24. История появления спутниковых навигационных систем.

В 1957 г в СССР установили, что можно осуществлять навигацию СНС. В 1958 г была создана первая СНС «Цикада». Недостаток – координаты определялись только по одному спутнику и координаты часто терялись (орбитальный). На основании была создана система обнаружения терпящих бедствие судов КОСПАС-САРСАТ. В 1964 г в США создана СНС «Transit» для наведения ядерных ракет на СССР. Недостатки те же, что и у Цикады. В 1973 г система «Navston-GPS» была завершена в 1996 г и активно используется. В 1982 г в СССР создается «Глонасс», это система двойного назначения (и военные и гражданские).

25. Структура спутниковой навигационной системы.

СНС состоит из 3 частей: 1) космический сегмент – навигационные спутники. Нужно минимум 24 штуки. Они нах-ся на орбите высотой 20 тыс км. Период обращения 20 часов. Это контейнер с навигационной аппаратурой, высокоточными атомными часами и двигателем. 2) сегмент управления – это наземные центры управления спутниками. Содержат огромные параболические антенны. Управляют спутниками и могут менять параметры. 3) сегмент потребителя – приемник. Приемники ничего не передают на спутник. Они принимают альманах, в котором содержится навигационная информация.

Состав спутникового приемника: 1) радиочастотная обработка сигнала с антенны, фильтрует и усливает сигналы; 2) N канальный коррелятор предварительной цифровой обработки; 3) процессор – окончательная обработка.

26. Определение координат по спутниковой навигационной системе.

Приемник СНС Определяет псевдодальности до 4 спутников, затем они проецируются на поверхность земли и решаются системы алгоритмических уравнений и вычисляются координаты.

Псевдодальность – вектор от приемника до спутника.

Если 1 спутник потребитель может находиться в любом месте на расстоянии видимости А. Координаты не известны.

Если 2 спутника – потребитель будет нах-ся на пересечении двух сфер. Координаты неизвестны.

Если 3 спутника – 3 сферы будут пересекаться в двух точках: 1) высоко в космосе/под землей и быстро движется – эта точка не учитывается; 2) вторая точка неподвижна на поверхности земли, где нах-ся потребитель. Координаты известны, но нужен еще один спутник.

Если 4 спутника – пересекаются в одной точке там, где находится потребитель.

27. Спутниковая дальнометрия.

Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приёмника умноженным на скорость света. Для того чтобы определить время распространения сигнала нам необходимо знать когда он покинул спутник

28. Погрешность определения координат в снс. Виды погрешностей.

Определяется по формуле: П=(ПСД+ПОБ+ПГМ)*ПРС. ПСД – погрешность селективности доступа. Искусственная помеха, вносимая США, с 2002 г больше не используется. ПОБ – погр от ионизированной оболочки. Когда сигнал заходит в атмосферу, он замедляется, и появляется погр до 30 метров днем и 3 ночью. Программно она компенсируется. ПГМ – погрешность от склада к местности. ПРС – погр от расположения спутников. Если спутники относительно потребителя находятся недалеко друг от друга, то приемник не может рассчитать координаты, спутники должны быть равномерно по небосводу, поэтому их должно 24.

Суммарная погрешность была 300 метров, но после уборки ПСД стала 30 метров. Можно уменьшить до 0, используя дифференциальную коррекцию.

Возле жд ставятся наземные центры коррекции и они дополнительно выдают свои сигналы – точность повышается.