Глава II. Навигация и принцип работы
Основой системы ГЛОНАСС являются 24 космических аппарата, которые движутся в трёх орбитальных плоскостях по 8 аппаратов в каждой плоскости, наклоненных к экватору под углом 64,8°, с высотой орбит 19100 км и периодом обращения 11 ч 15 мин 44 с.
Сигналы формируются методом расширения спектра в прямой последовательности (DSSS) и модуляцией через двоичную фазовую манипуляцию (BPSK). Все спутники используют одну и ту же псевдослучайную кодовую последовательность для передачи открытых сигналов, однако каждый спутник передаёт на разной частоте, используя 15-канальное разделение по частоте (FDMA). Сигнал в диапазоне L1 находится на центральной частоте 1602 МГц, а частота передачи спутников определяется по формуле 1602 МГц + n х 0,5625 МГц, где это номер частотного канала (n=-
7
7,-6,-5,...0,...,6, ранее n=0...,13). Сигнал в диапазоне-памяти L2 находится на центральной частоте 1246 МГц, а частота каждого канала определяется по формуле1246 МГц+ n×0,4375 МГц. Противоположно расположенные аппараты не могут быть одновременно видны с поверхности Земли, поэтому 15 радиоканалов достаточно для 24 спутников. Навигационное сообщение открытого сигнала транслируется непрерывно со скоростью 50 бит/с. Кадр длиной 7500 бит требует 150 секунд (2,5 минуты) для передачи полного сообщения и состоит из 5 кадров по 1500 бит (30 секунд). Каждый кадр состоит из 15 строк по 100 бит (2 секунды на передачу каждой строки), 85 бит (1,7 секунды) данных и контрольных сумм и 15 бит (0,3 секунды) на маркер времени.
Рисунок 3. Приемник “ГРОТ-М” 2003 г.
CDMA-сигналы
Открытый сигнал L3OC передаётся на частоте 1202,025 МГц, использует двоичную фазовую манипуляцию BPSK для пилотного и информационного сигналов; псевдослучайный дальномерный код транслируется с частотой 10,23 миллионов импульсов (чипов) в секунду и
8
модулируется на несущей частоте через квадратурную фазовую манипуляцию QPSK, при этом пилотный и информационный сигналы разнесены по квадратурам модуляции: информационный сигнал находится в фазе, а пилотный -- в квадратуре. Открытый сигнал L1OC и защищённый сигнал L1SC передаются на частоте 1600,995 МГц. а открытый сигнал L2OC и защищённый сигнал L2SC – на частоте 1248,06 МГц, перекрывая диапазон сигналов формата FDMA.
Рисунок 4. Приемно-вычислительный модуль ГЛОНАСС 1К-181
Навигационное сообщение CDMA сигналов передается в виде последовательности текстовых строк. Размер сообщения переменный – обычно псевдокадр состоит из 6 строк. Спутниковый приёмник (также GNSS-приёмник) — радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками
9
навигационных систем. На 2014 год точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS. Согласно данным на 18 сентября 2012 года, ошибки навигационных определений
ГЛОНАСС по долготе и широте составляли 3-6 м при использовании в среднем 7-8 КА (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS и составляли 2-4 м при использовании в среднем 6-11 КА (в зависимости от точки приёма). При использовании обеих навигационных систем происходит существенный прирост точности. Европейский проект EGNOS, использующий сигналы обеих систем, даёт точность определения координат на территории Европы на уровне 1,5-3 метров. Система обеспечивает определение местонахождения объекта с точностью до 2,8 метров. Первый потребительский спутниковый навигатор, рассчитанный на совместное использование ГЛОНАСС и GPS, поступил в продажу 27 декабря 2007 года - это был спутниковый навигатор Glospace, в России навигационную аппаратуру выпускают более 10 предприятий.
Рисунок 5. Модель КА ГЛОНАСС-К
10
Заключение
Спутниковая система ГЛОНАСС - это навигационная система, предназначенная для определений координат любого объекта по всей планете. Широкое применение получила начиная с 2010 годов, когда появились устройства связи со спутниками для всех. ГЛОЛНАСС служит для определений координат, фиксация ДТП (система ЭРА ГЛОНАСС), интегрировании карт, также используется для временного протоколирования денежных транзакций по фондовому, валютному и сырьевому дилингу. Непрерывный и точный способ регистрации переводов и возможность их отслеживания является основой деятельности международных торговых систем межбанковской торговли. Крупнейшие инвестиционные банки используют ГЛОНАСС для того, чтобы синхронизировать компьютерные сети своих подразделений по всей России. Аппаратура ГЛОНАСС, применяемая в интересах телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивает решение задач синхронизации сетей связи.
Наибольшую популярность спутниковая система получила благодаря всеобщей доступности.
ГЛОНАСС - система, которая предоставляет доступ к гражданскому сигналу глобального позиционирования в двух частотных диапазонах L1 и L2 потребителям по всему миру.
11
Список литературы
ГЛОНАСС — Википедия (wikipedia.org)
ГЛОНАСС — российская глобальная навигационная система - Госкорпорация «Роскосмос» (roscosmos.ru)
Краткая история создания и развития ГЛОНАСС (glonassrus.com)
Каждый пункт списка литературы надо оформлять так: ФИО авторов Название материала / ИОФ авторов // источник материала (Электронный ресурс [(ссылка) https//: ……….](дата последнего обращения : дд,мм, гггг))