35. Системы позиционирования GPS и ГЛОНАС
.doc35. Системы позиционирования GPS и ГЛОНАС.
Спутниковая система точного позиционирования (ССТП) функционирует на основе сигналов Глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Целью ССТП является создание и поддержание в непрерывном режиме (круглосуточно) навигационного поля высокой точности. Под позиционированием понимают определение своего местоположения в пространстве. Навигационное поле должно обеспечить единство измерений и координатных расчетов для гражданских пользователей с уровнем точности, позволяющим вычислять координаты объектов в геоцентрических системах координат в режиме реального времени в положении статики за 1 минуту измерений и менее со средними квадратическими ошибками 2 см в плане, 3 см по высоте. Навигационные спутниковые системы предназначены для определения местоположения, скорости движения, а также точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей. NAVSTAR и ГЛОНАСС - системы двойного назначения, изначально разработанные по заказу и под контролем военных для нужд Министерств обороны и поэтому первое, и основное назначение у систем стратегическое, второе назначение указанных систем гражданское. Спутниковая система позиционирования NAVSTAR изначально была разработана для нужд американского военного ведомства и на долгие годы стала первой доступной системой спутникового позиционирования для гражданского пользователя. В СССР все работы над системой ГЛОНАСС были засекречены, а в момент распада сверхдержавы, развалились и многие отлаженные механизмы по разработке, выпуску и применению навигационных технологий. Все действующие ныне спутники передают два вида сигналов: стандартной точности для гражданских пользователей и высокой точности для военных пользователей (этот сигнал закодирован и доступен только при предоставлении соответствующего уровня доступа от Министерства обороны). Навигационные системы являются независимыми (полностью автономными) и беззапросными и используют сигналы на основе «псевдошумовых последовательностей», применение которых придаёт им высокую помехозащищённость и надёжность при невысокой мощности излучения передатчиков.
Навигационные системы NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС состоят из трёх основных подсистем:
1. подсистема космических аппаратов (Спутники - 24 спутника, разбитые по группам, вращаются в своих орбитальных плоскостях на неизменной средневысотной орбите, на постоянном расстоянии от поверхности Земли - 100 км. По 12 спутников на каждое полушарие. Орбиты этих спутников образуют “сетку” над поверхностью земли, благодаря чему над горизонтом всегда гарантированно находятся минимум четыре спутника.)
2. подсистема контроля и управления (состоит из:- центра управления навигационной системой со своим вычислительным центром
- развёрнутой сети станций измерения управления и контроля, связанных между собой
- центром управления каналами связи и наземного эталона времени и частоты “атомных часов”, для синхронизации бортовых “атомных часов” спутников (этот эталон более высокоточный, чем те, что установлены на спутниках))
3. навигационной аппаратуры потребителей
Сферы применения систем точного позиционирования:
кадастр недвижимости, землеустройство и мониторинг земель, геодезия и картография, в том числе создание геодезических сетей различного назначения, создание топографических карт и планов; планирование территорий, градостроительство, строительство промышленных и других объектов, проектно-изыскательские работы, прокладка железнодорожных и автомобильных магистралей, мостов и других сооружений на дорогах, нефте- и газопроводов, линий электропередач и связи, проектно-изыскательские работы, исполнительные съёмки; разработка природных ресурсов, в том числе проектно-изыскательские работы, разработка карьеров, управление техникой (бульдозеры и пр.) координирование скважин и других ресурсодобывающих объектов, исполнительные съёмки, природоохранные мероприятия; коммунальное хозяйство, сельское хозяйство, геодинамика и мониторинг геологической среды, деформации и смещения инженерных сооружений и грунтов и др.