14.08.2011, Вводная лекция по АП СРНС
План вводной занятия по АП СРНС
Содержание |
Спутниковая система позиционирования
Спутниковая радиосистема позиционирования - система, предоставляющая потребителю сервис координатно-временного обеспечения: оценки его координат, а так же скорости, времени и угловой ориентации посредством сигналов спутниковой группировки.
О синонимах и их тонких различиях: СРНС, СРСП, ГНСС и т.д.
История. Общие слова. Роль в военном деле, экономике и науке.
- Назначение системы:
- Вооруженные силы
- Синхронизация систем связи и энергетики
- Геодезия: с помощью приемников ГЛОНАСС и ГЛОНАСС\GPS определяют точные координаты точек и границы земельных участков
- Картография: ГЛОНАСС используется в гражданской и военной картографии
- Тектоника: с помощью спутников ведутся наблюдения движений и колебаний тектонических плит
- Навигация: с применением глобальных систем позиционирования осуществляется как морская так и дорожная навигация
- Спутниковый мониторинг: проект ЭРА-ГЛОНАСС — мониторинг положения, скорости автомобилей, контроль за их движением
- Мониторинг сложных инженерных сооружений
- Мониторинг животных, защита окружающей среды
- Обеспечения поиска и спасания людей
- Персональные трекеры, «тревожная кнопка»
- Характеристики сервиса(эту ересь пробежать быстро):
1. Доступность. Мера - вероятность получить сервис в заданный момент.
- Пример: Вероятность получить КВО при всплытии ПЛ. Различия для разных систем.
2. Целостность. Мера - вероятность отказа в сервисе за заданный интервал времени.
- Пример: Вероятность отказа получения КВО в течении 7 секундного интервала времени.
3. Непрерывность. Мера - вероятность отказа в сервисе за определенный этап
- Пример: Вероятность отказа в получении КВО во время посадки самолета.
4. Глобальность.
5. Точность. Мера - погрешности формируемых оценок.
У разных потребителей разные требования. Наиболее жесткие требования - авиация и высокоточное оружие.
Сервис обеспечивают три сегмента СРНС: наземный сегмент, космический сегмент и сегмент АП.
Подсистема космический аппаратов (космический сегмент)
Подсистема космических аппаратов состоит из определенного числа навигационных спутников. В различных системах число спутников варьируется, но изначально необходимое и достаточное количество для GPS и ГЛОНАСС (т.к. орбиты схожи) - 24 НС.
Задача: Расчет площади на поверхности Земли, которую покрывает каждый спутник в любой момент времени. Отсюда - требование к числу спутников.
Основные функции НС - формирование и излучение радиосигналов, необходимых для КВО потребителей, контроля бортовых систем спутника подсистемой контроля и управления СРНС.
Состав и структура спутника сложны и многогранны. В нашем курсе важно наличие следующих компонент:
- радиотехническое оборудование (передатчики навигационных сигналов и телеметрической информации, БАМИ (упомянуть о Жене), приемники данных и команд от ПКУ, антенны, блоки ориентации)
- бортовой эталон времени и частоты
- солнечные батареи
Кратко о космическом сегменте: наглядно траектории относительно Земли, траектории в СК, связанной с Землей. О излучаемых сигналах, необходимости точно знать параметры орбиты...
Для закрепления, видеоряд:
Эволюция спутников системы GPS
Эволюция спутников системы ГЛОНАСС
Подсистема контроля и управления
Кратко о наземном сегменте: закладка информации на спутники, измерение параметров орбит, формирование дифференциальных поправок и т.д.
Перспективы развития ПКА и ПКУ ГЛОНАСС
С 2011 начинается эксплуатация «Глонасс-К» с новыми CDMA сигналами в формате GPS/Galileo/Compass, которые значительно облегчат разработку мультисистемных навигационных приборов.
Так же в 2011 году планируется завершение модернизации наземного комплекса управления. Результатом программы модернизации спутников и наземных комплексов станет увеличение точности навигационных определений системы ГЛОНАСС в 2-2,5 раза, что составит порядка 2,8 м для гражданских потребителей.
В 2013—2014 намечен запуск усовершенствованного спутника «Глонасс-К2», доработанного по результатам испытаний КА «Глонасс-К1». В дополнение к открытому сигналу в диапазоне L3, появятся два шифрованных сигнала в диапазонах частот L1, L2 и L3 и открытый сигнал в диапазоне L1.
В 2015—2017 годах появится усовершенствованный спутник «Глонасс-КМ». Предположительно, в новых спутниках будет использоваться до 8 сигналов в формате CDMA, которые заменят сигналы FDMA. После полного перехода на CDMA сигналы, предполагается постепенное увеличение количества КА в группировке с 24 до 30 и полное отключение FDMA сигналов.
И третий компонент - НАП, о которой подробно ниже...
НАП
Объект курса - навигационная аппаратура потребителей.
НАП входит в состав СРНС. Назначение - донесение до потребителей функций СРНС. Произведение координатно-временного обеспечения, а также ориентации пользователя. НАП как функция от сигналов и внутреннего состояния, возвращающая время, координаты, скорость и ориентацию.
[ Хронологический вид ]Комментарии
Войдите, чтобы комментировать.