- •Принципы работы системы gps и ее использование История возникновения gps
- •Общий принцип работы
- •Космический сегмент
- •Сегмент управления
- •Аппаратура потребителей
- •Способы наблюдений
- •Источники ошибок
- •Дифференциальный режим gps
- •Статический метод (Static Positioning)
- •Псевдостатический метод (Pseudo-Static Positioning)
- •Быстростатический метод (Rapid Static Positioning)
- •Кинематический метод “стой-иди” (Stop-and-Go Kinematic Positioning)
- •Кинематический метод со статической инициализацией (Kinematic with Static Initialization)
- •Кинематический метод с инициализацией “на ходу” (Kinematic with On - the Fly Initialization)
- •Примеры использования
- •Проблемы
- •Перспективы использования gps
- •Основные рекомендации napa:
- •Основные рекомендации nrc:
- •Преимущества
- •Краткий обзор gps
- •Спутники
- •Управление gps
- •Пользователи gps
- •Спутниковые сигналы и gps приёмники
- •Кодовые и фазовые измерения
- •Концепции геодезических gps измерений
- •Методы gps измерений
- •Кинематика
- •Дифференциальные измерения
- •Быстрая статика
- •Введение
- •1. Выбор места gps наблюдений
- •1.1. Определение положения пункта
- •1.2. Статические и кинематические методы наблюдений
- •1.3. Выбор метода наблюдений
- •2. Требования к полевому оборудованию
- •3. Планирование геодезической съемки
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Выбор пункта наблюдения
- •3.3. Выбор оптимального окна наблюдения
- •3.4. Выбор сессии наблюдений
- •3.5. Съемка без планирования
- •Организация выполнения gps-наблюдений при создании геодезических сетей
- •1. Рекогносцировка в поле
- •1.1. Подготовка карты
- •1.2. Проблема препятствий
- •1.3. Проблема многопутности сигнала
- •1.4. Подготовка отчета о рекогносцировке
- •2. Выбор монумента
- •3. Организация выполнения наблюдений
- •3.1. Расчет минимального числа сессий
- •3.2. Типы сетей
- •3.2.1. Радиальный тип сети
- •3.2.2. Замкнутая сеть
- •3.3. Привязка к национальной системе координат
- •4. Выполнение съемки
- •4.1. Подготовка к выполнению наблюдений
- •4.1.1. Установка антенны
Спутники
|
В настоящее время в околоземном космическом пространстве находится 24 спутника (SVs) NAVSTAR. Период обращения спутников составляет двенадцать часов, а большая полуось приблизительно равна 20200 км. Спутники сгруппированы на шести орбитах, с наклонениями в 55 градусов к экватору.
Каждый спутник передает радиосигналы, которые имеют уникальные идентификационные коды. Высокоточные атомные часы на борту спутников управляют генерацией этих сигналов и кодов.
Управление gps
Министерство Обороны США управляет системой с помощью четырёх наземных станций управления - главная станция и три станции управления потоками данных:
Станции слежения непрерывно отслеживают спутники и передают информацию на главную станцию.
Главная станция вычисляет поправки синхронизации атомных часов спутников. Она также исправляет орбитальную информацию (эфемериды спутников). Главная станция передаёт результаты своей работы станциям загрузки.
Станции управления потоками данных обновляют информацию, передаваемую каждым спутником, используя данные, полученные от главной станции.
Пользователи gps
GPS сигналы используются как гражданскими, так и военными пользователями. Любой пользователь, имеющий GPS приёмник, может использовать GPS сигналы.
В начале, GPS приёмники использовались в основном для определения местоположения и навигации. Теперь GPS приёмники используются для решения разнообразнейших высокоточных задач на земле, в небе и на море.
|
Спутниковые сигналы и gps приёмники
Каждый спутник передает два уникальных кода. Первый и более простой код называется C/А (грубым) кодом. Второй код называется P (точным) кодом. Этими кодами модулируются две несущих волны L1 и L2. L1 несет C/А и Р-код, а L2 несёт только Р - код.
GPS приёмники подразделяются на одночастотные и двухчастотные. Одночастотные приёмники принимают только несущую L1, а двухчастотные и L1 и L2.
Кодовые и фазовые измерения
Координаты вычисляются методом трилатерации после определения дальности до каждого видимого спутника. Дальности определяются по коду или фазе несущей.
Между генерацией кода в спутнике и приёмом его GPS антенной проходит определённый период времени. Кодовые измерения позволяют определить этот промежуток времени и умножив его на скорость света, мы получим дальность до спутника.
GPS приёмники геодезического класса измеряют фазу в пределах цикла несущей. Длины волн L1 и L2 известны, поэтому дальности до спутников можно определить, добавив фазовый домер к общему числу длин волн между спутником и антенной.
Определение полного числа циклов несущей (длин волн) между антенной и спутником называется разрешением неоднозначности - поиском целого значения числа длин волн. Для измерений в режиме с постобработкой (РР), который используется для определения местоположения с точностью на уровне сантиметра, это целое значение определяется во время обработки на компьютере. Для измерений в реальном времени, которые используются для определения местоположения с точностью на уровне сантиметра, это целое значение определяется в течение процесса называемого инициализацией.