Глобальные навигационные спутниковые системы

Фетисов С. А.

Санкт-Петербургский государственный университет

1

ГНСС ( Глобальные Навигационные Спутниковые Системы)2

•Космический сегмент

•Сегмент управления

•Сегмент пользователей

ГНСС: предшественники

•«Чайка» (СССР) / «LORAN-C» (США)

•«ЦИКАДА» (СССР) / «TRANSIT» (США)

3

ГНСС: глобальность и доступность4

Космический сегмент системы Navstar GPS5

Косимический сегмент системы ГЛОНАСС6

Определение координат ИСЗ7

ГНСС: запуск спутников системы ГЛОНАСС8

ГНСС: спутник ГЛОНАСС-М9

Всего в составе ОГ ГЛОНАСС 20 КА

Используются по целевому назначению

18 КА

На этапе ввода в систему -

Временно выведены на техобслуживание

2 КА

На этапе вывода из системы -

Состояние орбитальной группировки ГЛОНАСС10

Интегральная доступность системы ГЛОНАСС11

ГНСС: потребители12

ГНСС: определение местоположения объекта13

ГНСС: простая геометрическая задача

Требуется определить координаты точки P0, еслиизвестны координаты точек P1, P2, а также расстояния ρ1 и ρ2.

14

ГНСС: определение местоположения объекта15

ГНСС: определение расстояния до спутника16

ГНСС: модуляция сигнала17

ГНСС: определение расстояния до спутника18

Основные источники ошибок измерений

•Ошибка часов приемника

•Ошибка часов спутника

•Ошибка эфемерид спутника

•Задержка сигнала в ионосфере

•Задержка сигнала в торопосфере

•Переотражение сигнала от окружающих предметов

19

Основные источники ошибок измерений20

Основные источники ошибок измерений21

Методы измерений

•Абсолютный (автономный)

•Относительный (дифференциальный)

22

Дифференциальный метод23

Международная служба IGS (International GNSS Service)

IGS предназначена для решения с помощью ГНСС большого круга научно-технических и прикладных задач с максимально достижимой точностью.

В основе создания IGS лежит принцип добровольного объединения мировой научно-технической общественности.

Начала свою регулярную работу с 1994 г.

24

Международная служба IGS (International GNSS Service)

Данные, поставляемые IGS:

➔высокоточные эфемериды спутников и сопутствующая информация➔параметры вращения Земли➔координаты и скорости станций➔информация о часах спутников и станций➔информация о тропосфере➔информация о ионосфере

25

Международная служба IGS (International GNSS Service)

Научные задачи, решаемые на основе IGS:

➔осуществление глобальной доступности и улучшение ITRF➔мониторинг деформации твёрдого тела Земли➔мониторинг вращения Земли➔мониторинг изменения гидросферы (уровень моря, ледниковый покров)➔изучение орбит спутников➔мониторинг ионосферы➔климатологические исследования (модели предсказания погоды)➔передача времени и частоты

26

Международная служба IGS (International GNSS Service)27

Международная служба IGS (International GNSS Service)28

IGS продукты29

Тектоника литосферных плит30

GPS/ГЛОНАСС-приёмник

Javad Lexon GGD

20 каналов

наблюдает все спутники в поле зрения

поддерживает режимы:L1 GPS, L1/L2 GPS, L1/L2 GLONASS, L1/L2 GPS + L1/L2 GLONASS

точность в статическом режиме:в плане: 3мм + 1мм/кмпо высоте: 5мм + 1мм/км

31

Антенна

JNS Choke Ring

рабочие полосы частот:1565-1620 MHz (L1) 1215-1265 MHz (L2)

масса: 3,7 кг

размеры:D 326ммH 101мм

температура: от -50°C до +73°C

32

Антенна станции СПбГУ 33

Антенна станции СПбГУ 34

Служба Времени ( СПбГУ )

Светлое

Пулково

71711.7974 / 0.0015

90006.3278 / 0.0022

19073.3037 / 0.0031

Мониторинг баз 35