История создания GPS-навигации. Принципы работы GPS и их сравнение с системой Глонасс

Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Ноября 2011 в 22:35, реферат

Краткое описание

С давних времен путешественники задавались вопросом: как определить свое
местоположение на Земле? Древние мореплаватели ориентировались по звездам,
указывающим направление движения: зная среднюю скорость и время в пути, можно было сориентироваться в пространстве и определить расстояние до конечного пункта назначения. Однако погодные условия не всегда были на руку исследователям, поэтому сбиться с курса не представляло особого труда. С появлением компаса задача существенно упростилась. Путешественник уже в меньшей мере зависел от погоды.

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………………………..3

1)ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСА О ПРИМЕНЕНИИ СПУТНИКОВ В ЦЕЛЯХ НАВИГАЦИИ в 1950-60-х гг. в СССР и США…………………………………………………………………………………………………………….4
2)СОЗДАНИЕ GPS и ГЛОНАСС…………………………………………………………..………..5
3)ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ…………………………......6
4)ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………………..8
5) ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………………………….10

Файлы: 1 файл

топа.docx

— 41.23 Кб (Скачать)

Сигнал, идущий от спутников, напоминает три сферы, пересекающиеся в различное время  в разных точках. Для пользователя, находящегося на Земле, существует только один момент их соприкосновения в данный промежуток времени. Именно в этом – и главное предназначение уже упомянутых атомных часов. В большинстве GPS приемников же обычные часы могут отставать на одну или более секунд в день. Можно подсчитать, что ошибка всего в одну секунду изменит расстояние от спутника до пользователя на 300 тыс. км.  

Сетевая радионавигационная спутниковая система  Глонасс

Система Глонасс предназначена для глобальной оперативной навигации приземных подвижных объектов. СРНСС разработана по заказу Министерства Обороны. По своей структуре Глонасс так же, как и GPS, считается системой двойного действия, то есть может использоваться как в военных, так и в гражданских целях. 

Система в целом  включает в себя три функциональные части или сегмента: 

• космический  сегмент, в который входит орбитальная  группировка искусственных спутников Земли (иными словами, навигационных космических аппаратов);

• сегмент управления, наземный комплекс управления (НКУ) орбитальной

группировкой  космических аппаратов;

• аппаратура пользователей  системы. 

Из этих трех частей последняя, аппаратура пользователей - самая многочисленная. Система Глонасс является беззапросной, поэтому количество потребителей системы не имеет значения. Помимо основной функции — навигационных определений, — система позволяет производить высокоточную взаимную синхронизацию стандартов частоты и времени на удаленных наземных объектах и взаимную геодезическую привязку. Кроме того, с ее помощью можно производить определение ориентации объекта на основе

измерений, производимых от четырех приемников сигналов навигационных  спутников. В системе Глонасс в качестве радионавигационной опорной станции используются навигационные космические аппараты (НКА), вращающиеся по круговой геостационарной орбите на высоте 19100 км[1]. Период обращения спутника вокруг Земли равен, в среднем, 11 часов 45 минут. Время эксплуатации спутника — 5 лет, за это время параметры его орбиты не должны отличаться от номинальных значений больше чем на 5% навигационного сигнала. Сюда же входят частотно-временные поправки бортовой шкалы времени спутника относительно системного времени. Измерение и прогноз параметров движения НКА производятся в Баллистическом центре системы по результатам траекторных измерений дальности до спутника и его радиальной скорости. Таковы основные характеристики навигационных систем, используемых в целях глобального позиционирования.

4)ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие  спутниковой навигации в 90-х и 2000-х гг. 

Общее направление  модернизации обоих спутниковых  систем GPS и Глонасс связано с повышением точности навигационных определений, улучшением сервиса, предоставляемого пользователям, повышением срока службы и надежностью бортовой аппаратуры спутников, улучшением совместимости с другими радиотехническими системами и развитием дифференциальных подсистем. Общее направление развития систем GPS и Глонасс совпадает, но динамика и достигнутые результаты сильно отличаются. Совершенствование системы ГЛОНАСС осуществляется на базе спутников нового поколения “ГЛОНАСС-М”. Этот спутник обладает увеличенным ресурсом

службы и излучатет навигационный сигнал в диапазоне L2 для гражданских применений. Аналогичное решение было принято в США, где 5 января 1999 года было объявлено о выделении 400 млн. долл. на модернизацию системы GPS, связанную с передачей C/A-кода на частоте L2 (1222,7 МГц) и введением третьей несущей L3 (1176,45 МГц) на КА. Всё это было до конца реализовано в конце 2005 года. С 2003 года сигнал на частоте L2 намечено использовать для гражданских нужд, не связанных непосредственно с опасностью для жизни людей. Третий гражданский сигнал на частоте L3 решено использовать для нужд гражданской авиации.  

Применение GPS 

Несмотря на то, что изначально проект GPS был  направлен на военные цели, сегодня GPS всё чаще используются в гражданских  целях. GPS-приёмники продают во многих магазинах, торгующих электроникой, их встраивают в мобильные телефоны, смартфоны и КПК. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющие возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры.

Геодезия и навигация: с помощью GPS и Глонасс определяются точные координаты точек и границы земельных участков. GPS используется в гражданской и военной картографии. С применением систем глобального позиционирования осуществляется как морская, так и дорожная навигация - спутниковый мониторинг транспорта: его положения, скоростей автомобилей, осуществляется контроль за автомобильным движением.

Сотовая связь: первые мобильные телефоны с GPS появились в 90-х годах. В некоторых странах, например США это используется для оперативного определения местонахождения человека, звонящего 911. В России в 2010 году начата реализация аналогичного проекта — Эра Глонасс.

Геология: также с помощью GPS ведутся наблюдения движений и колебаний тектонических плит, что является очень перспективным для развития динамической и структурной геологии.  

Плюсы навигационных  глобальных систем позиционирования очевидны…Значение  их для современной жизни невозможно преуменьшить. Теперь главная цель систем спутниковой навигации Глонасс и GPS – уменьшить количество недостатков.Министерство обороны США решило начать полное обновление системы GPS. Оно было запланировано достаточно давно, но начать реализовывать этот проект удалось только сейчас. В ходе обновления старые спутники заменят на новые, которые разработаны и произведены компаниями Lockheed Martin и Boeing. Утверждается, что они смогут обеспечивать точность позиционирования с погрешностью 0,5 метра.[9]

Реализация данной программы займёт некоторое время. В Министерстве обороны США утверждают, что полностью завершить обновление системы удастся только через 10 лет. Количество спутников изменено не будет, их по-прежнему будет 30( по данным 2011 года): 24 работающих и 6 резервных. 

5)ЛИТЕРАТУРА

 

1. Е. Поваляев, С. Хуторной . Статья «Системы спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS», М:2005

2. Соловьев,Юрий Арсеньевич. Системы спутниковой навигации М. : Эко-Трендз, 2000

4. Соловьев Юрий Арсеньевич. Спутниковая навигация и ее приложения / М : Эко-Трендз, 2003

5. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / Под ред. В.Н.Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998.

6. Липкин,Исаак Аронович. Спутниковые навигационные системы / И.А.Липкин М. : Вуз.кн., 2001

7. Одуан,К .. Измерение времени. Основы GPS / К.Одуан,Б.Гино;Пер.с англ.Ю.С.Домнина под ред.В.М.Татаренкова с доп.(гл.10) М.Б.Кауфмана М. : Техносфера, 2002

8. Б.К. Леонтьев: «GPS: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить» М:2006

9. Статья из Википедии о GPS: http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS

Информация о работе История создания GPS-навигации. Принципы работы GPS и их сравнение с системой Глонасс