•Масса спутника GPS составляет около 900 кг, а его ширина - около 5 м с развернутыми солнечными батареями.
•Мощность передатчика составляет не более 50 Вт.
Спутники GPS передают два маломощных сигнала на частотах L1 и L2. Гражданские GPS-приемники работают на частоте L1 равной 1575,42 МГц. Прием сигналов возможен только со спутников, находящихся в пределах прямой видимости. Облака, стекло и пластик не являются преградами для сигнала, в то время как большинство плотных объектов, таких как здания, рельеф местности, металлические предметы и люди - являются.
Сигнал, передаваемый спутниками GPS, содержит три важных составляющих - псевдослучайный код, эфемеридные данные и альманах.
Псевдослучайный код содержит номер спутника, передающего информацию.
Эфемеридные данные, постоянно передаваемые каждым спутником, содержат важную информацию о статусе спутника (рабочий или нерабочий), а также текущую дату и время. Эта часть сигнала необходима для вычисления местоположения GPS-приемником.
Альманах содержит информацию о том, где должны находиться спутники GPS. Каждый спутник передает альманах, содержащий орбитальную информацию для данного спутника, а также всех остальных спутников GPS.
Спутники GPS вращаются вокруг Земли по круговым орбитам с частотой два оборота в сутки, передавая навигационные радиосигналы. GPS-приемники принимают эти сигналы и вычисляют местоположение методом триангуляции. Приемник сравнивает время излучения сигнала с временем приема этого сигнала. Разность между этими величинами позволяет вычислить расстояние до спутника. Зная расстояние до нескольких спутников, GPS-приемник может определить свое местоположение и отобразить его на электронной карте.
Принимая информацию, по крайней мере, от трех спутников, GPSприемник может определить двухмерные координаты пользователя (широту и долготу). "Захватив" четыре и более спутников, прибор может определить трехмерные координаты (широту, долготу и высоту). Определив местоположение пользователя, приемник может вычислить такие величины как скорость, путевой угол, траекторию, пройденное расстояние, расстояние до конечного пункта, время восхода и захода солнца и многое другое.
Современные многоканальные GPS-приемники обеспечивают достаточно высокую точность. Так, например, существующие 12-канальные GPS-
61
приемники отслеживают до 12-ти спутников GPS одновременно, обеспечивая быстрое и уверенное определение местоположения, в том числе в городских условиях или под густыми кронами деревьев. На точность определения местоположения GPS-приемником влияет расположение видимых спутников, а также ряд атмосферных и других факторов. В среднем, точность таких GPSприемников составляет 15 м.
Точность GPS-приемников может быть повышена путем приема дифференциальных поправок. Точность GPS-приемников, установленных на морских судах, может быть также повышена до (1…5) м путем приема дифференциальных поправок, передаваемых сетью радиомаяков, расположенных на морских побережьях.
Наиболее перспективные источники дифференциальных поправок - глобальные дифференциальные подсистемы, передающие поправку к сигналам GPS с геостационарных спутников. За их использование не предусмотрено какой-либо платы. К ним относятся американская система WAAS, европейская EGNOS и японская MSAS. Они улучшают точность определения местоположения GPS-приемниками до (1…3) м.
1.Никитенко Ю.И., Быков В.И., Устинов Ю.М. Судовые радионавигационные системы: Учеб. для вузов.- М.: Транспорт, 1992. – 336 с.
2.Навигационное использование средневысотних спутниковых РНС на судах морского флота. Д. Н. Рубинштейн, С. С. Спасский. Мортехинформреклама. Морской транспорт. Серия „Судовождение, связь и безопасность мореплавания”. Экспресс – информация, вып.1-2, 2000, 60 с.
3.http://www.marineproftest.narod.ru
4.http://www.mte.ru/www/navig.nsf
5.Кафедральные методические пособия.
62
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. |
|
САРП "ATLAS-КRUPP 8600". Назначение, технико- |
|
эксплуатационные характеристики, основные режимы работы........... |
4 |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. |
|
Глобальная спутниковая радионавигационная система «NAVSTAR». |
|
Назначение, основные режимы работы. ............................................... |
31 |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. |
|
GPS-приемник „MARINER PLUS” спутниковой навигационной |
|
системы „NAVSTAR”............................................................................. |
46 |
63
Учебно-методическое издание
РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
Сборник методических указаний для выполнения лабораторных работ для курсантов 3 курса специальности «Судовождение»
Часть 2
Составитель Авраменко Евгений Александрович
Подписано в печать 25.03.2010. Формат 60х84/16. Бумага офсетная Тираж 100 экз. Заказ № И10-03-61
Одесская национальная морская академия Свидетельство ДК № 1292 от 20.03.2003 65029, г. Одесса, Дидрихсона, 8, корп. 7, к. 206
тел./факс: (0482) 34-14-12 publish@ma.odessa.ua
64