МУ по проведению ПЗ по курсу АП СРНС - Вводное занятие

Цель занятия

• Напомнить основные термины
• Напомнить состав, назначение и характеристики СРНС
• Описать базовую структуру НАП
• Изучить модель входного сигнала НАП и рассчитать основные её параметры

Медиа

Занятие проводится с использованием презентации.

Спутниковая радионавигационная система

Существует ряд понятий, близких по смыслу - спутниковая радионавигационная система (СРНС), глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), спутниковая навигационная система (СНС), спутниковая среднеорбитальная навигационная система (ССНС), глобальная система позиционирования (ГПС) и т.д. Как правило этими понятиями различные авторы обозначают один и тот же класс существующих и проектируемых систем - GPS, ГЛОНАСС, Galileo, COMPASS и т.п.

Различаются эти понятия подчеркиванием деталей:

1) Навигация/позиционирование

Позиционирование подразумевает определение положения объекта в пространстве относительно других объектов (системы координат). Навигация - организацию маршрутизации по результатам позиционированию, т.е. выдачу управляющих сигналов, позволяющих объекту достичь заданной точки маршрута. Это различие в используемых терминах скорее историческое - в отечественной литературе чаще используют "навигационная", в иностранной - "позиционирования".

2) Спутниковая

Кроме спутниковых систем существуют системы позиционирования, использующие сигналы наземных станций, удаленных пульсаров, летательных аппаратов и т.д.

3) Среднеорбитальная

Высота орбит спутников систем NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС около 20 000 км, что относят к орбитам средней высоты. В системах-предшественницах использовались спутники, расположенные на низких орбитах - около 1000 км.

4) Глобальная

Современные системы предоставляют сервис на всей поверхности земного шара. В противоположность локальным системам позиционирования, например по сигналам базовых станций сотовой связи.

Остановимся на термине:

Спутниковая радионавигационная система (СРНС) - система, предоставляющая потребителю сервис координатно-временного обеспечения: оценки его координат, а так же скорости, времени и угловой ориентации посредством сигналов спутниковой группировки.

Области применения СРНС:

• Вооруженные силы
• Синхронизация систем связи и энергетики
• Геодезия: с помощью приемников ГЛОНАСС и ГЛОНАСС\GPS определяют точные координаты точек и границы земельных участков
• Картография: ГЛОНАСС используется в гражданской и военной картографии
• Тектоника: с помощью спутников ведутся наблюдения движений и колебаний тектонических плит
• Навигация: с применением глобальных систем позиционирования осуществляется как морская так и дорожная навигация
• Спутниковый мониторинг: проект ЭРА-ГЛОНАСС — мониторинг положения, скорости автомобилей, контроль за их движением
• Мониторинг сложных инженерных сооружений
• Мониторинг животных, защита окружающей среды
• Обеспечения поиска и спасания людей
• Персональные трекеры, «тревожная кнопка»

Сервис обеспечивают три сегмента СРНС: наземный сегмент, космический сегмент и сегмент АП.

Подсистема космических аппаратов (космический сегмент)

Подсистема космических аппаратов состоит из определенного числа навигационных спутников. В различных системах число спутников варьируется, но необходимое и достаточное для глобального покрытия количество спутников определяется параметром орбит.

Более строгий расчет с учетом конечного числа орбитальных плоскостей и движения спутников показывает, что достаточно 24 спутников для систем ГЛОНАСС и NAVSTAR GPS.