Системы определения местоположения
Рассматривая аппаратуру определения местоположения, специалисты предсказывают, что будущее в этой области принадлежит двум спутниковым радионавигационным системам: российской “ГЛОНАСС” (глобальная навигационная спутниковая система) и американской “NAVSTAR” (Navigational Satellits Time and Ranging - навигационные спутники измерения времени и координат), именуемая также по ее фактическому назначению “GPS” (Global Positioning System - глобальная система местоопределения).
Основой каждой из систем является группа спутников (21 действующий спутник + 3 резервных), выведенных на прецизионные орбиты, характеризующиеся тем, что в любое время в любом месте Земли в пределах видимости оказывается не менее 3-х спутников. Каждый спутник группы излучает радионавигационный сигнал.
Обе системы создавались для военных целей и предназначены для навигационного обеспечения военных объектов и прежде всего носителей стратегического наступательного оружия. Такая военная направленность заложена в наиболее существенный элемент обоих систем - радионавигационный сигнал. Сделано так, что наивысшая точность навигационных определений доступна лишь потребителям военных объектов, а остальные потребители лишены возможности пользоваться высокоточной навигацией. Предусмотрено разделение спутникового радионавигационного сигнала на две составляющие - легкообнаруживаемую и скрытую (защищенную). Легкообнаруживаемая составляющая доступна для любого потребителя, защищенная - только для военного (или особых невоенных пользователей). Каждый из спутников любой из СРНС (“ГЛОНАСС” или “GPS”) передает на Землю навигационные сигналы по двум частотным каналам L1 (“ГЛОНАСС” - 1602,56 - 1615,5 МГц; “GPS” - 1575,42 МГц) и L2 (“ГЛОНАСС” - 1246,44 - 1256,5 Мгц; “GPS” - 1227,6 Мгц). По каналу L1, который является основным, передаются одновременно оба навигационных сигнала, а по каналу L2 - только один защищенный сигнал.
Потребители СНРС определяют свое местоположение с помощью приемников спутниковых радионавигационных сигналов в состав которых входит специальный процессор. В результате обработки процессором информации, содержащейся в навигационных сигналах, потребителю на табло или дисплее приемника отображаются координаты места нахождения приемника - географические широта и долгота. Средняя точность определения местоположения в системе “GPS” для невоенных пользователей составляет около 100 метров. Большую точность невоенные потребители могут получить используя специальные методы, на основе так называемого дифференциального приема. Эти методы позволяют достичь точности определения положения около 10 метров. Для достижения таких результатов к приемнику спутниковых радионавигационных сигналов присоединяется специальный приемник. Последний декодирует сигналы с более низких частот, получаемые с передатчика наземного базирования с заранее определенными координатами и корректирует данные, полученные от спутника.
Для пользователей системы “ГЛОНАСС” российскими предприятиями разработана и выпускается навигационная аппаратура в нескольких модификациях, рассчитанная на массовое производство и применение в различных условиях. В комплект аппаратуры пользователя входят: приемник, антенна, процессор и устройство индикации (общий вес 1,5-2,5 кг).
Приемники аппаратуры - многоканальные, могут принимать одновременно сигналы от 6 - 12 спутников, находящихся в зоне видимости пользователя. Кроме того, они могут настраиваться на передатчики системы ”NAVSTAR”. Все это позволяет повысить точность измерений.
Для работы в составе ГИС к приемникам навигационных сигналов добавляются приемопередатчики с индивидуальными номерами. ГИС через приемопередатчик, расположенный в пункте контроля (например, в дежурной части), опрашивает приемопередатчики, установленные на подвижных объектах, используя их индивидуальные номера, и отображает на электронной карте их местоположение. В настоящее время применяются готовые системы определения местоположения, имеющие в своем составе как приемники спутниковых радионавигационных сигналов, так и приемопередатчики и средства отображения на электронной карте, рассчитанные на обслуживание транспортного парка от нескольких десятков до 1000 подвижных объектов.