Спътниково позициониране - studopediya

Най-напредналите метод за определяне на координатите на базата на използване на изкуствени спътници. Същността му се състои в следното: летящ строго уточни орбита сателити, моментните координати са точно известни, непрекъснато излъчва радиосигнали, записани със специални сателитни приемници на Земята. Това позволява използването на радиочестотния означава да се измери разстоянието (диапазон) от приемника към спътниците и да определят местоположението на приемника (координати) или вектор между двата приемника (координира увеличение).

Инженеринг и техническа реализация на тази проста идея изисква десетилетия упорита работа. До края на миналия век и в света, създадена два операционна спътникови системи, маркировка революционна промяна в геодезическите измервания. Това е американската Global Positioning система (GPS) - Глобалната система за позициониране (GPS) и българската мрежа на Глобалния навигационна спътникова система (ГЛОНАСС).

Основните задачи решени чрез сателитни методи включват:

♦ развитие на геодезически мрежи на всички нива;

♦ производство изравняване работи до III и II дори класове на точност;

♦ единична точност размножаване мащаб на времето;

♦ изследване на геодинамични процеси;

♦ мониторинг на околната среда и проучване неговата динамика;

♦ съгласува предоставянето на кадастрален, използването на земята, селското стопанство и други произведения;

♦ софтуер координира областта на тематични проучвания, инженеринг и географски работи с помощта на сателитен приемник, свързан със специализиран сензор (тотална станция, ехолот, барометър, магнитометър, цифров фотоапарат и др.);

Основните предимства на спътникови системи - тяхната глобалност, ефективност, при всякакви метеорологични условия, оптимална точност и ефективност. За разлика от традиционните геодезически измервания на видимост между точките за наблюдение не е необходимо. GPS работи в WGS-84 координатна система, а GLONASS - в координатната система на ПП-90.

Има три основни подсистеми (сегменти): мониторинг на земната повърхност и контрол (ССЗ), съзвездие от космически кораб (SC) и потребителски съоръжения (SA).

подсистема се състои от NKU проследяване станции за сателити, точното време на службата, главната станция с Изчислителен център, както и станции качване на данни до спътника. Спътниците преминават през контролно-пропускателния пункт два пъти на ден. Събраната информация за орбитите лекувани, и на тази основа да се предскаже координатите на спътниците (ефемериди), които са натоварени на борда на всеки сателит.

Начало наземна станция на военновъздушната база в Колорадо Спрингс и гари, разположени на остров Възнесение, Диего Гарсия, атол на Кваялейн и Хавай, да контролирате позицията на GPS.

GCC GLONASS система се състои от контролния център (NCC) близо до Москва, централно синхронизатор (Калифорния) със стандартна честота и точност система за синхронизация на времето и на мрежа от проследяващи станции, разположени в района на София Воркута Якутск, Petropavlovsk-, Ussuriisk Улан Уде и Yeniseisk.

Подсистема на космически кораб (Южна Каролина), на GPS и GLONASS

Те имат 24 служители и няколко резервни спътници. Спътниците са разпределени равномерно в пространството близо до Земята на височина около 20 хиляди души. Км. Всеки спътник слънчева батерия, регулиране на двигатели обикаля стандарти за атомни честоти, време, оборудване за приемане и предаване на радиосигнали, бордови компютри.

Апаратура сателитна и сателитен приемник за да се образува електронен далекомер. Приемникът приема на радио сигнали, предавани от сателити и ги сравнява с разработена в приемника, при което се определя времето за радио вълната, и след това разстоянието до кораба. Сателити и приемници са основните генератори на висока стабилност електромагнитни трептения. Те образуват електромагнитни колебания, предназначени за най-точни измервания на разстояния метод фаза, за по-малко точни - код с помощта на така наречените от кодове, както и за генериране на навигационни съобщения.

За да се извърши измерване на фаза и да се прехвърлят към приемника на вариращи кодове и друга информация, съдържаща се в съобщението за навигация, генерирани от т.нар носител радио вълна. Трансмитери за всички спътници да ги излъчват по две честоти отбелязва като L1 и L2. Две честоти са необходими, за да се избегнат значителни измерване на времезакъснението, възникнал по време на преминаването на радио вълни през йоносферата. Честотата GPS и съответната дължина на вълната от 19.0 cm и честота L2- дължина на вълната от 24.4 cm. Честотни стойности GLONASS носещи N и L2 всяка има свой сателит, и съответните дължини на вълните са близки до 19 см и 24 см. Ролетка кодове са импулси променлив schiesya в строго определена последователност от символи означават 0 и I. Така, кодът - това някои периодично повтарящи комбинация от 0 и 1. Генериране на кодове на два вида: стандарт и висока точност. Първият от тях е по-лесно, те са проектирани за граждански потребители, или по-скоро второто, по-трудно, и е използван за военни цели.

Код и съобщение за навигация са интегрирани в носещите вълни и ги използват, се прехвърлят от сателит в приемника на потребителя. Прецизно кодове се предават при честоти Li и L2, и граждански кодекси - само се очаква носеща честота. Това означава, че измерва с диапазон на гражданското код не сме имунизирани срещу йоносферата изкривяване. ОСП се прилага кодово сигнали, всички спътници работят на същата честота, но всеки има свой собствен код. В GLONASS - мултиплексиране с разделяне по честота, всеки спътник има своя собствена честота, но всички те имат едни и същи кодове.

GPS сателитите и ГЛОНАСС приемници, за да предава навигационните съобщения, които носят на телеметрични данни, информацията за времето, печата време и ефемериди (информация, която изчислява координатите на спътника) и алманах - колекция от по-малко точни данни за местоположението и състоянието на всички сателити. Алманах е необходима за планиране на измерване. Точна информация относно специфични спътник, предава само от сателита. Информацията за алманах излъчва от всички сателити.

Сателитни приемници, компоненти потребителското подсистема оборудване (AP), достигнали високо съвършенство. Основана приемници, фокусирани върху използването на сателити само с една система и едновременното използване на GPS сателитите и GLONASS.

Всички съвременни сателитни приемници - многоканални, с шест или повече канали. Всеки канал гледане на спътника си. В измерванията, че има проблем от провал в сигналните пътища за разпространение, поради пречки под формата на облекчение, дървета, сгради и други структури. Колкото повече канали, по-лесно е да се преодолеят тези трудности и да се намери необходимия брой спътници видими.

Според проектните характеристики на приемниците са разпределени в:

♦ единична система ориентирана за приемане на сигнали от системата;

♦ две система, получаването на сигнала, както и ГЛОНАСС GPS;

♦ код работи само с вариращи кодове;

♦ код фаза единична честота, прилагане на вариращи измерванията код и фаза само на честотата L1;

♦ код фаза две честота, използвайки измерванията вариращи код и фаза на честотите N и L2.

Код приемници са леки, компактни, се побират в дланта на ръката си. В един случай са всички подредени блокове (антена, приемник, източник на захранване). С тяхна помощ е възможно не само да се определи пространственото положение, но също така и за изчисляване на скоростта и посоката на движение. Тези приемници дават координати в различни формати (географска ширина и дължина, височина, плоски координати в различни проекции и т.н.), те са в състояние да се натрупват и резултатите от измерванията магазин. Потребителят премахва пробите са осветени на екрана определя разстоянието, азимут и времето на пристигане до целта; на много екрани можете да видите на картата на маршрута и ви позиция по него. Код приемници се превърнаха в основни инструменти за позициониране в географски, геоложки и други проучвания.

Код трифазни приемници са компактни, обикновено оборудван с единична антена, са мощни устройства за съхранение на данни. Всички те са оборудвани с портове за интеграция с друго оборудване, се хранят предимно с батерии. Често клавиатура с раз-pleem монтирана на спомагателно устройство - контролер. Потребителят се държи контролера и измерванията въвежда необходимите команди, като например името на точката, HN на височина на антената, атрибути на обектите, както и други области.

Специализация приемници могат да бъдат насочени към:

♦ събиране на данни за географски информационни системи (ГИС);

♦ създаване на геодезически мрежи и извършване на топографски изследвания;

♦ решаване на навигационни задачи;

♦ осигуряване на противопожарните служби, полиция, бърза помощ, превоз на стоки, мобилни телефони и др ..