Современные навигационные системы
Страница 2

Транспорт » Судовые навигационные приборы » Современные навигационные системы

Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Основные элементы

Основные элементы спутниковой системы навигации:

· Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;

· Наземная система управления и контроля, включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;

· Приёмное клиентское оборудование ("спутниковых навигаторов"), используемое для определения координат;

· Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

Принцип работы

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. 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. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Для получения информации о скорости большинство навигационных приёмников используют эффект Доплера. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

· Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).

· Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;

· Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;

· Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;

Страницы: 1 2 3

Расчет потребности основных видов ресурсов для технологических нужд СТО
Удельные нормы расхода воды, тепла, сжатого воздуха и установленной мощности. Рис. 2 - Нормы расхода воды ...

Постановка на якорь при наличии ветра и течения
Если ветер и течение имеют разные направления, то поста­новка судна на якорь в этих усло­виях осложняется. На судно в бал­ласте большее влияние оказывает ветер, а на судно в грузу — течение. По возможности курс судна в точку отдачи якоря прокладывают по на­правлению равнодействующей от ветра и тече ...

Замена топливного фильтра
1. Сбросить остаточное давление топлива в магистрали. 2. Отсоединить топливные трубки от фильтра. 3. Снять топливный фильтр, отвернув болт крепления. 4. Установить новый фильтр. 5. Подсоединить топливные трубки. 6. Запустить двигатель и убедиться в отсутствии подтекания топлива. 1 – топливный фильт ...