р5

пʼятниця, 7 лютого 2014 р.

Принципи функціонування супутникової навігації


Супутникові навігаційні системи складаються з трьох основних сегментів :
космічного сегменту
наземного керуючого сегменту (комплекс керування)
абонентські приймачі (користувацьких сегмент)

Узагальнена структура системи супутникових навігаційних систем показана на рисунку нижче

Космічний сегмент складається з орбітального сузіря, як правило з 24 супутників. Кожен з них передає навігаційний код по якому приймач визначає відстань до супутника. Така кількість супутників здатна охопити всю земну поверхню рівномірним полем радіонавігаційних сигналів з запасом по висоті порядку 2000 км. Цього достатньо для більшості застосувань навігаційних систем як на землі так і в повітряному просторі. Дан навігаційних повідомлень переданих з супутника, дозволяють визначити точне розташування  на аомент передачі сигналів. СНС – це пасивні системи  тобто користувач може лише приймати супутниковий сигнал і не має зворотнього звязку з супутником.
Усі супутники керуються наземною системою керування, що здійснює моніторинг навігаційного поля, неперервне стеження за сузірям супутників, керує ним і оновлює навігаційні дані. З допомогою еталонних приймачів вимірюються сигнали з супутників, і результати таких вимірювань використовуються для для отримання параметрів орбіт ефемерид для кожного супутника, а також для обчислення зсуву годинника супутника відносно загальносистемного часу. Ці дані завантажуються на супутники для передачі кінцевим користувачам.
Таким чином супутники повинні здійснювати:
Прийом дешифрування і обробку команд керування режимами функціонування супутника на орбіті від наземного комплексу керування;
Прийо і обробку кодів корекції бортової шкали часу;
Контроль стану бортової апаратури (сумісно з наземним комплексом керуваня), вироблення сигналу про поточну роботоспроможність і передачу їх наземному сегменту.
В результаті користувацькому приймачу для визначеня місця розміщення необхідно мати інформацію про розміщення супутника і часові передачі сигналу від кожного супутника.
Приймач визначає власне місце розташування по часові проходження сигналу від супутників, вимірюючи відстань від супутника як добуток групової швидкості поширення радіохвиль на час проходження сигналу по трасі “супутник приймач”. Отриманий результат називається псевдодальністю R і розкриває принцип, згідно якого час поширення синалів  однозначно відповідає відстані між супутником, чиї координати відомі і приймачем, розміщеня якого невідоме. Теоретично достатньо трьох супутників  для визначення координат приймача, що знаходиться в зоні  перетину трьох сфер, кожна з радіусом рівним псевдодальності.
Псевдодвльність  включає в себе геомертичну відстань до супутника плюс деяку похибку, викликану нестабіьністю годинників приймача і супутникового генератора тактової частоти, непостійністю швидкості поширення радіохвиль, відносною неточністю координат супутників і іншими факторами.
Навігаційні приймачі проводять первинні розрахунки для визначення місцезнаходження і швидкості переміщення, використовуючи геоцентричну систему декартових координат, звязану з землею. Отримані результати переводяться в місцеві чи географічні координати, довготу і широту, використовуючи модель земного профілю. 

Немає коментарів:

Дописати коментар

р4