Особенности работы GPS ресиверов

Как бы быстро не продвигались вперед новые технологии, как бы ни усовершенствовались существующие программы и устройства, все равно в реальной жизни есть место неточностям и недоделкам.
Такая же ситуация и с GPS ресиверами, которые без влияния различных факторов могли бы с точностью определять место нахождения объекта, умей они правильно преобразовывать коды Р(Y) и С/А.
Но на точность показаний влияет сразу несколько важных факторов:

1. Точность часов ресиверов и GPS спутников всегда вызывает сомнения. Дело в том, что на спутниках устанавливают цезиумные часы, которые контролируют наземные станции, но погрешности показаний в основном зависят от работы осциллятора этих часов. Самым правильным решением проблемы точности времени, может быть, регулировка времени не с одной наземной станции, а как минимум с четырех. shop_group_image2120.jpg
2. Скорость света в ионосфере заметно изменяется. По сути – этот фактор является главной причиной ошибок работы GPS есиверов. Из-за влияния ионосферы погрешность может достигать 10 метров. Зная об этом, разработчики применяют дополнительную частоту L2, которая сравнивается с сигналами, передаваемыми по частоте L1. Таким образом, решается проблема неточности из-за влияния ионосферы. 3. На точность показаний GPS влияет и посторонний «шум». GPS-антенны принимают сигналы не только с ресивера, но и радиосигналы, отраженные от зданий и прочих объектов, причем эти сигналы трудно отличить от нужных. Эта проблема решается с помощью специальных антенн-фильтров, которые используются для быстрой дифференциации сигналов.
4. До недавнего времени все сигналы, передаваемые с GPS спутника, специально искажались спецслужбами и военными ведомствами. Лишь недавно было анонсировано о прекращении принудительного искажения сигналов.


Также точность сигналов GPS ресиверов может быть достигнута таким образом:

1.увеличение количества наземных станций;
2.применение систем наведения EDGE, которые в основном используются в военных целях для высокоточного оружия;
3.применение системы WAAS, которая автоматизирует корректировку передаваемых GPS сигналов со спутников с учетом влияния ионосферы, погрешностей часов и т.д.; shop_group_image2124.jpg
4.дополнительное использование системы LAAS, которая аналогична системе WAAS, но передает данные только из локального источника;
5.применение системы WAGE, которая может автоматически корректировать часы на спутниках;
6.использование метода относительного кинематического позиционирования, который позволяет свести погрешность до 10 см, благодаря цикличности принимаемых и передаваемых GPS сигналов.



Ранее системы GPS были малодоступны для широких масс населения, и могли быть использованы только для обслуживания военных и государственных операций. Но с 2000 года было разрешено массовое распространение GPS навигаторов, поскольку их стоимость стала совершенно незначительной – около 200 долларов. Теперь GPS навигация используется во всех сферах деятельности – в мореплавании, альпинизме, авиации и даже для грибной охоты.

Однако принятые стандарты GPS в США предполагают глушение сигналов в зонах военных действий и прочих ситуациях. Это стало предпосылкой для разработки своих собственных систем навигации в Европе и России.

Широкое распространение получили коммерческие ресиверы, однако они более пригодны для населения, чем для решения специальных задач, характерных для военной отрасли. Поэтому их дорабатывают, и применяют, например, в сейсмологии для записи точного времени возникновения катаклизмов.

Массовое применение GPS навигации спровоцировало появление специальных устройств – глушилок, которые способны не только защищать сигналы GPS ресивера, но и генерировать искаженные данные для вражеских GPS перехватчиков.
Прародительницами системы GPS были системы OMEGA и LORAN, принцип работы которых был построен на применении длинных волн радиопередатчиков. Время поступления и отправки сигнала строго контролировалось, и на основе этого высчитывалось расстояние и местоположение объекта.

Усовершенствованной система навигации стала уже в 60-х годах, когда было запущена спутниковая навигация Transit. Принцип работы был таков: спутники обращались на известной орбите и передавали сигналы на заранее известной частоте. Но поскольку принять на этой же частоте сигнал на земле не получалось из-за постоянного движения спутников, приходилось учитывать разницу в частоте, а это давало возможность узнать актуальное местоположение ресивера.

Современные спутниковые системы навигации стали еще точнее. Спутник передает уже закодированный сигнал, в котором хранится вся информация о времени передачи и местоположении спутника.

На орбите земли постоянно находится до 27 спутников, которые выводятся на высоту в 20 тыс. км.

Система GLONASS ( ГЛОНАСС ) glonass.jpg

Продукт российских военных разработок под названием GLONASS (Глонасс) был создан еще в 80-х годах пошлого столетия. Точность ее работы определялась 55 метрами по горизонтали и 70 метрами по вертикали. Использовались стандарты С/А, а сигнал (Р) применялся только в военных целях.
Система состоит из 24 спутников, 3 из которых постоянно находятся в запасе для плановых и внеплановых замен. Спутники распределены на 3 орбитальных планах, отдалены друг от друга на 120 градусов, расстояние между отдельными спутниками составляет 45 градусов.
Все спутники системы ГЛОНАСС находятся немного ниже GPS спутников – на высоте 19100 км и расположены таким образом, что ресивер может принять как минимум 5 сигналов ос спутников.

Работа всей Глонасс системы построена так, что спутники повторяют свою орбиту один раз в восемь дней, и каждый орбитальный план сменяет другой через несколько дней. Такая взаимозаменяемость отсутствует в системах GPS.

С момента запуска в работу системы в 1983 году она смогла заработать полноценно только в 1995 году, когда была полностью укомплектована на орбите. Из-за недостатка в финансировании к 2004 году на орбите осталось всего 12 спутников.

04.11.2011

Назад к списку новостей

Доставляем по всей России
Самовывоз возможен из следующих пунктов выдачи товара:
В пункте выдачи можно получить предварительно заказанный товар. Мы готовы доставить товар
в любой населенный пункт. См. раздел Оплата-Доставка

Телефон: (812) 309-35-95 многоканальный
Режим работы: пн—пт 10:00—17:00

загрузка карты...