chuzhoy007.ru
Otus
Назад

Спутниковая система GPS

Опубликовано: 19.06.2011
Время на чтение: 2 мин
0
48

Спутниковая система GPSАбсолютно все современные системы gps (Global Positioning System) состоят из трёх основных компонентов. К ним относятся космический сегмент, наземный сегмент и gps-приёмник.
Космический сегмент представляет собой двадцать четыре спутника, находящихся на шести круговых орбитах, которые располагаются один возле другого под углом в шестьдесят градусов.

Все эти спутники вращаются по орбитам с радиусом около 22 200 километров вокруг нашей планеты, при этом скорость спутников составляет приблизительно одиннадцать тысяч километров в час.

Полный оборот вокруг Земли эти спутники совершают приблизительно за двенадцать часов. Ежедневно спутники gps повторяют движение по данной траектории с опозданием, равным четырём минутам.

Характеристики навигационных систем GPS

  • Количество спутников – 26, 21 основной, 5 запасных;
  • Орбитальных плоскостей – 6;
  • Высота орбиты – ~20000 км;
  • Срок эксплуатации спутников – 7,5 лет;
  • Рабочие частоты – L1=1575,42 МГц; L2=12275,6МГц, мощность 50 Вт и 8 Вт соответственно;
  • Надежность навигационного определения – 95%.

Типы навигационных приемников - портативные, стационарные и авиационные. Основные параметры:



  • Количество каналов – в современных приемников используется от 12 до 20 каналов;
  • Тип антенны;
  • Наличие картографической поддержки;
  • Тип дисплея;
  • Дополнительные функции;
  • Дополнительные технические характеристики – материалы, прочность, защита от влаги, чувствительность, объем памяти и другие.

Каждый из спутников весит приблизительно 900 килограммов. Все они имеют на своём борту атомные часы, способные обеспечивать предельно высокую точность.

Кроме атомных часов на борту каждого спутника gps находятся специальные передатчики мощностью 50 Вт и 8 Вт, которые могут работать на частотах L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,60 МГц, а также вычислительно-кодирующее приспособление.

Все gps-спутники представляют собой своеобразное созвездие, составленное таким образом, что на любой точке нашей планеты в любое над горизонтом можно наблюдать несколько таких спутников. Некоторые спутники находятся слишком низко над линией горизонта, но, всё же, являются видимыми.

Наземный сегмент систем gps чётко контролируется Министерством Обороны Соединённых Штатов Америки. Точность измерения была искусственно занижена для гражданского использования. Но с 2000 года эти ограничения были сняты.  Если ранее она составляла не более 100 метров, то теперь может быть определена до 20 м (в последних поколениях GPS-приёмников при идеальных условиях ошибка не превышает 2 м).

Пять контрольно-измерительных станций, которые входят в состав наземного сегмента, расположены в разных уголках нашей планеты – на Кваджалейне, в Диего-Гарсия, в Колорадо-Спрингс, на Гавайях а также на острове Вознесения.

Кроме этого, в наземный сегмент входит основной центр управления, который осуществляет управление над целой gps системой, а также четыре станции связи. Центр управления расположен в США, в штате Колорадо, на авиационной базе в Шривере.

Космические станции постоянно осуществляют слежение за передвижением космических аппаратов и сообщают все полученные данные в главный центр управления gps.
Третьим важным составляющим каждой системы gps, является gps-приёмник.

Этот приёмник представляет собой специальное устройство, которое позиционируется и предоставляет возможность вычисления всех географических координат, основываясь на данных, полученных от спутников.

Форматы сообщений

GPS подразумевает передачу данных в разных форматах. Есть стандартные и нестандартные (проприетарные) форматы. Большинство gps-приемников отображают данные стандарта NMEA. Данные NMEA-0183 - это обычный текст в кодах ASCII, пересылаемый со скоростью 4800 бод. Этот формат выводит информацию в виде строк предложений. Такая строка состоит из данных разделенных запятыми. Всего таких видов предложений 19.
Пример nmea-строки при установки связи со спутником:
$GPGGA,235317.000,4003.9039,N,10512.5793,W,1,08,1.6,1577.9,M,-20.7,М,,0000*5F.

Информация содержащаяся в предложении:

  • время по Гринвичу: 23:53:17;
  • широта: северная, 40,039039°;
  • долгота: западная, 10,5125793°;
  • количество спутников: 08;
  • высота: 1577 м.

 

,
Перед фрагментом:
chuzhoy007
chuzhoy007
Автор:
Chuzhoy
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.