История развития спутниковой навигации реферат

Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала, каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. Основными источниками ошибок, влияющими на точность навигационных вычислений в GPS-системе, в частности, являются:. Для измерений в режиме с постобработкой, который используется для определения местоположения с точностью на уровне сантиметра, это целое значение определяется во время обработки на компьютере. Этап 3 до г. Целевая аппаратура космического аппарата.

Однако он был сорван из-за разногласий между правительствами стран ЕС и нежелания частных компаний инвестировать в Galileo.

В мае года консорциум вышел из проекта, и руководство Galileo взяла на себя Еврокомиссия. Сейчас из 30 планируемых спутников на орбите находится только один, второй планируется вывести на орбиту 27 апреля года. На данный момент ЕС потратил на реализацию проекта около 1 млрд евро.

История развития спутниковой навигации реферат 8266

Разработку осуществляет ЕКА. Общие затраты на создание системы оцениваются в 3,8 млрд. Первый спутник системы Галилео был доставлен на космодром Байконур 30 ноября года. Срок активного существования составляет 12 лет.

Электромагнитные волны, распространяющиеся через ионосферу, испытывают самые разнообразные возмущения.

[TRANSLIT]

Изменения ПЭС можно условно разделить на регулярные и нерегулярные. Нерегулярные изменения вариации связаны с ионосферными неоднородностями различной природы, спектр которых носит степенной характер. В результате проведенных в последнее время исследований стало ясно, что возмущения ионосферы во время магнитных бурь сказываются на деградации сигналов и сбоях история развития спутниковой навигации реферат GPS не только на экваторе и в полярной зоне, но даже на средних широтах.

Однако вопрос о причинах и конкретных механизмах этого влияния остается в значительной степени открытым. Основной задачей будущих исследований является изучение физических механизмов многомасштабных вариаций полного электронного содержания в ионосфере во время геомагнитных возмущений околоземного космического пространства, сопровождающихся деградацией сигналов и сбоями спутниковых радиотехнических систем.

Эти исследования должны носить комплексный характер с максимальным привлечением ряда независимых экспериментальных средств мониторинга ионосферы цифровые ионозонды, радары некогерентного рассеяния, ЛЧМ-ионозонды и т. Каждый полный набор данных включает ионосферную модель, которая используется в приемнике для аппроксимации задержки фазы сигнала при его прохождении через ионосферу при любом расположении спутников и в любой момент времени.

Псевдодальность — расстояние между антенной приемника и спутником измеренное с помощью псевдослучайного кода. Как говорилось раньше, эти расстояния необходимы для расчета координат.

Предметом исследования будут являться проблемы и перспективы ее развития. Величина среднеквадратического отклонения из-за влияния этого фактора составляет, примерно, 30 м. Проведена модернизация наземного комплекса управления, который обеспечивает управление орбитальной группировкой ОГ и в совокупности с КА ОГ обеспечивает точностные характеристики системы на уровне, сопоставимом с системой GPS. Были показаны ряд определенных проблем, которые возникали с момента начала разработок системы и которые продолжались по мере ее дальнейшего развития;.

Процедура определения псевдодальности, может быть описана следующим образом. Представим, что часы на спутнике и приемнике полностью синхронизированы друг с другом.

Когда код PRN передается от спутника, приемник воспроизводит точную копию того же кода. После некоторое заключение отчета по практике, код переданный спутником будет принят приемником. Сравнивая переданный код и его точную копию, приемник может вычислить время нужное для того чтоб код достиг приемника. Умножение времени путешествия на скоростью света дает нам дальность между спутником и приемником.

Этот метод вычисления дальности требовал бы очень точной синхронизации часов спутника и приемника. Проблему синхронизации часов решают, рассматривая ошибку часов приемника как дополнительное неизвестное в навигационных уравнениях.

Расстояния между спутником и приемником - сумма общего количества полных циклов плюс дробный цикл между приемником и спутник, умноженный на длину волны несущей.

Дальность, определенная с помощью фазы несущей, имеет намного большую точность чем дальность, полученная с помощью кода. Есть, однако, одна проблема. Несущая это синусоидальная волна, что означает, что все циклы выглядят одинаково. Поэтому, приемник GPS не может отличить один цикл от другого. Другими словами, приемник, сразу при включении, не может определить общее количество полных история развития спутниковой навигации реферат между спутником и приемником.

Он может определить только дробную часть цикла с точность не менее 2 ммв то время как полное число циклов остается неизвестным, или неоднозначным. К счастью, приемник может отслеживать изменение фазы, будучи включенным. Это означает, что начальная неопределенность решается с течением временем.

Определение полного числа циклов несущей длин волн между антенной и спутником называется разрешением неоднозначности - поиском целого значения числа длин волн. Для измерений в режиме с постобработкой, который используется для определения местоположения с точностью на уровне сантиметра, это целое значение определяется во время обработки на компьютере.

Для измерений в реальном времени, которые используются для определения местоположения история развития спутниковой навигации реферат точностью на уровне сантиметра, это целое значение определяется в течение процесса называемого инициализацией.

Выполнить требования большого числа потребителей низкоорбитальные системы в силу принципов, заложенных в основу их построения, не.

Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла широкое внимание к спутниковой навигации. Возникла необходимость история развития спутниковой навигации реферат универсальной навигационной системы, удовлетворяющей требованиям подавляющего состава потенциальных потребителей.

История развития спутниковой навигации реферат 9320

Значение периода позволило создать устойчивую орбитальную систему, не требующую, в отличие от орбит GPS, для своего поддержания корректирующих импульсов практически в течение всего срока активного существования. Номинальное наклонение обеспечивает стопроцентную доступность навигации на территории РФ даже при условии выхода из орбитальной группировки нескольких КА.

Были решены две проблемы создания высокоорбитальной навигационной системы. Первая проблема - взаимная синхронизация спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды наносекунд. Эта проблема была решена с помощью установки на спутниках высокостабильных бортовых цезиевых стандартов частоты с относительной нестабильностью 10 и наземного водородного стандарта с относительной нестабильностью 10а также создания наземных средств сличения шкал с погрешностью наносекунд.

Только за последние годы эта система была выведена на тот уровень, который обеспечивает достаточно уверенный прием сигнала почти по история развития спутниковой навигации реферат территории Земли. Но все же большими проблемами на сегодня являются точность передачи данных, нехватка дорогостоящего оборудования и точность определения координат.

В связи с отсутствием определенного числа мер в области развития и использования навигационных спутниковых систем, которые предусматривают свод определенных усилий федеральных органов исполнительной власти по ее реализации, обеспечение сбалансированного развития всех элементов спутниковой российской системы ГЛОНАСС, а также в связи с недостаточным финансированием проекта, орбитальная спутниковая группировка системы ГЛОНАСС не восполнялась в течение трех лет, то есть с декабря года по декабрь года.

В настоящее время функционирует в ограниченном составе, который не обеспечивает решение главных задач[6]. Сдерживает ход переговоров с партнерами зарубежных стран по предоставлению российской ГЛОНАСС в качестве основной базы для создания перспективных глобальных международных спутниковых навигационных систем. Может привести к потере Российской Федерацией выделенной части радиочастотного диапазона, который обеспечивает функционирование глобальных навигационных спутниковых систем.

Соединенные Штаты Америки также не стоят на месте. Проводится активное внедрение спутниковых навигационных технологий в информационное управление войсками и оружием, а также во все ключевые секторы транспорта и экономики. Евросоюз начинает работу по программе GALILEO с целью создания европейской спутниковой навигационной системы, для того чтобы обеспечить независимость в области навигационных технологий[6].

Стоимость космических средств, огромное количество заказчиков, исполнителей и потребителей спутниковых навигационных услуг, а также ограничения в ресурсах, обуславливают необходимость в применении программно-целевого история развития спутниковой навигации реферат при задачах развития и поддержания, а также использования системы ГЛОНАСС.

Эта обширная проблема носит межрегиональный и межведомственный характер и требует комплексного подхода по ее устранению. Анализ всех мнений, прозвучавших на форуме, информирует о том, что восстановление штатной численности орбитальной группировки - это только лишь первый шаг в создании достаточно эффективных, удовлетворяющих современным требованиям координатно-временных сервисов. Ключевой проблемой на этом пути является отсутствие законодательной и метрологической основы для.

Значительное и резкое изменение количества работающих спутников, не сопровождаемое объяснением всех этих причин, сказываются негативным образом на доверии пользователей к системе и к уровню ее развития. Опыт компаний серийного производства пользовательской аппаратуры с история развития спутниковой навигации реферат системы ГЛОНАСС, говорит о присутствующих в техническом плане проблемах, которые осложняют использование аппаратов.

Эти проблемы должны в скором порядке быть решены и ликвидированы[7]. Изменения в использовании глобальных 1000 эссе по обществознанию систем, а также необходимость использования GPS-сигналов в отсутствие собственной полноценной орбитальной группировки поставила необходимость внесения корректировок в ряд изначально заложенных идей и задач.

В настоящее время при поддержке ГЛОНАСС есть возможность значительно повысить эффективность использования приемников при работе в труднодоступной местности, в районах интенсивной застройки и ограниченной видимости - например, в карьерах или в лесных массивах.

К сожалению, некоторые достоинства российской спутниковой системы являются оборотной стороной ее недостатков. Величины межканальных задержек при обработке спутниковых сигналов в пользовательской аппаратуре, которые возникают из-за использования частотного разделения, неодинаковы, поэтому серьезно ограничивают ее точность. Эта проблема решается с использованием специальной элементной базы, история развития спутниковой навигации реферат решений, а также некоторой калибровкой спутниковых приемников производителями.

В настоящее время ученые работают над созданием более точной и перспективной системой координат ПЗ. Вроссийской навигационной периодически производится добавление целой секунды к шкале времени, что приводит к значительному усложнению работы пользовательских спутниковых приемников. Проблемы с идентификацией эфемеридных данных в системе ГЛОНАСС значительно осложняют работу в дифференциальных режимах в таких случаях, когда поправки привязаны непосредственно к эфемеридам.

Спутниковая система навигации

К счастью, проблема идентификации эфемеридных данных частично была решена для обновленных спутников Глонасс-М. Однако текущий подход в определенном ряде случаев может быть неоптимальным и требующим некоторых улучшений. Для решения вышеназванных проблем и дальнейшего планирования развития системы будет являться нужным учитывать мнения разработчиков навигационной пользовательской аппаратуры.

Для этого информация о планах дальнейшего развития группировки должна быть информационно насыщенной, ясной и логичной. Только после этого приемники ГЛОНАСС смогут составить конкуренцию и отвоевать себе место на рынке даже после того, как будет введена в эксплуатацию обновленная GPS 3 с функциями, которые будут более история развития спутниковой навигации реферат определять местонахождение пользователя.

Первая партия таких приемниках была выпущена в конце года.

[TRANSLIT]

Они является одними из лучших спутниковых приемников в формате чипсета на сегодняшний момент, которые используют история развития спутниковой навигации реферат автомобильные компании[7]. В настоящее время есть две приоритетных задачи, с решением которых глобальная навигационная система ГЛОНАСС будет доведена до высокого уровня[8].

Одна из них - это создание локальных и региональных систем непрерывного спутникового контроля устойчивости инженерных потенциально опасных объектов и деформаций земной поверхности в сейсмоопасных зонах на базе ГЛОНАСС. Большой поддержкой оказалось бы постановление правительства РФ о необходимости усилить контроль устойчивости опасных инженерных сооружений и изучения сейсмической активности на территории России с использованием технологий ГЛОНАСС.

Пользователям таких приемников должны предлагаться специальные топографические карты с нанесенной координатной сеткой. Такой, например единый комплект, который бы включал в себя портативный ГЛОНАСС-приемник, набор топографических карт и стоящий не дороже обычного сотового телефона, устроил бы большую часть жителей России.

Однако выпуск массовой отечественной аппаратуры ГЛОНАСС не будет осуществлен до тех пор, пока производители не будут уверены в окупаемости продукта и спроса на.

Глобальная навигационная спутниковая система "Глонасс": проблемы и перспективы

Система достаточно затратная, но она судьбоносна для всей России, а особенно для Вооруженных сил сейчас и в будущем[8]. Кроме навигации, координаты, получаемые благодаря спутниковым системам, используются в следующих отраслях:. Отдельные модели спутниковых приёмников позволяют производить т. Для этого измеряется положение навигатора в двух точках с небольшим промежутком времени.

Они основаны на нескольких передающих поправки геостационарных спутниках, позволяющих получить высокую точность до 30 см. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версиипроверенной 2 июля ; проверки требуют 6 правок.

Основная статья: Системы дифференциальной коррекции. Все спутники используют одну и ту же псевдослучайную кодовую последовательность для передачи открытых сигналов, однако каждый спутник быт древних славян на разной частоте, используя канальное разделение по частоте FDMA. Противоположно расположенные аппараты не могут быть одновременно видны с поверхности Земли, поэтому 15 радиоканалов достаточно для 24 спутников.

Все эти последовательности генерируются одним тактовым генератором. Псевдослучайный код генерируется 9-шаговым сдвиговым регистром с периодом 1 мс. Суперкадр длиной бит требует секунд 2,5 минуты для передачи полного сообщения и состоит из 5 кадров по бит 30 секунд.

Каждый кадр состоит из 15 строк по бит 2 секунды на передачу каждой строки85 бит 1,7 секунды данных и контрольных сумм и 15 бит 0,3 секунды на маркер времени. Строки содержат непосредственную информацию о текущем спутнике и передаются заново в каждом кадре; данные включают эфемеридысмещения тактовых генераторов частот, а также состояние спутника.

Эфемериды обновляются каждые 30 минут с использованием измерений наземного контрольного сегмента; используется система координат ECEF [en] Earth Centered, Earth Fixed для положения и скорости, и также передаются параметры ускорения под действием Солнца и Луны. Альманах использует модифицированные кеплеровы элементы и обновляется ежедневно. Защищённый сигнал повышенной точности предназначен для авторизованных пользователей, таких как Вооружённые силы РФ.

Сигнал передаётся в квадратурной модуляции с открытым сигналом на история развития спутниковой навигации реферат же самых частотах, но его псевдослучайный код имеет в десять раз большую скорость передачи, что повышает точность история развития спутниковой навигации реферат координат.

Общие принципы работы спутниковых систем навигации

Хотя защищённый сигнал не зашифрован, формат его псевдослучайного кода и навигационных сообщений засекречен. Таким образом, всё навигационное сообщение имеет длину 36 бит и требует для передачи секунд 12 минут.

Предполагается, что дополнительная информация используется для повышения точности параметров солнечно-лунных ускорений и коррекции частоты тактовых генераторов.

Навигационное сообщение CDMA сигналов передаётся в виде последовательности текстовых строк. Для составления полного альманаха на все 24 спутника обычно требуется получить история развития спутниковой навигации реферат из 8 последовательных псевдокадров. В будущем суперкадр может быть расширен до 10 псевдокадров для поддержки работы 30 спутников.

В начале каждой строки передаётся метка системного времени в виде постоянной последовательности битов. В дальнейшем могут вводиться новые типы строк, поэтому аппаратура приёмника должна игнорировать неизвестные история развития спутниковой навигации реферат [26]. Псевдокадр из 6 строк имеет размер бит и передаётся за 18 секунд, а суперкадр состоит из 8 псевдокадров общим размером бит и требует секунды 2 минуты 24 секунды на передачу полного альманаха.

Текстовая строка имеет длину бит 2,5 секунды на передачу. В дополнение к открытому CDMA сигналу в диапазоне L3, должны были появиться два открытых и два шифрованных сигнала в диапазонах L1 и L2 [34] [35]. Примеры возможного пересечения модуляций:.

Данная конфигурация поможет обеспечить широкую совместимость приёмного оборудования и повысит точность и быстроту [ источник не указан дней ] определения координат для критически важных применений, в первую очередь в авиационной и морской безопасности.

Увеличение точности расчета эфемерид;. Для этого измеряется положение навигатора в двух точках с небольшим промежутком времени. Спутниковая группировка развёрнута в трёх орбитальных плоскостях, с 8 равномерно распределёнными спутниками в каждой.

DEFAULT2 comments