GPS Авто - навигация для автопутешественника. Системы глобального позиционирования

Два этапа - две системы

Предполагается, что европейский проект глобальной навигационной спутниковой системы GNSS будет реализован в два этапа: GNSS-1 и GNSS-2. На первом этапе (2001-2003 гг.) создается Европейская геостационарная система навигационного дополнения - European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS), которая будет обеспечивать те же услуги, что и GPS/ ГЛОНАСС в период с 2004 до 2015-2018 гг. Основная часть проекта, GNSS-2, базируется на новой спутниковой системе, получившей название Galileo. Ее орбитальная группировка будет развернута в 2007-2008 гг.

EGNOS

Главными предпосылками создания системы EGNOS стали улучшение условий приема сигналов типа GPS/ГЛОНАСС (за счет добавления к ним GPS-подобных сигналов, генерируемых с помощью геостационарных КА) и своевременное оповещение пользователей о сбоях в работе навигационных спутников. Улучшение характеристик обслуживания в определенном географическом регионе достигается с помощью дополнительного (в определенной степени избыточного) спутника. Он должен излучать сигнал на частоте L1 и будет доступен на большей части поверхности Земли (кроме полярных районов).

Базовую орбитальную группировку системы EGNOS образуют три спутника Inmarsat-3, на которых будет установлен прозрачный ретранслятор навигационных сигналов С/L-диапазона (6,4/1,5 ГГц) с полосой 1575,42 ± 2,2 МГц. Он обеспечит передачу C/A кода, навигационного сообщения и сообщения о целостности созвездия спутников.

Навигационный комплекс системы EGNOS значительно проще, чем у спутников GPS и ГЛОНАСС. Сигналы, излучаемые КА Inmarsat-3 в C-диапазоне, предназначены для приема наземными станциями управления, а в L-диапазоне - пользователями систем GPS/ГЛОНАСС. Благодаря передаче дополнительных навигационных сигналов улучшаются показатели доступности, а передача информации о целостности самих навигационных сообщений увеличивает достоверность принимаемых данных.

Структура организации сигналов в системе EGNOS гарантирует, что риск потери целостности не превысит 2х10-7 в любом интервале времени продолжительностью 150 с, а максимальная задержка сигнала оповещения об отказе составит не более 6 с (потеря целостности - это неспособность системы своевременно оповещать пользователей о возможных сбоях в работе). Расчетное значение риска потери непрерывности обслуживания не превышает 10-5 в час (непрерывность обслуживания - способность системы функционировать без перерывов с заданными рабочими характеристиками).

Galileo

Система Galileo будет иметь открытую архитектуру, что обеспечит взаимодействие с существующими системами GPS, ГЛОНАСС, разрабатываемой системой EGNOS и службами поиска и спасения. Запланированный перечень ее навигационных услуг гораздо шире, чем у GPS и ГЛОНАСС. Архитектура Galileo включает три основных элемента (рис. 1): космический сегмент, наземную инфраструктуру (комплекс управления) и навигационную аппаратуру потребителей.

Космический сегмент базируется на орбитальной группировке из 30 средневысотных спутников (MEO) и обеспечивает глобальное покрытие территории земного шара. Орбитальная группировка Galileo оптимизирована для обслуживания территорий, находящихся в высоких широтах (наклонение и число орбит будут определены в конце 2001 г.). В состав бортовой аппаратуры КА войдет также ретранслятор сигналов радиомаяков, которые используются для проведения поисково-спасательных работ.

Наземная инфраструктура Galileo включает станции телеметрического контроля и управления орбитальной группировкой, объединенные в единую сеть глобального мониторинга. Информация в такой сети будет обрабатываться со столь высоким быстродействием, что это позволит обнаруживать сбои в работе бортового оборудования КА за время, не превышающее 6 с. Планируется также значительно уменьшить время оперативного оповещения пользователей о сбоях в работе навигационных спутников.

Проектирование системы ведется с учетом ее интеграции с другими системами связи и навигации, что особенно важно в тех случаях, когда прием сигналов неустойчив и требуется передача дополнительной информации. Так, планируется интеграция Galileo с наземными навигационными системами Loran-C и EUROFIX, системами космической связи, имеющими собственные подсистемы определения местоположения (Globalstar, Orbcomm), а также системами беспроводной связи (GSM, UMTS), в которых предусмотрено хранение информации о местоположении абонентов.

Работа системы Galileo будет базироваться на четырех ключевых службах. Базовая, общедоступная служба (Оpen Service, ОС) обеспечит позиционирование подвижных объектов (в том числе определение их координат с помощью мобильных телефонов), самолетную и морскую навигацию, передачу сигналов точного времени (UTC). Эти услуги предоставляются бесплатно.

Обеспечение безопасности, связанное с угрозой жизни людей, входит в компетенцию службы спасения (Safety-of-Life Service, SLS). Она призвана обеспечить требования ICAO и других международных организаций для систем навигации, например, таких, которые гарантируют безопасную постановку судов в док или предотвращение столкновения поездов. Расчетная вероятность определения координат в SLS с первой попытки - не менее 0,999.

В задачи третьей службы - общественного регулирования (Public Regulated Service, PRS) - входит предоставление навигационной информации государственным структурам, полиции, гражданской обороне, службам обеспечения правопорядка, экстренной помощи и т. д. Основные требования - защищенность от внешних воздействий и невозможность пиратского использования ее навигационных сигналов незарегистрированными пользователями.

И, наконец, коммерческая служба (Commercial Service, CS) будет предоставлять платные услуги зарегистрированным пользователям. В перечень ее услуг, кроме бесплатных услуг OS, войдет передача дополнительных зашифрованных данных, например, используемых для управления движением.

Кроме того, в системе Galileo планируется реализовать услуги службы поиска и спасения (Search and Rescue Service). Каждый спутник Galileo способен ретранслировать одновременно сигналы от 300 аварийных радиомаяков, находящихся в активном состоянии. Эта информация будет передаваться с борта КА в наземные пункты службы S&R. Точность определения местоположения для существующих в системе COSPAS-SARSAT радиомаяков - около 5 км, а для радиомаяков, оборудованных приемниками Galileo, - не более 10 м.

+ Главная
+ Что такое GPS?
+ Зачем нужен GPS?
+ Как использовать GPS?
+ Готовые решения
+ Альтернативы GPS
+ Статьи
+ Код кнопки сайта
Система Galilleo »
2 этапа развития »
Сигналы и частотный план »

Статистика:

Реклама:

 

Цель сайта: донести до любителей путешествовать на своих автомобилях информацию об удобстве использования систем глобальной навигации. Примеры использования, решения, рассказы, и т.д. Информация взята из открытых источников и призванна помочь определиться сомневающемуся.
Реклама: