Archive for the ‘GPS’ Category

Ноябрь 12th, 2007

Чем отличается ГЛОНАСС от GPS?

Да, различия есть, и, возможно, я их все даже не знаю, но основные могу описать. Самое главное отличие GPS от ГЛОНАСС – это то, что GPS уже лет 25 работает, а ГЛОНАСС пытается работать, но не получается. О причинах можно долго рассуждать, но вкратце – «А кому у нас это надо?», ведь есть GPS.

Какие ещё отличия?

  1. Основное отличие – это сигнал и его структура. Как я уже писал, В системе GPS используется кодовое разделение каналов. В системе ГЛОНАСС – частотное разделение каналов (подробнее). Структура сигнала так же различна. Скоро будет подробный пост про структурой сигнала, там я все опишу.
  2. Для описания движения спутников по орбите используются принципиально разные математические модели. У GPS – это модель в оскулирующих элементах. Эта модель подразумевает, что траектория движения спутника разбивается на участки, на которых движения описывается кеплеровской моделью, параметры которой меняются во времени. В системе ГЛОНАСС используется дифференциальная модель движения. Это означает, что для определения координат спутника на заданный момент времени требуется решить систему дифференциальных уравнений. Для решения этой системы нужны, так называемые, начальные значения – это такое чисто математическое понятие. В случае ГЛОНАСС эти приближения передаются со спутника в составе навигационной информации, поэтому приёмнику они доступны. Задача решения дифференциальных уравнений состоит в численном интегрировании, которое, по сути своей, является трудоёмкой задачей. Думаю тут всё.
  3. В системе GPS 6 орбитальных плоскостей, и предполагалось по 4 спутника на каждой. Итого – 24 спутника, но они не обеспечивали должного покрытия всего земного шара, да и если какой-нибудь аппарат выходит из строя, то заменить его нечем. Поэтому группировку нарастили до 32 спутников. В этом случае некоторые орбиты имеют до 6 спутников. В системе ГЛОНАСС к расчёту ОГ подошли более серьёзно. В ГЛОНАСС 3 плоскости по 8 спутников (8 теоретически). Это обеспечивает полное покрытие земли и хорошую геометрию. Наши как всегда – рассчитали более хорошую орбиту, но вот доделать всё в целом не смогли. (информация в этом пункте может быть не точной)

Думаю, что это основные отличия и уверен, что есть ещё. Желающих покритиковать или что-то добавить милости просим.

Ноябрь 2nd, 2007

Характеристики GPS системы

Думаю стоит поговорить о космическом сегменте GPS. Спутники в системе GPS движутся в шести орбитальных плоскостях, сдвинутых друг относительно друга по прямому восхождению восходящего узла на 60 гр. Наклонение плоскостей орбит к плоскости экватора 55 гр. Орбиты близкие к круговым. Средняя высота орбит 20189 км. В каждой орбитальной плоскости располагается 4 спутника. Период обращения спутников 11 часов 57 минут 59.2 сек (половина звёздных суток). В системе используется кодовое разделение каналов (CDMA). Это означает, что все спутники вещают на одной и тоже частоте, точнее на одних и тех же частотах: L1 = 1575.42 МГц и L2 = 1224.60 МГц. В случае кодового разделения каждому спутнику присваивается свой уникальный код. К этому коду предъявляется ряд жестких требований (обсудим позже). На земле приёмник может различать сигналы от разных спутников только благодаря этому коду, уникальному для каждого спутника. Эти коды получили название кодов Голда (Gold code). У кого мозг чешется узнать больше, Вам сюда, а у кого нет, то продолжаем.

Для описания движения спутников используется модель в оскулирующих элементах. В этой модели движение каждой точки траектории аппроксимируется кеплеровской моделью, параметры которой меняются во времени. Спутники в составе навигационной информации сообщают параметры своей модели движения потребителю. Параметрами являются коэффициенты степенных и тригонометрических полиномов, которые описывают изменение кенлеровских элементов орбиты данного спутника. Зная эти параметры, приёмник может рассчитать координаты на спутника на заданный момент времени.

Старался изложить все как можно проще. Готов ответить на вопросы по теме. Но, так или иначе, мозг взорван! Добро пожаловать в наш клуб.

P.S. Оскулирующий элемент – это элемент, который скулит.

Октябрь 19th, 2007

Структура системы GPS

Структура системы GPS во многом сходна со структурой ГЛОНАСС. Нашёл на американском сайте описание структуры и перевёл с добавлением того, что знаю сам.

  1. Космический сегмент – орбитальная группировка из таких вот спутников.
  2. Контрольный сегмент. Состоит из станций слежения по всему миру. Центр управления системой (ЦУС, Master Control facility) находится на аэровоздушной базе Schriever (формально это Falcon AFB) в Колорадо (Colorado). Станции измеряют дальномерные сигналы со всех спутников. Эти сигналы являются частью модели орбитального движения спутника. На основе модели получаются точные орбитальные параметры движения спутника и уход его шкалы времени относительно шкалы системы. Все эти параметры потом загружаются на спутник по радио каналу в ЦУС.
  3. Сегмент пользователей (или потребителей).

Собственно все! В связи с тем, что система тоже военная, то информации мало. Если у когото есть более подробные источники, то милости просим!

Октябрь 11th, 2007

Для заметки

Судя по сообщения средств массовой информации, складывается впечатление (скорее всего у всех), что GNSS системы стоят особняком, в том смысле, что от России, например, требуется запустить Глонасс и спутники начнут летать, и будет всем счастье. Тоже самое касается и GPS. Однако это далеко не так!!! Скоро я открою Вам глаза, будет весело.

Октябрь 11th, 2007

GPS «по-русски» — миф или реальность?!

На начальном этапе приветствуются любые вопросы (даже самые тупые на первый взгляд). Все они, по возможности, не останутся без ответа. Пришло время рассказать широкой массе блого-читателей «Что такое GPS(GLONASS) и с чем его едят!

И так, ГНССГлобальная Навигационная Спутниковая Система. Это точный дословный перевод следующего термина: GNSS Global Navigation Satellite System. Это наши первые термины и определения. В данном блоге эти термины будут встречаться в равной мере и обозначают одно и то же. Так же в русско-язычной технической литературе встречается термин СРНС — Спутниковая Радио-Навигационная Система. «А причем тут радио?» — спросите Вы. «А все просто» — отвечу я. Спутник в космосе, Вы на земле. Единственный способ связи со спутником — радио волны.

Что Вы узнали?

  1. Вы узнали, что спутники летают в космосе.
  2. Вы узнали, что используя их, тем или иным образом, можно знать, где Вы находитесь.
  3. Вы узнали, что для связи спутника с вами используются радио-волны.

Если вам кажется, что это очень мало, то это заблуждение. Многие люди не знают даже этого! Пришло времы осмыслить прочитанное.

Страница 2 из 212