Здрасте всем. По поводу функционирования спутниковых сиситем глобального позиционирования. Были вопросы чем отличаются гражданские GPS-приемники и специализированные-военные. Попробую разъяснить пару опорных моментов.
Немного теории:
Главная идея всех систем позиционирования заключается в том, что для 100% определения положения нужно: во первых начало отсчета, т.е. ключевая точка откуда необходимо отсчитывать местоположения, во вторых увязать эту точку с общепринятыми ориентирами.
Первую задачу осуществляет непосредственно GPS-приемник.
Вторую - сами спутники.
Приемнику для определения своих координат требуется как минимум 3 опорных точки. Данными точками служат спутники, которые посылают сигналы в определенном радиусе.
Немного поподробней о спутниках(принцип работы, что у GPS, что у ГЛОНАСС, что у Galileo одинаков, отличаются только в мелочах):
Количество спутников расчитывается из принципа, что приемник находясь в любой точке планеты смог бы увидеть как минимум 3 спутника. Оптимальным считается 24 функционирующих спутника(!). Но т.к. спутники обладают своим ресурсом и выводятся на орбиты не одновременно, а по частям(дорогое удовольствие), то всегда есть так называемый резерв(2-5 спутника). Это спутники, которые не удовлетворяю критериям системы по тем или иным причинам, но еще функционируют. Т.е. когда говорят о сиситеме с 24 спутниками, то подразумевается сиситема как минимум с 28.
Каждый спутник содержит на борту атомные часы и ряд радио приемо-передатчиков. Изначально на спутниках было несколько каналов вещания, которые делятся на 2 уровня. Уровень L1 - для гражданского применения и уровень L2 - используется в военных целях.
Сигналы спутника содержат следующую информацию: номер спутника, координаты, время передачи.
Все спутники раз в день проходят корректировку орбиты и бортового времени со станции наземного наблюдения.
Теперь принцып работы приемника:
Принцип заключается в вычислении разности хода волн от спутника. Приемник получает сигнал содержащий время передачи, номер спутника и его положение над планетой. Сравнивает время отправки с внутренним временем. Осуществляя подобную оперцию с тремя спутниками, вычисляет свое положение по отношению их.
Чем больше спутников тем выше точность обнаружения. На сегодняшний день точность повышается увеличением числа передаваемых сигналов т.е. передается 2 и более сигнала параллельно, что помогает минимизировать погрешность при прохождении слоев атмосферы. (нужно время на ввод новых спутников и вывод с орбиты старых модификаций)
Чем отличается военный приемник от гражданского?
Военный приемник снабжен дешифратором кодираванного сигнала уровня L2, который передается с повышенной интенсивностью и в совокупности с сигналами L1 повышает точность до нескольких сантиметров даже если приемник находится в зоне видимисти всего 3х спутников.
На сегодняшний день есть приемники которые могут принимать и распознавать сигналы нескольких спутниковых систем, т.е. орбитальная групировка спутников выростает в разы, следовательно повышается точность определения. Приемник находится в зоне видимости как минимум 4-5 спутников. На сегодняшний день есть системы, которые в дополнение к спутниковым сигналам используют сигналы с наземных станций тем самым тоже увеличивая точность определения.
P.S> Американцы в истории с вертолетом и ГПС, которая была упомянута выше, могли вполне попасть в момент, когда находились в зоне видимости 2х спутников, в итоге погрешность составила десятки метров.
P.P.S> попытался более менее популярно объяснить как работают системы спутникового позиционирования. Если что - уточняйте...
Немного теории:
Главная идея всех систем позиционирования заключается в том, что для 100% определения положения нужно: во первых начало отсчета, т.е. ключевая точка откуда необходимо отсчитывать местоположения, во вторых увязать эту точку с общепринятыми ориентирами.
Первую задачу осуществляет непосредственно GPS-приемник.
Вторую - сами спутники.
Приемнику для определения своих координат требуется как минимум 3 опорных точки. Данными точками служат спутники, которые посылают сигналы в определенном радиусе.
Немного поподробней о спутниках(принцип работы, что у GPS, что у ГЛОНАСС, что у Galileo одинаков, отличаются только в мелочах):
Количество спутников расчитывается из принципа, что приемник находясь в любой точке планеты смог бы увидеть как минимум 3 спутника. Оптимальным считается 24 функционирующих спутника(!). Но т.к. спутники обладают своим ресурсом и выводятся на орбиты не одновременно, а по частям(дорогое удовольствие), то всегда есть так называемый резерв(2-5 спутника). Это спутники, которые не удовлетворяю критериям системы по тем или иным причинам, но еще функционируют. Т.е. когда говорят о сиситеме с 24 спутниками, то подразумевается сиситема как минимум с 28.
Каждый спутник содержит на борту атомные часы и ряд радио приемо-передатчиков. Изначально на спутниках было несколько каналов вещания, которые делятся на 2 уровня. Уровень L1 - для гражданского применения и уровень L2 - используется в военных целях.
Сигналы спутника содержат следующую информацию: номер спутника, координаты, время передачи.
Все спутники раз в день проходят корректировку орбиты и бортового времени со станции наземного наблюдения.
Теперь принцып работы приемника:
Принцип заключается в вычислении разности хода волн от спутника. Приемник получает сигнал содержащий время передачи, номер спутника и его положение над планетой. Сравнивает время отправки с внутренним временем. Осуществляя подобную оперцию с тремя спутниками, вычисляет свое положение по отношению их.
Чем больше спутников тем выше точность обнаружения. На сегодняшний день точность повышается увеличением числа передаваемых сигналов т.е. передается 2 и более сигнала параллельно, что помогает минимизировать погрешность при прохождении слоев атмосферы. (нужно время на ввод новых спутников и вывод с орбиты старых модификаций)
Чем отличается военный приемник от гражданского?
Военный приемник снабжен дешифратором кодираванного сигнала уровня L2, который передается с повышенной интенсивностью и в совокупности с сигналами L1 повышает точность до нескольких сантиметров даже если приемник находится в зоне видимисти всего 3х спутников.
На сегодняшний день есть приемники которые могут принимать и распознавать сигналы нескольких спутниковых систем, т.е. орбитальная групировка спутников выростает в разы, следовательно повышается точность определения. Приемник находится в зоне видимости как минимум 4-5 спутников. На сегодняшний день есть системы, которые в дополнение к спутниковым сигналам используют сигналы с наземных станций тем самым тоже увеличивая точность определения.
P.S> Американцы в истории с вертолетом и ГПС, которая была упомянута выше, могли вполне попасть в момент, когда находились в зоне видимости 2х спутников, в итоге погрешность составила десятки метров.
P.P.S> попытался более менее популярно объяснить как работают системы спутникового позиционирования. Если что - уточняйте...
