Система місцевизначення, яка використовує спеціалізовану супутникову радіонавігаційну систему - Системи автоматизованого визначення місцеположення транспортного засобу

Супутникові системи визначення місцезнаходження рухомих об'єктів базуються на використанні радіоліній, що забезпечують передачу сигналів між рухомим об'єктом, штучним супутником Землі (ШСЗ) і наземної станцією, При цьому рухливий об'єкт, ШСЗ і наземна станція оснащуються радіотехнічним обладнанням залежно від використовуваної конфігурації системи та методу визначення координат об'єкту. Далі будуть розглянуті три найбільш поширених типу конфігурації систем местоопределенія.3. Система визначення місцезнаходження, що використовує спеціалізовану супутникову радіонавігаційну систему.

Супутникової радіонавігаційної системою прийнято називати систему, в якій угруповання ШСЗ виконує роль опорних радіонавігаційних точок. До числа таких систем відносяться NAVSTAR (США) і "Глонасс" (Росія). NAVSTAR (NAVigation System using Timing And Ranging) або GPS (Global Positioning System)

Ці системи відносяться до категорії пасивних систем із самовизначенням. У них радіопередавач є тільки на навігаційних ШСЗ, а апаратура, що розміщується на рухомому об'єкті, має тільки приймач сигналів ШСЗ, пристрій обробки сигналів і обчислення координат об'єкта. У даних навігаційних системах результати обчислення координат об'єкта є тільки на самому об'єкті, тобто апаратура об'єкта сама визначає свої координати. Загальноприйнята назва цієї апаратури - апаратура споживача супутникової навігації (АПСН).

Схема побудови системи радиоместоопределения та супроводу рухомих об'єктів на основі супутникової радіонавігаційної системи представлена??на Рис. 1.

схема побудови системи радиоместоопределения

Рис.1 Схема побудови системи радиоместоопределения

Апаратура, що встановлюється на рухомому об'єкті - апаратура споживача, здійснює прийом на спрямовану антену навігаційних сигналів одночасно від декількох ШСЗ (не менше 4-х), що знаходяться в зоні видимості. За надходить від ШСЗ кодової інформації про параметри випромінюваного з супутника сигналу, а також даних про орбітальних параметри руху ШСЗ (ефемеридна інформація) в ЕОМ апаратури споживача по закладеним алгоритмам визначаються географічні координати рухомого об'єкта, швидкість і напрямок руху.

Дані про координати і швидкості рухомого об'єкта можуть представлятися споживачеві у візуальній формі на табло і запам'ятовуються з реєстрацією часу вимірювання.

Для передачі навігаційних параметрів рухомого об'єкта в центр збору даних на рухомому об'єкті використовується окремий канал зв'язку рухомого супутникового служби (ПСС). У даній схемі вказано канал супутникового зв'язку рухомого об'єкта з наземною станцією центру збору через геостаціонарний супутник зв'язку (ГСС). Сеанс вимірювання навігаційних параметрів і їх передача від рухомого об'єкту включається за запитом з центру збору При цьому не потрібно втручання оператора на рухомому об'єкті.

Глобальна супутникова радіонавігаційна система NAVSTAR (NAV igation System using Timing And Ranging) або GPS (Global Positioning System) створена для високоточного навігаційно-часового забезпечення об'єктів, що рухаються в космосі, повітрі, на землі і в воді.

До її складу входять навігаційні супутники, наземний комплекс управління та апаратура споживачів (користувачів). Застосовуваний у системі принцип полягає в тому, що спеціальні приймачі, встановлені у споживачів, вимірюють дальності до декількох супутників і визначають свої координати по точкам перетину поверхонь рівного видалення. Величина тимчасової затримки визначається зіставленням кодів сигналів, випромінюваних супутником і генеруються прийомним пристроєм, методом тимчасового зсуву до їх збігу Часовий зсув визначається по годинах приймача. Для знаходження широти, довготи, висоти і виключення помилок у визначенні тимчасового зсуву, приймач користувача повинен "бачити" і приймати навігаційні сигнали від чотирьох супутників.

Швидкість визначається за доплеровскому зрушенню несучої частоти сигналу супутника, що викликається рухом користувача. Доплеровский зрушення змиритися при зіставленні частот сигналів, що приймаються від супутника і генеруються приймачем.

Габаритні розміри корпусу ШСЗ - 1.52 м 1.93 м 1.91 м, розмах сонячних батарей 19.3 м, площа 13.4 кв. м. Потужність бортової системи електроживлення до кінця терміну експлуатації 1136 Вт Маса апарату при запуску 2032 кг, на робочій орбіті 1075 кг. Навігаційну апаратуру поставляє ITT AEROSPASE / COMMUNICATIONS.

Нові супутники мають тривісну стабілізацію і дозволять забезпечити визначення часу з точністю до 0.000001 сек, положення об'єкта з точністю до одиниць метрів і швидкість - приблизно до 0.1 м / сек. Термін служби збільшений до 10 років у порівнянні з 7 роками для ШСЗ типу 2А. Вартість ШСЗ серії 2R становить 40 млн. Дол.

Угруповання з 24 ШСЗ ГЛОНАСС виведена на орбіту і дозволяє визначити координати з похибкою не більше 50 м для громадянського коду. Створено наземний сегмент управління супутниками, розроблений в СРСР і реалізований Росією. В даний час в Росії відсутня серійний виробник абонентської апаратури ГЛОНАСС для цивільного користування. Структура орбітального угрупування і наблюдаемость ШСЗ системи дано у пріложеніі.4. Система визначення місцезнаходження, що використовує геостаціонарні супутники зв'язку.

Широкий розвиток супутникового зв'язку на основі геостаціонарних супутників, що обертаються на екваторіальних орбітах з періодом 24 години, дозволили використовувати ці супутники як нерухомі опорні радіонавігаційні точки для вимірювання щодо них координат рухомих об'єктів.

Отримані на наземній станції координати рухомого об'єкта можуть бути передані йому по каналу зв'язку через ГСС-1.

Апаратура кожного рухомого об'єкта має свій код, що дозволяє наземної станції встановлювати зв'язки одночасно з усіма об'єктами, з групою або з одним.

У нормальному стані апаратура на рухомому об'єкті знаходиться в пасивному режимі (прийом сигналів від наземної станції). Активізація (включення передавача) апаратури здійснюється за запитом від наземної станції.

Наземна станція і центр збору можуть бути суміщені або з'єднані між собою окремим каналом зв'язку (радіорелейних, телефонним, супутниковим).

Похожие статьи




Система місцевизначення, яка використовує спеціалізовану супутникову радіонавігаційну систему - Системи автоматизованого визначення місцеположення транспортного засобу

Предыдущая | Следующая