ГНСС ТЕХНОЛОГИИ Проф. К.М. Антонович Лекция 2. Структура радионавигационных систем. - презентация

1 ГНСС ТЕХНОЛОГИИ Проф. К.М. Антонович Лекция 2. Структура радионавигационных систем

2 Каждая спутниковая радионавигационная система состоит из трех подсистем (сегментов)

3 Орбитальные группировки ГЛОНАСС и GPS (NAVSTAR)

4 Параметры систем GPS и ГЛОНАСС Характеристики систем ГЛОНАССGPS Номинальное число спутников 2424 Ракета носитель Протон K/ДМ-2 Delta Число спутников в запуске 3 (иногда 2) 1 Космодром Байконур, Казахстан Мыс Канаверал, США Число орбитальных плоскостей 36 Наклонение орбиты 64.8°55° Высота над поверхностью Земли 19,130 км 20,180 км Период обращения 11:15:4011:58:00 Система координат ПЗ-90WGS-84 Система времени UTC (Russia) UTC(USNO) Разделение сигналов FDMACDMA Несущие частоты L MГц ( МГц с 2005 г.) МГц L2 7/9 L1 60/77 L1

5 Объединенное созвездие GPS/ГЛОНАСС

6 Спутники GPS

7 Наклонение орбиты

8 Трасса и зона видимости спутника GPS

9 Информация о спутниках GPS БлокII/IIA Блок IIR Блок IIF Количество Первый запуск Масса (кг) Мощность от солнечных батарей (W) Срок жизни (лет) 7.5 * 10 * 15 * Стоимость за единицу $43M$30M $28M *

10 Спутник ГЛОНАСС

11 Сравнительные характеристики космических аппаратов системы ГЛОНАСС ГЛОНАССГЛОНАСС-МГЛОНАСС-К Годы использования … 2004… Срок активного существования, лет Масса, кг Количество КА в групповом запуске: на РН Протон на РН Союз 3362 Энерговооруженность, Вт Количество гражданских сигналов 123 Количество спецсигналов 223 Суточная стабильность бортового генератора частоты, Дополнительные задачи Система поиска и спасения

12 GLONASS Modernization Plan Разработчик НПО ПМ Изготовитель ПО Полет Всего запущено 81 КА Заказано 1 КА На орбите 12 КА САС 3 года Разработчик НПО ПМ Изготовитель НПО ПМ Заказано 8 КА На орбите 2 КА План. заказать 6 КА САС 7 лет 2 й гражданский сигнал Разработчик НПО ПМ Этап ОКР План. заказать до 27 КА САС 10 лет 3 й гражданский сигнал Определение требований с 2002 г. Модернизация НКУ Модернизация комплекса ЭВО Создание функциональных дополнений Сертификация системы Реализация функций поиска и спасания Дополнительные функции «Глонасс» «Глонасс-М» «Глонасс-К» «Глонасс-КМ» 2015-….. Развитие рынка навигационных услуг

13 Наземный (контрольный) сегмент GPS

14 Контрольный сегмент ГЛОНАСС

15 Структура сигнала спутника НАВСТАР

16 Дальномерные коды GPS С/А код укладывается в расстоянии между приемником и спутником не менее 67 раз. С/А код укладывается в расстоянии между приемником и спутником не менее 67 раз. Расстояние, измеренное по Р коду, не имеет неоднозначности Расстояние, измеренное по Р коду, не имеет неоднозначности

17 Дальномерные коды GPS Верхний ряд – сигнал от спутника, средний ряд – сигнал от приемника, нижний ряд – результат умножения сигналов

18 Навигационное сообщение GPS

19 Особые режимы работы GPS Режим селективного доступа Selective Availability, SA – режим намеренного понижения точности C/A кода; Режим селективного доступа Selective Availability, SA – режим намеренного понижения точности C/A кода; Режим шифрования P-кода Anti-Spoofing путем сложения несекретного Р-кода с секретным М-кодом и превращением его в секретный Y-код. Режим шифрования P-кода Anti-Spoofing путем сложения несекретного Р-кода с секретным М-кодом и превращением его в секретный Y-код.

20 Пользовательский сегмент СРНС Типы аппаратуры по ее назначению: Ручные приемники общего назначения, Ручные приемники общего назначения, Приемники для определения ориентировки, Приемники для определения ориентировки, Авиационные приемники, Авиационные приемники, Приемники для навигации автомобилей, информационных систем дорожных средств и управления парками дорожных средств, Приемники для навигации автомобилей, информационных систем дорожных средств и управления парками дорожных средств, Морские приемники, Морские приемники, OEM (Original Equipment Manufacturer – Оригинальное оборудование изготовителя), OEM (Original Equipment Manufacturer – Оригинальное оборудование изготовителя), Приемники для управления механизмами и машинами, Приемники для управления механизмами и машинами, Космические приемники, Космические приемники, Приемники для составления карт и сбора данных о местности, Приемники для составления карт и сбора данных о местности, Геодезические приемники, Геодезические приемники, Приемники для определения и хранения времени, Приемники для определения и хранения времени, Псевдоспутники, Псевдоспутники, Имитаторы сигналов. Имитаторы сигналов.

21 Кодовые приемники Кодовые приемники

22 Фазовые приемники