Сущность определения местоположения при помощи спутниковых навигационных систем

В основе определения координат спутникового приемника лежит метод линейных засечек, или трилатерации.

Роль опорных пунктов выполняют КА, координаты которых должны быть известны в любой момент времени.

При помощи аппаратуры, расположенной на спутниках и на поверхности

Земли, измеряют расстояния и скорости изменения КА вследствие перемещений их относительно потребителя. В геодезических целях преимущественно пользуются расстояниями. Если от спутникового

приемника известны расстояния до трех КА, то в результате пересечения трех сфер, которым соответствуют расстояния, получатся две точки. Этого достаточно для однозначного определения координат, так как из двух возможных точек расположения приемника лишь одна находится на поверхности Земли (или в непосредственной близости от нее), а вторая, ложная, — либо глубоко внутри Земли, либо очень высоко над ее поверхностью.

Однако возникает много погрешностей: из-за неточной синхронизации часов приемника и спутника, зависимости скорости света от состояния атмосферы, поворота Земли на небольшой угол и удаления от спутника за время прохождения сигналом расстояния от спутника до приемника и др. Такие искаженные расстояния называют псевдодальностями, а для нахождения верных расстояния и определения трехмерных координат GPS-приемника используют, как минимум, четыре (или более) спутника. Получив сигнал от

спутников, GPS-приемник ищет точку пересечения соответствующих сфер. Если такой точки нет, процессор GPS-приемника начинает методом последовательных приближений корректировать свои часы до тех пор, пока не добьется пересечения всех сфер в одной точке.

30. Глобальные спутниковые навигационные системы «НАВСТАР»,GPRS и «ГЛОНАСС»

В настоящее время применяют две системы второго поколения —американская GPS и российская ГЛОНАСС, намечается введение в эксплуатацию европейской системы под названием Galileo. Американский генерал Х.Стехлинг предложил термин, отражающий универсальное назначение системы — позиционирование. Ему соответствует название американской спутниковой системы: Global Positioning Sistem — GPS.

Позиционирование - реализация возможных способов использования системы для определения параметров пространственного состояния объектов наблюдения. Такими параметрами могут быть координаты приемника, вектора скорости его перемещения, пространственный вектор между двумя приемниками, точное время позиционирования.

Следовательно, определение местоположения объекта, скорости его перемещения, пространственного вектора между пунктами наблюдения, фиксация точного времени представляют собой частные случаи позиционирования. Спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС обеспечивают позиционирование в любой точке земной поверхности, в любое время суток, в любую погоду.

Российская система получила название ГЛОНАСС — Глобальная навигационная спутниковая система и в соответствии с российским стандартом ГОСТ Р 5 1794—2001 именуется ГСП — Глобальная система позиционирования.

Система GPS полностью развернута в 1995 г., система ГЛОНАСС — в 1996 г. Однако вскоре в системе ГЛОНАСС прекратилось планомерное восстановление ИСЗ, и она до сих пор остается недоукомплектованная ими.

Техническими предпосылками создания таких систем:

-высокая надежность спутников

- создание сверхстабильных атомных эталонов времени.

GPS действует в координатной системе WGS-84,а ГЛОНАСС работает в системе ПЗ-90.