Материал: 4582

31

Когда GPS приемник получает серию измерений, которые не пересекаются в одной точке, то компьютер в приемнике начинает вычитать (или добавлять) время методом последовательных итерации до тех пор, пока не сведет все измерения к одной точке. После этого вычисляется поправка и делается соответствующее уравнивание.

ры.

Министерство Обороны США осуществляет непрерывное слежение за спутниками. На каждом спутнике расположено несколько высокоточных атомных часов и они непрерывно передают радиосигналы с собственным уникальным идентификационным кодом. Министерство Обороны США имеет 4 станции слежения за спутниками, три станции связи и центр осуществляющий кон-

32

троль и управление за всем наземным сегментом системы. Станции слежения непрерывно отслеживают спутники и передают данные в центр управления. В центре управления вычисляются уточненные координаты спутниковых орбит и коэффициенты поправок спутниковых шкал времени, после чего эти данные передаются по каналам станций связи на спутники по крайней мере один раз в сутки.

Коррекция ошибок

Некоторые источники ошибок возникающих при работе GPS являются трудноустранимыми. Вычисления предполагают, что сигнал распространяется с непрерывной скоростью, которая равна скорости света. Однако в реальности все гораздо сложнее. Скорость света является константой только в вакууме. Когда сигнал проходит через ионосферу (слой заряженных частиц на высоте 130290 км) и тропосферу, его скорость распространения уменьшается, что приводит к ошибкам в измерения дальности. В современных GPS приемниках используют всевозможные алгоритмы устранения этих задержек.

Иногда возникают ошибки в ходе атомных часов и орбитах спутников, но они обычно незначительны и тщательно отслеживаются со станций слежения.

Многолучевая интерференция также вносит ошибки в определение местоположения с помощью GPS. Это происходит, когда сигнал отражается от объектов расположенных на земной поверхности, что создает заметную интерференцию с сигналами приходящими непосредственно со спутников. Специальная техника обработки сигнала и продуманная конструкция антенн позволяет свести к минимуму этот источник ошибок.

Недостатки системы GPS

Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определенных условиях сигнал может не доходить до приемника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить свое точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приема сигнала от спутников может серьезно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приему сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь.

Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55 ) серьезно ухудшает точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко поднимаются над горизонтом.

33

Существенной особенностью GPS считается полная зависимость условий получения сигнала от министерства обороны США. Во время боевых действий гражданский сектор GPS может быть отключен.

2.Изучение системы GPS

Влабораторной работе требуется изучить работу GPS приемника в виде коммуникатора Gigabyte MW700 (рис. 7) с программой Навител Навигатор 3.

Рис. 7. Внешний вид коммуникатора Gigabyte MW700

Включение и выключение коммуникатора осуществляется кнопкой в верхнем торце аппарата

34

Управление аппаратом осуществляется с помощью пера.

Спутниковая навигация GPS осуществляется GPS-чипом SiRF Star III. Время холодного старта приемника в Gigabyte MW700 составляет 2 минуты. При движении время холодного страта увеличивается в несколько раз. На прием сигнала уходит, как правило, от 10 до 25 секунд на улице. Точность приема 1-2 метра.

В качестве навигационного ПО используется программа Навител Нави-

гатор 3 (NaviTel).

Навител Навигатор – уникальная и точ-

ная система навигации, которая отображает текущее местоположение пользователя на карте и способен голосом подсказывать водителю (пешеходу), когда и куда необходимо повернуть на автоматически проложенном маршруте, предсказать время прибытия в точку назначения, сообщить актуальную скорость движения, а так же поддерживает многие другие навигационные функции.

Основные возможности «Навител Навигатор»:

1. «Навител. Пробки» бесплатный сер-

вис по всей России. Все пользователи системы Навител Навигатор являются активными участниками определения дорожных заторов

и свободных дорог. При включенном сервисе Пробки, данные о скорости передвижения автомобиля собираются и передаются в аналитический центр, где эти сведения обрабатываются и предоставляются пользователям программы в виде обозначенных на карте «пробок».

2.Поиск – «найдется ВСЕ». Поиск по картам осуществляется по принципу «найдется ВСЕ», с учетом Российской специфики адресации (корпуса, строения, владения, двойная адресация и т.д.). Зная точный адрес, пользователи Навител Навигатор легко найдут его на карте города, а предсказательная система поиска позволит еще быстрее и удобнее набирать название улиц и городов на телефонной клавиатуре.

3.Маршруты. Одной из главных функций навигационной системы является построение маршрутов для движения по городу и вне города. В программе Навител Навигатор реализован гибкий алгоритм построения маршрутов, позволяющий пользователю строить маршруты с учетом собственных предпочтений.

4.«SPEEDCAM». Известно, что на наиболее опасных участках дорог России все чаще устанавливаются системы контроля скорости (SPEEDCAM). Для того, чтобы вовремя предупредить водителя о приближении к опасному участку, разработана система заблаговременных оповещений. Благодаря этой