Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble




Скачать 66.23 Kb.
НазваниеМодернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble
Дата публикации15.03.2014
Размер66.23 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Астрономия > Документы
МОДЕРНИЗАЦИЯ GNSS

и современное геодезическое GNSS оборудование Trimble

Антон Крупин, менеджер по продажам ООО «КМС»

Виталий Глущенко, ведущий инженер ООО «КМС»
GNSS (Global Navigation Satellite System) – это общее название для спутниковых систем позиционирования и навигации, использующихся для задач геодезии и картографии (сбора пространственных данных), а также для специальных задач, таких как прецизионное земледелие, строительное и морское позиционирование и т.д. В настоящее время существуют две действующие системы: GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия), и две развертываемые: GALILEO (Европа) и COMPASS (Китай).
^ Краткая историческая справка:

GPS (США)

Система NAVSTAR или GPS была разработана министерством обороны США в 1973 г. Её основное предназначение – это определения местоположения, передача точного времени, навигационных координат военным и гражданским пользователям в любой точке земного шара. Запуск спутников шел вплоть до 1978 г; в итоге на небе появилось созвездие из 24 спутников, вращающихся по 6 орбитам, по 4 спутника на орбите. Наклонение каждой из орбит к экватору составляет 55, высота орбит над земной поверхностью около 20200 км. Период обращения спутника составляет 11 часов 58 минут, таким образом, на протяжении одного сидерического дня спутник совершает два оборота вокруг Земли, с небольшим опережением (около 4 минут за день).

Спутники передают сигналы в двух частотных диапазонах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,60 МГц. На обеих частотах передавался псевдослучайный код, в котором было зашифровано точное время, координаты спутника и эфемеридная информация. Принимая одновременно закодированный сигнал с нескольких спутников, у нас появляется возможность вычислить свои координаты в любой точке земной поверхности. Изначально гражданские пользователи были ограничены C/A-кодом на частоте L1, а сигналы P на частоте L2 предназначались только для военных.
^ ГЛОНАСС

Система ГЛОНАСС является аналогом американской GPS. Она курируется Федеральным Космическим Агентством (Росавиакосмос) под эгидой Министерства обороны РФ.

Как и GPS, спутники ГЛОНАСС используются как в военных, так и в гражданских целях.

Полная подсистема космических аппаратов системы ГЛОНАСС должна состоять из 24-х спутников, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 км, наклонением 64,8° и периодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°. В каждой орбитальной плоскости размещаются по 8 спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45°. Кроме этого, в плоскостях положения спутников сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15°.

Более наклонные, чем у системы GPS, орбиты позволяют обеспечивать лучший прием в Центральной Европе, особенно в горных районах и ущельях. Система ГЛОНАСС должна обеспечивать определение местоположения с точностью до четырех метров, как и у GPS.

Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (C/A) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (P) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц).

Поскольку после вывода на орбиту новых спутников в 2007 г., их общее число в созвездии составит только десять, то определение координат точки только с помощью ГЛОНАСС не представляется возможным. Использование же совместной технологии GPS/ГЛОНАСС делает определение координат более надежным, вследствие увеличения числа видимых спутников.
GALILEO

Европейская навигационная система GALILEO является еще одной ГНСС, создаваемой в рамках Европейского Союза. Это многоцелевая система, которая, в частности, призвана повысить точность позиционирования по сравнению с современными возможностями GPS/ГЛОНАСС. Одной из особенностей GALILEO будет доступность навигационных решений в высоких широтах, она также должна стать независимой навигационной основой для стран Европы (на случай возникновения международных конфликтов). Спутники GALILEO будут перемещаться по орбитам, чья высота несколько больше, чем высота орбит спутников GPS, однако принцип определения координат точек местности остается тем же.
COMPASS

Система COMPASS либо Beidou создается правительством Китайской Народной Республики. Она призвана будет обеспечить навигационные и коммуникационные услуги пользователям в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В своей штатной конфигурации, достижение которой намечено на 2020 год, орбитальная группировка COMPASS станет одной из наиболее насыщенных и будет включать 35 аппаратов на орбитах различных классов - в том числе на геостационарной (5 аппаратов). В настоящее время на орбитах находятся три действующих спутника.
^ Модернизация GPS

С точки зрения геодезии, модернизация GPS заключается, в первую очередь, в добавлении кода L2C и нового сигнала на частоте L5 к тем, которые уже передают спутники.

Сигнал L2C - это дополнительный гражданский сигнал, транслируемый на частоте L2. В этом сигнале ниже уровень зашумления кода, лучшее разделение кодов, ослабленная многолучевость, лучше параметры взаимной корреляции спутников. С сигналом L2C, при использовании двухчастотных приемников, измерения в реальном времени можно выполнять намного точнее, чем раньше. В 2005 году на орбиту были выведены первые спутники типа IIR-M, способные передавать сигнал L2C, и этот момент считается началом модернизации системы GPS. В настоящее время все спутники системы GPS передают сигнал L2C.

Следующим шагом модернизации GPS является появление нового сигнала L5 на частоте 1176,45 МГц. Частота L5 будет широкополосной, с уменьшенной радиочастотной интерференцией и сниженными ионосферными задержками. К тому же, несущая L5 имеет более высокую мощность, и легче обнаруживается и отслеживается приемниками. Частота L5 реализована на новом поколении спутников под названием Block IIF, которые начали запускаться с 2007 года. Полностью обновление системы планируется к 2014 г.

Для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников было доведено до 31 -го ( в марте 2010 года), Теперь на одной орбите расположено не менее пяти спутников, таким образом в любой момент времени и с любой точки земного шара на каждой из орбит виден хотя бы один спутник. Планируется и дальнейшее увеличение числа спутников, максимум до 36-ти, что еще улучит возможности гражданского позиционирования.
^ Модернизация ГЛОНАСС

Модернизация системы ГЛОНАСС сводится, в основном, к развертыванию ее до проектного числа спутников. Правительство РФ планирует сделать эту систему автономной, такой, что сможет обеспечить требуемую точность навигации и позиционирования без использования других GNSS систем. Напомним, что на данный момент система ГЛОНАСС является вспомогательной к системе GPS. О текущем состоянии системы ГЛОНАСС можно узнать на сайте: http://www.glonass-ianc.rsa.ru
^ Текущее состояние GALILEO

Из системы GALILEO на орбиту уже выведены два тестовых спутника GIOVE-A (в 2005 г) и GIOVE-B (в 2008 г). В настоящее время они используются только для оценки сигнала, но для позиционирования и навигации их сигналы не учитываются. Текущий план предполагает вывод в эксплуатацию системы GALILEO к 2012/14 г. – что на три-четыре года позже, чем ранее предполагалось. В систему GALILEO войдет созвездие из 30 спутников (27 основных и 3 резервных), а также сеть наземных станций.
^ Готовность Trimble к новациям

Компания Trimble, являющаяся лидером в разработке GNSS оборудования в течение многих лет, внимательно отслеживает все нововведения, появляющиеся в области спутниковой навигации, и заблаговременно модернизирует свое оборудование с тем, чтобы пользователи смогли получить максимальную выгоду из этих нововведений. Так, с введением в действие нового сигнала L2C, в 2007-2008 годах Trimble вывел на рынок новые модели приемников: R8, R7 и R6, способные принимать и обрабатывать этот сигнал. Во всех этих приемниках была предусмотрена возможность модернизации про приема сигналов ГЛОНАСС, а также увеличено число каналов (до 72-х) в виду увеличения количества спутников, которые необходимо отслеживать. Более поздние модели приемников R8 и R7 выпускались уже с предустановленной ГЛОНАСС опцией.
В 2009 году Trimble на основе нового процессора Maxwell 6 создал первый приемник нового поколения Trimble R8 GNSS, способный принимать все существующие на сегодняшний день сигналы системы GPS: L1 C/A, L2C, L2E (считывание сигнала P по методике Trimble), L5, и сигналы системы ГЛОНАСС: L1 C/A, L1P, L2 C/A (только для ГЛОНАСС M) L2P, а также тестовые сигналы системы GALILEO: GIOVE-A и GIOVE-B. Число каналов было увеличено до 220-ти.

Также, специально для приемника R8 GNSS Trimble разработал новый протокол передачи дифференциальных поправок CMRx в режиме RTK, в котором учитываются данные новых GPS сигналов и сигналов ГЛОНАСС.

Следующей моделью нового поколения GNSS приемников Trimble стала референсная станция Trimble R9, появившаяся на рынке в апреле 2010 г. Станция способна принимать все существующие GNSS сигналы, и имеет 440 каналов для отслеживания спутников.
Одновременно Trimble провел модернизацию приемников предыдущего поколения: R6 и R7, а также разработал новые модели экономичного класса: R4 и R5. Все эти приемники (кроме R7, с предустановленной ГЛОНАСС опцией), могут быть легко модернизированы до приема ГЛОНАСС.
Испытания, проведенные для новых моделей приемников, показали, что, благодаря новому алгоритму обработки сигналов, точность статических наблюдений значительно повысилась, и составляет сейчас:

по горизонтали: ± 3 мм + 0.1 мм/км

по вертикали: ± 3.5 мм + 0.4 мм/км

для всех моделей новых GPS/GNSS приемников Trimble.
Заключение: GNSS приемник Trimble – надежная защита инвестиций

Изменения в GNSS для пользователя будут означать:

  • улучшение решения при плохих условиях наблюдений (под кронами деревьев, в глубоких карьерах, рядом со зданиями);

  • улучшение созвездия вследствие появления новых спутников;

  • ускоренное и более точное определение псевдодальностей;

  • сокращение потерь времени при работе;

  • улучшение геометрии созвездия;

Большая часть геодезистов пользуется комплектом оборудования в течение нескольких лет, чтобы окупить затраты на его покупку и обучение. Таким образом, покупая оборудование сегодня, следует принимать во внимания грядущие перемены в системах GNSS.

Выбирая комплект Trimble GNSS, заказчик может быть уверен, что в приемнике присутствуют все возможные нововведения. Приемник, способный уже на этом этапе принимать сигнал L2C, L5, GLONASS, станет надежным долгосрочным вложением капитала и обеспечит максимальную продуктивность на многие годы.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconФункциональное построение оптико-локационной системы летного контроля...
М удерживанием линии излучения в направлении на лоцируемое вс. При этом для проведения траекторных измерений на минимальных уровнях...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconНазвание проекта
Модернизация оборудования котельной и котлов топочной на более экономное и современное

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconРегистрационная форма на участие в семинаре «Современное аналитическое...
«Оборудование и современные методы контроля качества структуры материалов при проведении материалографических исследований на макро...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconФильтр-обезжелезиватель «Водопад ж-0,4»
Нашим предприятием разрабатывается и изготавливается высокоэффективное современное водоочистное оборудование для индивидуального...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconМеждународная выставка строительных и отделочных материалов
Основные группы товаров: современное строительное оборудование, строительные технологии и материалы, отделочные материалы, инструмент...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconВ ожидании молодого Путина
В ближайшие 10 лет Россию снова ждут политические и экономические перемены, уверены эксперты Московского Центра Карнеги. Возможен...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconМодернизация электровозов 8G на плавное тиристорное автоматическое...
Модернизация электровозов позволит увеличить массу поезда до 10…12%, повысить скорость движения до 12%, надежность работы тяговых...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble icon«Современное аналитическое оборудование для проведения исследований...
На семинаре состоится демонстрация наиболее востребованных моделей лабораторного исследовательского оборудования, а также будут представлены...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble iconКоммерческое предложение по приобретению предприятия
Чернигова областного центра, расположенного на границе Украины, России и Белоруссии вниз по течению реки Десна. Его производственные...

Модернизация gnss и современное геодезическое gnss оборудование Trimble icon99011, г. Севастополь, ул. Гоголя, 2, оф. 620
Современное медицинское оборудование, квалифицированный персонал, прогрессивные методы лечения и диагностики в сочетании с уникальными...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<