рактеристик GPS на национальной территории и некоторых соседних территориях Юго-Восточной Азии. Внедрение QZSS позволит существенно повысить эффективность решения навигационных и других задач и придаст ускорение внедрению новых применений для навигации, которые требуют большей точности и надежности.

11 сентября 2010 г. в Японии с космодрома Танегасима был успешно запущен навигационный спутник Michibiki.

В космический сегмент войдут 3 спутника, орбиты которых выбираются так, чтобы их подспутниковые точки описывали на земной поверхности одну и ту же траекторию с одинаковыми интервалами времени. Один из спутников будет виден в любое время на территории Японии и Кореи под углом места более 70о, что и определило название системы Quasi-Zenith (квази-зенит). Сигналы спутников будут приниматься во всей зоне их видимости, обеспечивая навигацию и передачу сигналов точного времени [45].

Сиз симметрично распределенных по орбитам основных и резервных спутников и характеризуется числом спутников, плоскостей орбит, их высотами и наклонением к экваториальной плоскости.

81

Модель группировки определяет важнейшие эксплуатационные параметры системы и разрабатывается на начальном этапе создания системы. Обычно она обозначается в виде T/P/F, где T – общее число спутников; P – число плоскостей орбит; F – период обращения спутника. Отношение T/P определяет число спутников в каждой плоскости [7], в некоторых работах параметр F характеризует специфическую геометрию группировки в части межплоскостной фазировки орбит через 360° по возвышениям узлов (ascending node).

Модель группировки определяет видимое в каждый момент времени созвездие спутников в той или иной точке планеты, как показывают расчеты, она оптимальна в системах ГЛОНАСС и Galileo. Поэтому не случайно, что группировка GPS сегодня насчитывает 31 спутник и рассматривается возможность ее увеличения до 32 спут-

спутниковых точек и, следовательно, обеспечениеДоптимальных выходных характеристик СНС для стран, расположенных в южных,

ников.

Рабочая зона системы включает поверхность планеты и около-

средних, северныхорбитыили лизкихАк ним широтах (например, спутники индийскойхарактерисистемы IRNSS с наклонением орбиты 29 ориентированы на спользован е в странах, прилегающих к экватору; американской

европейской с стем с наклонениями орбит 55–56 – в южных стра-

нах, а ГЛОНАСС с наклонением 65 – в северных странах).

Сную станцию управления и несколько станций слежения, на которые выполняются траекторные измерения, расчет элементов орбиты, прогноз положения спутников на сутки вперед и пр. Эти данные, называемые эфемеридами, через главную станцию управления транслируются на спутники, чтобы через них дойти до пользователя в навигационных сообщениях.

Параметры действующих орбитальных группировок, в том чис-

Наземный сегмент. Наземный сегмент системы включает глав-

82

В 1994 г. к траекторным измерениям и расчету эфемерид спутников GPS и ГЛОНАСС подключилась Международная служба глобальных навигационных спутниковых систем (The International GNSS Service, IGS), объединяющая на добровольной основе более 200 организаций 80 стран мира и около 380 станций, которые регистрируют и сохраняют «сырые» данные. Кроме выполнения измерений IGS занимается определением и уточнением параметров Международной земной отсчетной основы (ITRF), ее реализацией, определением точных эфемерид спутников GPS/ГЛОНАСС, поправок в часы приемников и спутников, исследованием вращения Земли и состояния различных слоёв атмосферы и др.

Представленные в IGS «сырые» результаты измерений обрабатываются, а вычисленные эфемериды всех спутников в виде их геоцентрических координат в системе ITRF с интервалом 15 мин в виде текстовых файлов через сеть Интернет бесплатно представляются за-

• Final – «суточные» файлы, доступные через 12 дней и содержащие окончательные значения эфемерид и поправок часов;

ре раза в сутки сериями данных за 48 ч, в т.ч. числе измерения за прошедшие сутки с задержкой на 3 ч, и прогноз положения спутников на следующие сутки.

СФирмы, осуществляющие выпуск и распространение спутниковых приемников, классифицируют их по области применения:

• навигация (морские, речные, автомобильные, авиационные и др. приемники);

83

•геодезия (приемники для построения геодезических сетей, топографической съемки, специальных работ);

•ГИС (для сбора и анализа данных);

•телекоммуникация (мобильная связь) и пр.

Рис. 10.10. Приемники геодезический NovAtel DLИ-V3 (слева)

и навигационный GPS Pocket Navigator PN-169

Удобство такой классификации заключается в том, что ориентированный на конкретное использование приемник заранее комплекту-

известными ДПСциями, на которых выполняются непрерывные спутниковые измере-

ния. На основе этих измерений строится оптимальная модель влияния каждого источника погрешностей (хода часов, эфемерид, ионосферных задержек и пр.), определяются ее параметры для зоны действия и используются для исправления измеренных дальностей

(PDGPS) или координат (DGPS).

84

В зависимости от зоны действия ДПС различают:

• локальные ДПС, действующие в радиусе 50–200 км и обеспечивающие точность позиционирования на уровне 2,0–4,5 м;

• региональные ДПС, действующие в радиусе от 400 до 2000 км

(например, сеть Startfix с заявленной погрешностью не более 3 м);

ной пространственно-временной корреляциейД(атмосферныеИи орбитальные эффекты) эффективность их коррекции уменьшается с увеличением расстояния между базовой станцией и потребителем и на больших удалениях (500–2000 км) точность DGPS-местоопределения может быть практически сравнимой с точностью автономного местоопределения …» [48].

• глобальные и широкозонные ДПС, действующие в радиусе до

5000 км (например, EGNOS, WAAS, MSAS, OmniSTAR и др.).

Дифференциальный метод позиционирования предполагает, что на каждой базовой станции независимо от других станций формируются и распространяются потребителям поправки для наблюдений

каждого спутника в отдельности, остающиеся после коррекции по-

грешности положения пунктов будут обусловлены влиянием ионосферных и тропосферных погрешностей, многолучевости, а также орбитальными погрешностями. При этом «… для погрешностей с силь-

ван я атмосферных ор Атальных (эфемеридных) погрешностей в зоне покрыт я сети референцных станций с учетом свойства про-

странственно-временнойбкорреляции. Такой подход позволяет зна- ч мо повыс ть уровень точности и надежности позиционирования, обеспеч ть практ чески равномерное распределение точности кор-

Это о стоятельство о условило появление так называемых широкозонных дифференциальных подсистем как функциональных

дополнений GPS (GNSS), в которых наблюдения разреженной сети базовых GPS-станций о ра атываются совместно, путем моделиро-

85