Сравнительная характеристика ГНСС

Рис. 6.6. Треугольник погрешностей при определении места судна по ГНСС

Рис. 6.5. Принцип определения места судна по ГНСС

Треугольник погрешностей получается из-за присутствия в измеренных расстояниях D_1,2,3 постоянных погрешностей сδt. Найдя место судна (φ₀ λ₀) методом биссектрис можно найти и постоянную погрешность сδt, возникающую из-за расхождения временных шкал НКА и ПИ.

Геометрия орбитальной группировки позволяет обеспечивать одновременную радиовидимость в любой точке земного шара и в любое время суток не менее четырех НКА. Все НКА работают в одной полосе частот и передают навигационные сигналы одинаковой структуры, позволяющие в аппаратуре потребителей измерять псевдодальность системы «объект-НКА». Кроме того, измеряется доплеровский сдвиг частоты сигнала НКА, который используется для измерения скорости объекта. Псевдодальности используются для определения координат места и вычисляются путем измерения времени прохождения сигнала на трассе «НКА-объекта».

Наиболее точное определение места обеспечивается при углах между направлениями «НКА-объект» близких к 90°.

Низкоорбитальные СНС первого поколения «Транзит» (США) и «Цикада» (РФ) имели существенные недостатки:

• относительно невысокую точность определения координат места подвижных объектов;
• большие промежутки времени между наблюдениями.

С целью преодоления этих недостатков сначала в США, а потом и в России было принято решение начать работы над созданием СНС нового поколения. В США первоначально она называлась «НАВСТАР» (Navigation Satellite providing Time And Range), то есть «навигационная спутниковая система, обеспечивающая измерение времени и местоположения». В настоящее время система получила название GPS. В России – ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система. В 2008 г. введена в действие ГНСС «ГАЛИЛЕО» (ЕС).

Основное назначение GPS и ГЛОНАСС – высокоточная навигация подвижных объектов в космосе, в воздухе, на воде и земле.

Системы GPS (США) и ГЛОНАСС (РФ) хотя и выглядят весьма похожими, но в то же время имеют ряд существенных отличий. К ним относятся:

• баллистическое построение космического сегмента;
• принцип разделения сигнала;
• форма представления эфемерид;
• структура информационного кадра;
• разные системы координат;
• различные шкалы времени;
• режим селективного доступа системы GPS.

Различия между GPS и ГЛОНАСС, хотя и создают проблемы при разработке НАП, но они принципиально преодолимы, а их совместное использование позволяет повысить доступность и целостность ГНСС, а также точность определения координат места.