Dodatek: Navigační systémy TRANSIT a GLONASS.

Zaměřeno na družicové navigační systémy - technologie GPS.
Pravidla fóra
Tato sekce je věnována pouze samotnému systému. Diskuzi o přijímačích je věnována příslušná sekce.

Dodatek: Navigační systémy TRANSIT a GLONASS.

Odeslatod Path » 09.07.07 5:25 (Po)

Družicový navigační systém TRANSIT

Družicový navigační systém TRANSIT, známý také pod označením NAVSAT (Navy Navigation Satellite System), je přímým předchůdcem systému GPS. Pro potřeby amerického námořnictva byl vyvinut v letech 1958 až 1963, a jedná se první družicový navigační systém. První úspěšné testování systému TRANSIT proběhlo v roce 1960. Kosmický segment tvoří základ systému a skládá se ze šesti družic (OSCAR nebo NOVA) umístěných na polárních kruhových oběžných drahách s oběžnou dobou cca 107 minut. Tato konstelace umožňuje pro dané místo viditelnost na jednu družici přibližně každou hodinu až hodinu a půl.

Poloha uživatele se určuje přijímačem na základě Dopplerovských měření dvou frekvencí vysílaných družicemi a orbitálních parametrů drah družic. Z jednoho měření na družici lze určit pouze dvě souřadnice. Pro určení 3D polohy je vyžadováno několika průchodů navigačních družic.

V roce 1967 byl systém zpřístupněn civilním uživatelům a i přes své nedostatky si našel široké spektrum uživatelů, kteří jej využívají i dnes. Systém pracuje s přesností cca 200 m a poskytuje časovou synchronizaci s přesností okolo 50 mikrosekund. Protože systém TRANSIT má mnoho nedostatků, byl využíván spíše jako doplněk inerciálních systémů. V roce 1996 byl systém plně nahrazen navigačním systémem GPS, přesto jeho provoz zůstal zachován.

Další informace k systému TRANSIT:
http://www.fas.org/spp/military/program/nav/transit.htm
http://www.astronautix.com/craft/transit.htm


Družicový navigační systém GLONASS

Ruský družicový navigační systém GLONASS (Globalnaja Navigacionnaja Sputnikovaja Sistema, nebo anglicky Global Navigation Satellite System) je ekvivalentem k americkému systému GPS. Systém GLONASS se začal vyvíjet v polovině 70. let a je plně pod kontrolou a správou vojenských kosmických sil ruského ministerstva obrany. Obdobně jako systém GPS je vyvíjen tak, aby nepřetržitě poskytoval přesnou polohovou a časovou informaci kdekoli na světě.

Systém GLONASS používá dva signály L1 a L2. Pro civilní uživatele je určen méně přesný signál L1 s deklarovanou přesností cca 57-70 m v horizontální poloze, 75 m ve vertikální poloze, 0,15 m/s v rychlosti, 1 µs v systémovém čase a 5 µs v určení času v UTC. Signál L2 poskytuje vyšší přesnost a využití je určeno pro ruské vojenské uživatele. Přesnost systému pro vojenské uživatele je utajována.

Systém se skládá ze tří segmentů obdobně jako systém GPS:

  • sledovací a řídící segment,
  • kosmický segment,
  • uživatelský segment.

Sledovací a řídící segment

Sledovací a řídící segment systému GLONASS se skládá z:

  • Pozemní řídící centrum v Moskvě,
  • centrální synchronizátor času v Moskvě,
  • sledovací stanice v Petrohradu, Jenisejsku, Komsomolsku na Amuru,
  • fázový řídící systém navigačního signálu v Moskvě,
  • kvantově-optická stanice v Komsomolsku na Amuru,
  • navigační polní řídící zařízení v Moskvě a Komsomolsku na Amuru

K obnově dat pro definici polohy družic, systémového času a navigační zprávy dochází každých 24 hodin.


Kosmický segment

Kosmický segment v plném operačním stavu by měl obsahovat 24 (včetně třech záložních) družic na třech oběžných drahách. Plný operační stav měl být dosažen už v roce 1996, ale vzhledem k finanční náročnosti celého systému a současné ekonomické situaci v Rusku byl tento termín postupně odsouván na později. V současnosti je na oběžné dráze sedmnáct družic.

Na jedné oběžné dráze by v plném operačním stavu mělo být umístěno celkem osm družic. Dráha družice je ve výšce 19 100 km nad Zemí a poloměr dráhy odpovídá 25 510 km. Celkem jsou 3 orbitální roviny s odklonem 120°. Doba oběhu družice kolem Země je 11h 15m. Družice typu URAGAN jsou označeny GLONASS-M a jejich životnost je plánována na dobu 7 let. Pro novější typ družic GLONASS-K je životnost plánována na 10 až 12 let. Poloha a rozmístění družic je koncipována tak, aby byla zajištěna dostupnost signálu kdekoliv na Zemi.


Signály a jejich struktura

Podobně jako u signálu GPS vysílají družice GLONASS dva signály L1 a L2, které jsou modulovány dvěma kódy a navigační zprávou. Zásadní rozdíl je v tom, že GLONASS používá pro každou družici jinou nosnou vlnu L1 a L2, jejichž frekvence jsou odvozeny ze vztahu:

L(1,2) = L(178 + p·0,0625), kde L = 9 pro nosnou L1 a L = 7 pro nosnou L2
p vyjadřuje číslo kanálu družice GLONASS (celé číslo 1 až 24)

Kódy se označují také jako C/A a P, z nichž C/A-kód je přístupná všem civilním uživatelům a P-kód pouze vojenským uživatelům. Všechny družice používají stejné kódy. Systém GLONASS umožňuje rovněž pro P-kód využití antispoofingu (možnost jeho zakódování).

Navigační zpráva je vysílána rychlostí 50 bitů za sekundu a je dělena na rámce, podrámce a slova. Rámec trvá 150 s a dělí se na pět podrámců. Každý podrámec obsahuje 15 slov. Každé slovo obsahuje 100 bitů a trvá 2 sekundy. Celá zpráva pak obsahuje 7 500 bitů a její vysílání trvá 2,5 minuty.

Data v každém podrámci jsou dělena do dvou sekcí, z nichž první obsahuje souřadnice a parametry palubních hodin a druhá sekce obsahuje parametry almanachu pro všechny družice na drahách. Na rozdíl od GPS jsou palubní efemeridy vysílány ve formě pravoúhlých prostorových souřadnic X, Y, Z, rychlostí družice v jednotlivých souřadnicích X', Y', Z' a zrychlení X", Y", Z".


Časový a souřadnicový systém pro GLONASS

Časový systém GLONASS je vztažen k času UTC(SU) a v časovém okamžiku jsou zahrnuty také přestupné sekundy časového systému UTC.

Souřadnice družice a výsledné souřadnice přijímače jsou v geodetickém systému PZ 90 (Parametry Zemlji 1990). Jedná se o geocentrický systém pevně spojený se Zemí. Referenční elipsoid je definován těmito parametry:

  • velká poloosa: 6 378 136 m,
  • druhý zonální koeficient: 108 263 x 10-8,
  • geocentrická gravitační konstanta: 3 986 004,4 x 108 m3 s-2,
  • úhlová rychlost rotace: 7 292 115 x 10-11 rad/s

Tento text přísluší serveru http://www.path.cz


Další informace k systému GLONASS:
http://www.glonass-ianc.rsa.ru/
http://www.czechspace.cz/cs/galileo/aktuality-GPS-Glonass/GLONASS
http://www.gpsdaily.com/reports/Russian_Satellite_Navigation_Devices_On_Sale_This_Year_999.html
Obrázek uživatele
Path
Site Admin
 
Příspěvků: 3406
Registrace: 15.05.07 23:15 (Út)

Zpět na GPS obecně

Kdo je online

Online uživatelé v tomto fóru: Brandwatch/Magpie [Bot], CommonCrawl [Bot] a žádný návštěvník.