Системы спутниковой навигации

Ю.А. Соловьев

Системы спутниковой навигации

ЭКО-ТРЕНДЗ Москва,

2000

УДК

621.396.98 629.783

ББК

32.95 39.57

Ю.А. Соловьев Системы спугниковой навигации. - М.: Эко-Трендз,

2000.

ISBN 5-88405-026-7 в доступной форме излагаются основные принципы работы, состояние и перспективы развития

глобальных

спугниковых

радионавигационных систем

(СРНС)

ГЛОНАСС, Галилео, широкозонных дифференциальных подсистем (ДПС)

EGNOS, MSAS,

GPS, WAAS,

региональных и локальных ДПС различного назначения. Основное

внимание обрашено на такие характеристики СРНС, как точность определения нави­ гационных параметров и временн, доступность, целостность, непрерывность обслужи­

вания. Киига содержит материалы по характеристикам аппаратуры потребителя и ее помехоустойчивости, новым примененням, комплексированню аппаратуры с другими

средствами, базам навигационных данных, стандартизации технических решений. В

з3ключение приведены перечни основных терминов и определений, адресов заинтере­ сованных организаций и их страниц в сети Интернет, изданий и календарь наиболее значимых мероприятий на предстояшие годы в области срнс.

Монография в основном обрашена к пользователям спутниковых радионавигацион­ ных систем различного уровня подготовки. Издание будет полезно широкому кругу

специалистов в навигации различных подвижных объектов, и в смежных областях, та­ ких, как штурманское обеспечение и организация движения воздушного, морского,

речного, автомобильного и железнодорожного транспорта, геодезия и картография, землеустройство, мониторинг земной поверхности, обеспечение горных и строитель­

ных работ, интенсивное земледелие, синхронизация систем связи и энергетических систем и Т.Д.

ББК

32.95 39.57

ISBN 5-88405-026-7

©

Ю.А. Соловьев,

2000

Содержание Предисловие

7

Введеиие

8

Глава

1. Требоваиия

потребителей к спутииковым

радионавигационным системам

1.1. Требов8ИИJI 1.2. ТребованИJI 1.3. ТребованИJI 1.4. Требования 1.5. Требов8ИИJI

10

к иавигационному обеспеченlПO воздушных судов к навигациоиному обеспеченlПO морских судов к навнгационному обеспеченlПO судов речного флота к навигационному обеспеченmo наземных объектов к навигационному обеспеченlПO космических средств

Литература к главе

1

11 14 15 16 19 19

Глава

2. Спутниковая радионавигационная система ГлОНАСС 2.1. ИСТОРИJI создаНИJI системы 2.2. Назначение, обlЦ8Jl характеристика и состав системы 2.3. Космический сегмент 2.3.1. Орбитальная группировка 2.3.2. Навигациониый космический аппарат 2.3.3. Структура навигационных радиосигнапов 2.3.4. Навигационное сообшение 2.3.5. Радионавигациоиное поле 2.3.6. Средства запуска на орбиту 2.4. Наземный комплекс управленИJI 2.5. Принципы функционирования. Сегмент потребителей 2.6. Точностные характеристики 2.7. Контроль целостности радионавигационного поля 2.8. Состояние и развитие системы ГЛОНАСС Литература к главе 2

20 20 22 24 24 24 26 29 30 31 32 35 37 39 41 43

Глава

3. Спутннковая радионавнгационная 3.1. История созданИJI системы

45 45

3.2.

система

GPS

Назначение, общая характеристика и состав системы

3.3. Космический сегмент 3.3.1. Орбитальная группировка 3.3.2. Навигадионный космический аппарат 3.3.3. Структура навигационных радиосигналов 3.3.4. Навигационное сообщение 3.3.5. Средства запуска на орбиту 3.4. Сегмент управления

47

48 48 50 51 53 54 54

4 3.5.

Принципы навигациоииых определений. Ceгмeкr потребителей

3.б. точнocтIIыe характеристики

59

Кокrpoль целостности

б2

3.8. Развитие системы GPS

64

Лкreратура к главе

66

3.7.

Глава

4.

3

Совместное использоваиие сигналов ГЛОНАСС и

GPS

Лкreратура к главе 4 Глава

Глава

79 81 81 84

Лкreратура к главе

85

6.

5

Широкозонные дифференциальные подсистемы

7б

86 86

б.1.1. Структура, принципы построеНИJI и фуикциоиироВ8НИJl

8б

89 95

EGNOS

б.3. Широкозонная дифференциальная подсистема б.4. ПредложеНИJI по использованшо ШДПС

MSAS EGNOS и MSAS

в икreресах авиации РФ

7. Региоиальиые 7.1. РДПС Starfix 7.2. РДПС SkyFix

98 99 1О 1

Лкreратурак главе б диффереициальиые подсистемы

:

103 103 103

7.3. РДПС EuroflX 7.4. Другие проекты РДПС Лкreратура к главе 7

104 105 107

8. Локальиые дИффереициальиые подсистеМы 8.1. МорскиеЛДПС 8.2. Авиационные ЛДПС 8.3. Геодезические и специальные ЛДПС

109 109 111 117 118

Литература к главе Глава

7б

б.I.2. Основные характеристики б.2. Широкозонная дифференциальная подсистема

Глава

67 75

S. Дифференциальиый режим и контроль целостности 5.1. Физические осиовы и точностиые характеристики 5.2. Разновидности дифференциальиого режима СРНС 5.2.1. Дифференциальный режим с коррекцией координат 5.2.2. Дифференциальный режим с относительными координатами 5.2.3. Дифференциальный режим с использованием псевдоспутииков

б.1. ШирокозоинaJIдифференциальиаяподсистема WAAS

Глава

55

9. Навигациоиная Лкreратура к главе

8 аппара'l)'ра потребителей СРНС

9

110 140

5 Глава

10. Помехозащищеииоеть и электромагнитная 10.1. Источники помех 10.2. Зaщиra от помех 10.3. Советы массовым потребителям Литература к главе 1О

Глава Н. Примеиеиие спутниковых

еовместимоеть СРНс .•.•••••....••..•

152 152 155 155 157 157 157 164 167 169

радиоиавигациоииых систем

11.1. Использоваиие СНРС ДЛJI определения ориентации > 11.2. Применеиие СРНС в горном деле 11.3. Использование СРНС при строкreльстве и контроле сооружений 11.4. Использование СРНС в сельском хозяйстве 11.5. Примеиение СРНС в гражданской авнации 11.5.1. Полет по маршрyry 11.5.2. Заход иапоеадку 11.5.3. Обеспечение решеиия специальных задач 11.6. Использование СРНС иа железнодорожном транспорте 11.7. Использование СРНС при 06еспечеиии навигации

170 171

морских и речных судов

11.8. Применение СРНС ДЛJI навигации в нвземиых условиях 11.9. Использование СРНС ДЛJI сиихронизации систем связи

;

173

и энергетических систем

11.10. Использование

СРНС в геодезии и ДЛJI мониторинга

деформаций земной поверхиости Литература к главе Главв

142 142 145 149 150

11

; >

12. Комплекснроввине СРНС и другнх иавигациоииых систем _ 12.1. Комплексирование на уровне ПОИ и ПВОИ 12.1.1. Частотные методы оценки навигационных параметров 12.1.2. Временные методы оценки навигационных параметров 12.2. Комплексирование на уровне вторичиой обработки информации СРНС 122.1. Основные схемы комплексироваиия АП СРНС и автономных систем счиспения:

12.2.2. Реализация

174 175 178 179 180 181 184 184

схем комплексирования АП СРНС

с автоиомными системами

12.2.3. Комплексная

191

обработка информации группы объектов,

использующих СРНС целостиости и комплексирование бортовой

198

12.2.4. Контроль

спутниковой навигациоиной аппаратуры потребителя с другими системами и средствами Литература к главе

Глава

12

13. Перспективиые спутииковые Литература к главе 13

радиоиавигациоииые системы Галилео

201 206 208 213

6 Глава

14. Низкоорбитальиые Литература к главе 14

Приложеиие

1. Базы

спутииковые радиопавигациоииые системы

иавигациоииых даииых

216

Храиеиие путевых точек Литература к приложеиию

Приложеиие

2.

21б

1

225

Стаидартизация и сертификация

в области СРНС

Резолюции ИМО Стандарты МЭК

Литература к приложеиию

3. Термииы и

1995

2

определеиия в области СРНС

Параметры и харакгеристики

Техиика и режимы ее работы

4. Календарь

5.

237 237

международных мероприятий в области навигации

и смежиых дисциплии иа

Приложеиие

227 227 236

240 242

Обработка сигналов и информации Приложение

226 22б

Рекомендация Междуиародиого союза 1ТU-R М.823:

Приложеиие

214 215

2000-2001

гг

Осиовиые издаиия в области СРНС

244

Книги

249 249

Основные периодические издания

250

Приложеиие 6. Адреса заиитересованиых и работающих в области СРНС организаций

251

Об.1. Организации, предприятия и фирмы СНГ, работающие в области спутниковой радионавигации и использующие спутниковые технологии

Об.2. Интернет-lIдреса организаций и фирм, работающих с СРНС

Фирмы и обществеиные организации Университеты и научно-исследовательские организации

251 257 257 258

Об.3. Институты навигации Международной ассоциации институтов навигации

Список условных обозначений, символов, единиц и терминов

259

260

Предисловие Аппара1УРа спyrниковых навигационных систем становится все более массовым средством,

которое иаходИТ примеиение в различных областях нашей жизни. По проrnозам общий ми­ ровой парк ПО1ребителей к

2005

году составиr около

50 мли.

Россия ие остается в стороие от

этой тендеlЩИИ, и персоиальный спyrниковый приемник можно купить, например, на саве­ ЛО8СКОМ рынке в Москве. Поэтому выход книги "Спyrниковые

системы навигации"

пред­

ставляется вполне оправданным и своевременным тем более, что мы являемся свидетелями

интенсивного развиrия и изменения заложенных ранее систем

GPS и ГЛОНАСС, появления WAAS, EGNOS и MSAS, а

таких новых систем, как Галилео, ШИРОК030ННЫХ дополнений также региональных и локальных дифференциальных подсистем.

Разработаны сотни новых типов потребительского оборудования различного назначения. В настоящее время коmpоль больших и малых перемещений с невиданной ранее метровой и даже саиrиметровой точностью может осуществляться с помощью спyrниковых средств, что подтверждается

не только широким применением на транспорте, но и в строительстве, мони­

торинге подвижек земной коры и протяженных сооружений.

Потребители стали более осознанно подходить к применению своей аппара1УРЫ. Уточнены и сформулированы новые требования к ее точностиым и належностиым характеристикам, по­ мехоустойчивости,

взаимодействию с другим оборудованием, к стандартизации и сертифи­

кации, накоплен опыт создания баз навигационных двниых спyrниковых прнемников. Все эти вопросы, не нашедщие освещения в более раиинх публикациях, представлены в настоя­ щем издвиии. Оригинальные материалы кииrn обсуждвлнсь на научно-технических

меро­ приятиях Российского общественного ннститута навигации и публиковались в периодиче­ ских изданиях.

На мой взгляд, материалы кииrn опытного автора, посвятившего немало лет этой области нау­ ки и техники, отличаются существенной НОВИЗНОЙ и адекватным освещением современного СОСТОЯНИR и перспектив развития: спутниковых навlПёЩИОRIПdX систем, большим :количеством

важных аналигических и справочных данных, обычно разбросанных по многим документам и источникам, в том числе в Ингернет. Они несомненно будут практически полезными для специалистов и широкого круга потребиreлей спyrниковых навигационных технологий.

А.И. Задорожиый

Президеит Российского общественного ннститута навигации, лауреат Государственной премии СССР, профессор

Введение Спугниковые навнгационные снстемы (СНС) ГЛОНАСС и

GPS

СО своими наземными

и космическими дополнениями все активнее вторгаются в разлИЧJПdе сферы человеческой деятельности. Согласно маркетинговым исследованиям Министерства торговли США обьем продаж мирового рынка этих систем к

Системы продемонстрировали

2003

г. превысит

16 млрд.

долл.

высокие точнocтныe характеристики определения коор­

динат, скорости и времени воздушных,

космических, морских и наземных подвижных средств.

Они в состоянии обеспечить существениое повышение безопасности движения транспортных средств, наиболее экономичное решение задач каРТО'l"'фни и геодезии, землеустройства, ос­ воения удаленных, слабо изучениых герриторий и акваторий морей и океанов, обеспечения регулярности функционирования буровых и добываюших платформ на шельфе и в огкрытом

море, горных, строительных и сельскохозяйствениых работ, быстрого поиска и спасения гер­ пяших бедствие, точной синхронизации разнесениых в пространстве обьектов и др. Сами сне или, как их еще называют, спyrИИКОDые радионавигационные

системы

(СРНС), не стоят на месге и относятся к одной из наиболее динамично развиваюшихся об­ ластей радиогехники. Они реализуют новые возможности в обеспечении безопасности стра­

ны, на транспорте, в народном хозяйстве, науке и образовании, при организации путешест­ вий, в спорге и туризме.

Все это обусловливает устойчивый нигерес к СРНС со стороны широкого круга чита­ телей, который не полностью удовлетворяется такими отечественными изданиями, как "ИН­

герфейсный контрольный документ ГЛОНАСС", монографией "Сегевые спугниковые ра­ дионавигационные

системы" (В.С. Шебшаевич и др.), киигой "Глобальная спугниковая ра­

дионавигационная

система ГЛОНАСС", а также публикациями в периодических журналах,

которые имеют ограниченный тираж и СВОИХ читателей

-

специалистов, в ОСНОВНОМ, в облас­

ти радиотехники, СВЯЗИ и навигации. К тому же, в настоящее время в литера'I}'Pе не в полной

мере отражены интенсивно происходящие и намечающиеся изменеНИJI в области СРНС, а также других космических и наземных систем.

Это в первую очередь относится к эволюции и серьезной модернизации системы GPS. GPS, создaиmo таких широкозонных до­

совместному использованию систем ГЛОНАСС и полнений СРНС, как

WAAS, EGNOS, MSAS

на основе наземных станций контроля и геоста­

ционарных космических аппаратов. эти изменения касаются работ стран Европейского Сою­

за по созданию Европейской глобальной спутниковой радионавигациониой

системы Гали­

лео, развития дифференциальных подсистем со станциями наземного базирования, использо­ вания фазовых и относительных методов сверхточного определения координат и ориентации, реализации новых конструктивных решений для повышения надежности и помехоустойчи­

вости аппаратуры потребителей, реализации новых методов комплексирования ниформации СРНС и других сисгем. Все сказанное должно обеспечить повышение непрерывности, точно­ сти И надежности навигационных и временных определений.

Отметим, что большое количество публикаций по перечисленным и смежным вопро­ сам разбросано по многим зарубежным журналам, сборникам трудов конференций и другим источникам, ДОС1)'п к которым часто затруднен.

Указанные причины оправдывают подготовку и публикацию настояшей кииги

-

спра­

вочного и аналитического издания, зачастую охватывающего в обзорной и оперативной

9 форме выделенные вопросы, ПОЗВОЛJl/Oщего определить состояние н уловить основные тен­ денции развития спyrниковых радионавигационных снстем.

В кииге содержвтся обширные сведения об аппара1УР" потребителей ПО, ее комплек­ сированию с другими средствами и исполЬ30Ванюо, о возможных помехах. Она включает

материалы, относящиеся к правовым и иормативно-техническим проблемам использования СРНС, включая вопросы взаимоотношений владельцев систем, производителей потребитель­ ской аппара1УРЫ и пользователей, стандартизации технических решений, наиболее часто встречающихся терминов и определений. В заключение приведеи перечень адресов органи­

заций, изданий и калеидарь наиболее популярных мероприятий на предстоящие годы в об­

ластиСРНС. Книга в основном обращена к пользователям спутниковых радионавигационных снстем различного уровия подготовки. Поэтому основное вниманне обращено на такие характернстн­ ки СРНС, как состояние систем, точность определения навигационных параметров н времени,

надежность, условия функционирования, эксплуатационные возможности и новые области применения. В ней рассмотрены проблемы взаимоотношения самих систем н потребителей, аппаратуры потребителей и других навигационных средств, базы навигационных данных. В кннге содержится новая информация, относящаяся к развитию систем. Используемая новая терминология, как правило, содержит необходимые определения и пояснения.

Читателями книги могут быть инженеры и ш1УРМаны, студенты и аспиранты учебных заведений, высокопоставленные менеджеры, озабоченные вопросами развития навигацион· ного обеспечения, повышением эффективности транспорта н производства. Издание будет

полезно широкому кругу специалистов в навигации различных подвнжных обьектов и В смежных областях, таких, как Ш1УРманское обеспечение и организация движения воздушно­ го, морского, речного, автомобильного и железнодорожного транспорта, геодезия и карто­ графия, землеустройство, мониторинг земной поверхности, обеспечение горных и строн­ тельных работ, интенсивное земледелие, синхронизация систем связи и энергетических сис­ тем ИТ.д.

ВО многом работа по написанию книги проводилась по инициативе профессора М.С. Яр­ лыкова в соответствии с планами работ н решениями Российского общественного института навигации.

Автор считает своим приятным долгом выразить признательность и благодарность президенту Российского общественного института навигации профессору А.И. Задорожному, профессорам С.Л. Белогородскому н Г.Ф. Молоканову, президенту отделения "Интернавнга­

ция" Международной академни ннформатизации в.и. Деннсову и всему коллективу НТЦ "Интернавнгация", деятельность которых была одним из наиболее эффективных стимулов написания книги.

Автор благодарит В.В. Тюбалина за представленные ценные матерналы, профессора М.С. Ярлыкова, В.И. Беляева, в.п. Большакова и Н.С. Гордненко зв постоянное внимание и помощь в работе, а также Д.Н. Гордиенко - за помощь в подготовке иллюстраций. Автор просит свои замечания и предложения по улучшению первого издания книги направлять в адрес издательства "Эко~Трендз".

1

Глава

Требования потребителей к спутниковым радионавигационным системам До последнего времени создание спyrниковых радиоиавигационных систем осуществ­ ЛЯJIОСЬ в соответствии с 1ребованиями, определяемыми их первоначальным целевым назна­ чением.

Общими при этом были качественные 'lJ"'бования глобальиости, иезависимости от гидрометеорологических условий, подстилающей поверхности, рельефа, окружающей расти­ тельиости, застройки, времени суток и года, иеfiPeрЫВИОСТИ, иеограииченной пропускиой способиости, практической иезависимости от высоты иад поверхиостью земли и других ус­

ловий движения ОfiPeдeruпoщегося обьекта, помехозащищениости и др. Изучеиие потребиостей граждаиских пользователей также указывает иа иеобходн­ мость иметь эти свойства. Однако использование СРНС в интересах меСТООfiPeДелеиия и иа­

вигации гражданских объектов (самолетов и вертолетов, морских и речных судов, автомоби­ лей, топопривлзчиков и др.) выдвигает и иовые, в ряде случаев более высокие, количествеи­

ные требования, вытекающие из необходимости обеспечения безопасности и ЭКОНОМИЧНОСТИ движения, а также рещения специальных задач (наблюдение, аэрофотосъемка, поиск полез­ ных ископаемых, поиск и спасение терпящих бедствие траиспортных средств и людей). Такими ЯВЛЯЮТСЯ 1ребования к точиостиым характеристикам, иапример, к среднеквад­

ратическим ошибкам (СКО) определения навигационных параметров, и к показателям на­ дежности иавигационного обеспечения. Под последними поиимаются требоваиил:

•

доступиости (готовности), мерой которой является вероятность работоспособиости РНС перед и в процессе выполнения той или ииой задачи;

•

целостности, мерой которой является вероятность ВЫJIВЛения: отказа в течение време­ ни, равиого или меиее заданного.

•

неfiPeрЫВНОСТИ обслуживаиил, мерой которой служит вероятность работоспособности

системы в течение иаиболее отаетствеииых отрезков времени движения (выполнения задачи). Требования к навигационному обеспечению различных гражданских объектов, осуще­ ствляемому, в частностн, с помощью СРНС, впервые в нашей стране сформулированы,

обобщеиы и приведены в Российском радиоиавигационном плане (РРНП) ленном

с участием

широкого

круга специалистов

различных

[1, 2],

заинтересованных

служб. Они учитывают также положения документов таких международных

подготов­

ведомств

и

оргаиизаций,

как ИКАО (Международная организация гражданской авиации), ИМО (Международная мор-

------

----

----------

---

ТРЕ&ОВАНИЯ К СПУТНИКОВЫМ РАДИОНАВИГАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ

CI2 (34%1

rllOliSCC

_1О _e,--!--

*1 I-~=cc-GPS

-10 -10

-Б

о

.., ..

ПО вер,.кап

50%: 0.4

5

10

S 1 (91%1

< HDOPs:2 (9%1

2 ((pk)

•

ВОСТОЧНЭЯ ошибка

Рис.

5.2.

Ошибки местоопределенияв дифференциальномрежиме

систем ГЛОНАСС/GРS

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ

81

В соответствии с этими призиаками кратко охарактеризуем некоторые наиболее рас­

пространенные разновидности ДР, которые отличаются от основного, ошiсанного в преды­ дущих разделах.

5.2.1.

Дифференциальныйрежим с коррекцией координат

Метод коррекции координат в дифференциальном режиме может использоваться в том случае, если определеНИJI координат дифференциальнойстанцией (ДС) и потребителем

осущеcтвmпoтсяпо одиому и тому же созвездию НКА. В этом случае рассчитываетсядиф­ ференциальнаяпоправка

(5.9) где ~Ш' ТJDS - оцеиеиные в процессе текущих измерений и точно известный заранее векто­ ры координат (геодезических, геоцентрических или Гаусса Крюгера) дифференциальной станции.

Поправка дТJD' как следует из материалов предыдущих глав, JIВЛJIется линейным пре­

образованнем осиовных погрешностей, описаииых в

5.1.

Потребитель использует эту по­

правку, примеНJIJI соотношеиие:

(5.10) Очевидно, что точности основного и чаще всего используемого метода коррекции ПД и ПС и метода коррекции координат практически эквивалентиы между собой. Метод коррек­

ции координат требует меньшего обьема передаваемой информации: например, по 3 поправ­ ки к координатам и к скоростям вместо 16 поправок к псевдодальностJIМ и 16 поправок к псевдоскорос'ГЯМ. ОН, ВИДИМО, может использоваться потребителем на сравнительно неболь­ ших удалеИИJIX от ДС и в сравнительно небольшие промежутки времеии, а также для одио­

ТИIПIой приемной аппаратуры ДС и определяющегося объекта. При смеие созвездня НКА ДС в прииуднтельном порядке должно меНJIТЪСЯ и созвездие НКА у потребителя.

5.2.2.

Дифференциальныйрежим с относительнымикоординатами

Во многих случаях, когда точиая геодезическая ПРИВJlЗка дифференциальныхстаицнй затрудиена, дифференциальиыйрежим может быть реализован посредством использоВВНИJI относительныхкоординат. Если ДВа подвижиых объекта (ПОI и ПО2) определяют свои пря­

моyroльиые координаты ТJr = [x,y,Z,] и ТJ~ = [x,y,Z,] с помощью аппаратуры потребителя (АП) СРНС в номинальиом режиме работы, то вектор координат ПО2 относительно ПО1 (вектор относительных координат) запишется в виде:

(5.11) где Х 21

=

Х '! -X 1, У21

=

У'!

-

У"

Z21

= z'l

Поскольку погрешностн дТJ" j

-ZI.о

= 1, 2 (как и в методе коррекции координат), ЯВЛJIЮТCЯ

результатом линейного преобразоваиия всех ошибок определения псевдодальностей, то, оче­

видно, в ре'!Ультате такой операции вычитаиия одинаковые квазисистематические ошибки, оБУСЛОВJII'Йиые особеинOCТJlМИ распространения радиоволн в ионосфере, иеточностью эфе­ меридной информации и сиихроиизации, исключаются.

ГЛАВА 5

82

Точность метода нспользования относиreльных координат также в первом прнближе­ нии эквнвалекrнa точности стандартного дифференциального режима СРНС. С учетом (5.5), (5.6) средиеквадратнческое сферическое отклоненне прн относительном местоопределеннн 2-го по может быть орнентировочно оценено соотношеннем

r-,

, (-

P21=LPIII+Pn2+\fJO+at+ bL)' где Р."Р.,

-

[9]:

'11/'

+ к'йРа_

ССО местоопределеННJI ПОI н ПО2, обусловленные ошибкамн за счет шумов

прнемников, помех, тропосферы н многолучевости;

L

~ расстоянне между по 1 н ПО2; 1 -

задержка между определеннямн ПОI н ПО2; Р., а н Ь определены в

(5.6),

а

(5.12)

,

KGI' -

(5.5),

и~ определено в

геометрический фактор ДЛJI точности определеННJI прос1ранственных коорди­

нат (РООР).

Наличне погреwностей, обусловленных селективным доступом (СД) модификации соотношеННJI

GPS,

А, =[р:, +Р;, +(р. +ш+Ы)' +K~.(u'~ +u'",,)I'", где UDSA -

GPS.

СКО остаточной погрешности

L1D(I)

(5.12а)

пд, обусловленной селективным доступом

для оценки UDSA, как функцин времени 1, 6удем использовать две схемы проmоза н со­

отношения

[9]:

и~, (ф м {ЫJ(I. +1)- ЫJ(I.)}'

,

(5.13)

U~,(I)= М ~(I. +1)- [,w{t.)+blJ(I.)I)' , где

прнводнт к

(5.12):

L1D(.) -

(5.14)

погрешность пд за счет марковской составл.ющеЙ Сд, 10 - момент временн на­

внгационных определений ;-го объекта. Втораи схема

(5.14) отличаетеJl

от первой

(5.13) тем,

что она нспользует ДЛJI прогноэа скорость изменеННJI погреwиocтн пд; при этом обеспечива­

ете. близкаи к максимальной точность проmoзнроl8llИJl И, следователыю, дocтнгaeтcJl наи­ меньшее ВЛЮlННе измеичивости погреwностей СД на точность определеННJI относиreльных координат.

При этом используете. модель

[10], в соответствни

с которой ошибки сд описывают­

с. суммой случайной посто.ниой величины с СКО, раиной

23 ...

и случайного марковского

процесса 2-го порJIдКВ со спектральной плотностью

F(ш)=d'/(Ш' +ш;), где", - круговаи частота,

d' = О,О02585м' Ic'; ш. = 0,012 с".

Обратное преобразованне Фурье показывает, что этой спектральной плотности соот­ ветствует корpemщиоНН8JI фyнкцнJI

R(1)= где и..

d'

2-fiш: ехр

(I(j) 11)( I(j) 11 I(j) 11) -I.A-I COSI.A-I+Sinl.А-1 '

d' )' =23 м, которую и будем нспользовать. =( 2Г~

(5.15)

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ

83

Учитывая" стационарность и эргодичноеть рассматриваемого процесса и используя

(5.13),

для первой схемы получим

0";"",(1)= 20"1. [1- R(I)/ 0"1.].

(5.16)

Проводя необходимые преобразования, получим также для 2-й схемы

(1)0):

, , [ I-R(I)/O"",+ех'\.j Wo/XW;I' - о ISШ. т-fiо /)] ' 0"=,(1)=20"" -fi -2---,2т

(5.17)

На рнс.

5.3 прнведены rpафикн (крнвые 1 и 2), построенные по соотношениям соот­ (5.16) н (5.17). Из rpафиков следует, что вторая схема имеет преимушества перед первой лишь прн 1< 21 О с. ветственно

еко, м

45 т-------------------, 40

35 30

25 20 15 ;

•

••

.,rI'''''-

-- -- -- --

;

10 I

5

I

о -~---_+_---__+_---____;------I

10

110 Рис.

5.3.

210

310

(, с

Изменчивостьпогрешностейсд

Аналогичным образом МОЖНО получить соотношение для оценки точности относи­ тельной синхронизации:

cr .,21

_{'тl

-

(f

K~T[(Po+dl+bL)'

,

+ (J' 1"1 + - ,

O"D.'iA

где определяется формулами гнозирования ошибок СД, а Кат ~ На рис.

5.4

(5.18)

2

С

K GP

(5.16)

или

(5.17)

в зависимости от принятой модели про­

TDOP.

представлены кривые

1,2,3,

построенные по соотношению(5.12а) и харак­

теризующие зависимость ССО определения относительных координат от времени. Расчеты сделаны при следующих предположениях:р,/ ~p" зует временную изменчивость

1'21,

определяемую

=1

м,

L=20

условиями

км, Kap~2. Кривая распространения

1 характери­ радиоволн

и

чисто случайными ошибками измерений, что соответствует использованию ГЛОНАСС. Кри­ вые

2

и

3

характеризуют временную изменчивость Р2" определяемую этими же факторами, а

также селективным доступом ределения

1,3...3 раза

относительных

GPS.

Как следует из рис.

5.4,

координат при использовании

для равных условий точность оп­ ГЛОНАСС

по сравнению с точностью использования для этих же целей "рассинхронизации" определений разнесенных объектов на 20 с.

оказывается

GPS

выше в

в режиме СД при

ГЛАВА 5

84

ССО,М

100 - . - - - - - - - - - - - - - - - - - - , 80

60 40

20

1

О ~~'**!Н-***'*!~-t:l;*i:t-~ 10

210

110 Рис.

5.4.

310

t, с

Точность местоопределения

Таким образом, решение задачи определения относительныхкоординат и синхрониза­

ции разнесенных объектов при использовании ГЛОНАСС и

стыми соотношениями

(5.12a)

и

(5.18) вместе

с

(5.13)-(5.17).

GPS

дается сравнительно про­

Это решение носит полуэмпири­

ческий характер и может быть использовано, например, для экспресс-оценок. Как видно, его точность выше на расстояниях между объектами от единиц до нескольких сотен километров. При JПOбых применеииях необходимо иметъ в вилу возможностъ проявления других

источников ошибок, таких, как мноroлучевость, взаимная зависимость ошибок различных каналов и Т.д., особенно при

fJO.

Повышенне

фильтрацией

точности

L ., О, (.,

О. В какой-то степени это учтено с помощью параметра

определения

случайных составляющих

приводит к уменьшению

a.. (k=/, 2),

относительных потрешностей

координат может быть связано с определеиий

каждого объекта, что

а также с обработкой ииформации группы объектов.

Также, как и метод корреКlUlИ координат, метод использования относительных коорди­

нат в случае прямого расчета по соотношению

(5.11) будет

эффективен только на сравнительно

небольших взаимных удалеииях при работе аппаратуры потребителей АПI и АП2 по одиому и тому же созвездию НКА. В передаваемое сообщеиие должны при этом ВКJПOчатъся координаты и скорости ПО, а также номера НКА используемого созвездия. Возможен одиако и вариант, когда в передаваемое сообщеиие входят псевдодальности и псевдоскорости, и расчет

'/21

может

проводитъся или на основе разностей псевдодальностей и псевдоскоростей, или на основе рас­

чета абcomoтных координат, осуществлеииого по одиому и тому же созвездию НКА. Заметим, что соотношения

(5.12)-(5.18)

действителъны и для оценки точиостиых ха-

рактернстик стандартного дифференциалъного режима.

5.2.3.

.

Дифференциальныйрежим с использованием псевдоспутников

Одна из разновидностей ДР создается тогда, когда передаваемые дифференциальной ствнцией (ДС) сигналы с поправками и другой ииформацией привязaны к местной шкале вре­ меии. Поскольку в результате учета дифференциальныхпоправок шкала времеии потребителя также оказывается привязанной к шкале времеии дс, принятые потребителем сигналы дс яв­

ЛЯЮТСЯ источникомииформацииО взаимнойдальностин скоростимежну потребителеми дс. В частном случае де может излучатъ сигнал, аналогичный сигналу КА. Тогда она на­ зывается псевдоспутннком. Сигналы дс могуг быть весьма информативнымн. Очевидно, это, например, относится к случаю размещения дс под глиссадой, по которой заходит на

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕЖИМ И КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ

85

посадку самолет. Вопросам оптимального размещения псевдоспугннковДЛJI ДПС СРНС по­ священа работа

[11].

Использованне псевдоспутннков прнзвано скорректировать возможно

плохие геометрические факторы ГЛОНАСС и

GPS, если они появятся.

В качестве криreрия использовался взвешенный геометрический фактор

WDOP:

WDOP = (2К о • + Кон )/3, где Ко. , Кон

(5.19)

- геометрические факторы при определении высоты и плановых координат

соответственно (VООР, НDOP).

Разработаиная в

(11]

программа ЭВМ позволила дать предложения по оптимальному

размещенlПO одного и двух псевдоспутников относительно азропорта Сан-Франциско. При этом дЛЯ КОН с

GPS (21

7,71

до

2,36

КА) сиижены величииы максимально возможных

Ко• с

15,6

до

2,26

и

соответственно. В случ.е двух псевдоспутников максимально возможный

Ko.~1,66.

Литература к главе 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Глобальная

5

спугниковая радионавигационная

систем. ГЛОНАСС//ИПРЖР,

Москва,

1998. Philips R. Rel.tive апd Differenti.l GPS, System Implications апd Iпnоv.tivе Applications ofS.tellite N.vigatiоп, АаЛRD Lecture Series 207,1996, рр. 5.1-5.22. Vгоеijепst\jп R., е! aI. Wide Агеа DGNSS Service Using Existing LF-trапsmitters, Ртос. of DSNS-96, vol. 1, Р.рег N. 9, St.Petersburg, Мау 1996. Vап Graas F. Sigпal Integrity, AGARD Lecture Series 207,1996, рр. 7.1-7.12. Рагkinsоп В., Axelrad Р. Autonomous Integrity Monitoring Using the Рsеudогапgе Residual, N.vig.tion, vol. 35, N2, 1988. Sturza М. Navigation System Integrity Monitoring Using Rеdundaпt Measurements, Navigation, vol. 35, N4, 1988-89. О. D.i. S.tellite-Based Augment.tion System Signal-In-Sp.ce Integrity Реrfоrmапсе An.lу­ sis, Experience, апd Perspectives, ION GPS-99 Ртос., Nashwille, 1999. Реrvап В., е! al. А Multiple Hypothesis Approach to Satellite Navlg.tion Integrity, N.vigation, vol. 45, Nl, 1998. Соловьев Ю.А. Точность определения относиreльных координат и синхроиизации

шкал времени объектов при использовании спутниковых радиоиавигационных сис­ темllPадиотехника, ИПРЖР,

1998, N.9. 10. Minimum Oper.tion.1 Реrfоrmапсе Stапdагds [ог GPSIWAAS Airbome Equipment, RTCA / ОО-229, Арр. В, Ргер. SC-159, 1997. 11. Parkinson B.W., Fitzgibbon К.Т. Optim.1 Locations of Pseudolites [ог Diffeгenti.1 GPS, N.vigation (USA), v. 33, N4, Winter, 1986-87.

Глава 6 Широкозонные дифференциальные подсистемы к настоящему времени наиболее широкую известность получили проекты ШДПС, ис­ пользующих геостационарные космические вппараты в качестве средств передачи сиmaлов

кокrpоля целостностн и дифференциальных поправок. Такими системами JПIJ1ЯIOтся амери­ квнская

WAAS, европейская EGNOS и японская MSAS.

6.1.

Широкоэоннаядифференциальная

подсистема WAAS

wAAS, широкозоинвя

система reocтвционарного ДОПОдиения

чика, Федеральной'авиационной

GPS,

по замыслу заказ­

админнС1рВЦИИ (ФАА) США, предназначена для обеспече­

ния уровня целостности, дОС1}'ПИОСТН и точности, соответствующего требааанням, предъяв­

ляемым к основным системам для всех фвэ полетв, ВПЛОТЬ до ЗВХОД8 на посадку по I-й кате­ гории в первую очередь на Северо-Американском конrиненте и, частично, в Северной Ат­

лaкrике

[1-3].

По своим характеристикам WAAS в состоянии использоваться и ивэемными объекта­ ми для высокоточной морской и сухопутной навигации, при проведении работ на щельфе и т.Д. Рвэработчиком системы первоначально (KOкrpaкт от

3.8.1995

г.) была фирма

тем вследствие отставания работ от графикв заказ был передан фирме

6.1.1.

Wi1cox. Hughes (1996 г.).

За­

Структура, принципы построения и функционирования

WAAS ДOJDКнa состоять

6.1). GEOS (типа Иимарсат

из космического и нвэемного сегментов (рис.

Космический сегмент включает геостационарные КА (ГКА)

или

подобные), предназначенные:

•

для передачи навигационного GРS-подобного сигнала в диапвэоне

1575,42

L1

на частоте

МГц, который увеличит доступность, точность и надежность навигационных

определений, а также сиmaлов кокrpoля своей целостности;

•

для ретрансляции сформированных на земле сообщений о целостностн КА

GPS и ГКА

и вектора поправок к эфемерИДИblМ двиным, ппсалам времеии и к параметрам ионо­ сферной моДеди. Нвэемный сегмент включает:

WИРОКО30ННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ

•

87

mиpoкозонные КОR1pOЛьные' станции (ШКС или WRS - WAAS Reference Station) мо­ ниroринra , npeдназначенные ДJDI KOIlТpOJlJl и иaбmoдеИИJI за СОСТОJlИИем навJlГlЩИOН­ RОroпол.я:;

•

mиpoкозонные главные станции (ШГС или WМS - WAAS Мзster ченные ДJDI обработки данных мониroринra и наблюдений ШКС;

•

наземные станции neредачи данных (НСПД или скому сегмеиry, которые

DOJDlCllbl осущеC'l'lШJl'l'Ь

GES - Groшtd Earth Station) космиче­

...

.;

I

,~ ,

-.

..........

\

: \ ~

I

I

' - - // i \.

.... ,

I

I

;- (6)

yroчняет-

С> 1361

yroЧИЯt.'Т·

с>

(6)

f:J

Таблица

!

9.3 (продолжение).Характеристикиаппаратуры потребителей СРНС зарубежного производства

1 FМS9002M

2

1997

3 6МP18

Projectile GPS Re1998 6МP18 ceiver 7551600 PGR RANGE Applicalion NGR 7638400 1998 6МP18 RANGR Javad Positionine S ,..Iem., США Eurocard ОЕМ GG

1998

40120

4

LI ClA Р, Р(У), L2 Р,· Р(У) LI ClA,P, Р(У), L2P, Р(У) LI ClA,P, Р(У), L2 Р, Р(У) L1 ClA, Р код, GPS, ГЛОНЛСС

Eurocard ОЕМ GGD

1998 20+20120

LegacyGG

1998

L1 ClA, Р код, GPS, ГЛОНЛСС

40120

L1 ClA, Р КОд, GPS, ГЛОНЛСС

LegacyGGD

1998 20+20120

L1~PKO'" GPS, ГЛОНЛСС

OdysseyGG

1998

40120

LI ClA, Р КОд, GPS, ГЛОНЛСС

OdysseyGGD

1998 20+20120

Ll ClA, Р КОд, GPS, ГЛОНЛСС

RegencyGG

1998

40120

LI ClA, Р код, GPS, ГЛОНЛСС

RegencyGGD

1998 20+20120

LI ClA, Р КОд, GPS, ГЛОНЛСС

S

6

7

8

9

10

11

12

А,В

6

-

611,510,1

-15...+551 -55...+85

95

RS232(422) ARINC429

yroЧЮlет·

А,В

0,08

-

610,510,1

-10...+851 -40...+53

100

RS422, lТL

А,В

1,12

-

610,510,1

-54...+1001 -54...+100

100

RS422, SOLC

А,З,Г,М,

-

0,00310,00 1

110110,016

-30...+751 -40... +85

95

-

0,00310,00 1

-30...+751 -40...+85

95

0,7*

0,00310,001

-30...+751 -40...+85

95

-30...+751 -40...+85

95

-30...+751 -40...+85

95

-30...+751 -40...+85

95

-30...+751 -40...+85

95

-30...+751 -40...+85

95

н,Вр А,З,Г,М, н,Вр А,З,Г,М, Н,Вр Ф,З,Г,М, н,Вр А,З,Г,М, Н,Вр А,З, Г,М, н,Вр

А, З, Г, М, н,Вр А,З,Г,М, н,Вр

0,7'

0,00310,001

1,5·· 0,00310,00 1 1,5··

0,00310,001

2,7··· 0,00310,001 2,7··· 0,00310,001

110110,016

110110,016

110110,016

110110,016

110110,016

110110,016

110110,016

RS232,

с.(6) yroчияет-

с.(6) )ТОчняет-

с.(6)

па-

раллель-

4000 (12)

НЫЙВЫХОД

RS232,

па-

раллель-

8000 (12)

НЫЙВЫХОД

RS232,IIaраллеЛl.-

6500 (12)

НЫЙВЫХОД

RS232, раллел

па-

....

13000 (12)

ныйвыход

RS232, раллел

Гla-

....

9000(12)

НЫЙВЫХОД

RS232,IШраллель-

17000 (12)

НЫЙВЫХОД

RS232,l1apanлелl,-

19000 (12)

НЫЙВЫХОД

RS232, параллСJ1l,·

иыи выход

21000 (12)

со> со>

\ Таблица

9.3 (продолжение).Характеристикиаппаратуры потребителей СРНС зарубежного производства

1

I 2 I

3

I

4

I

5

I

6

I

7

I

9

I 10 I

II

3013/-

-10...+501 -30...+75

-

RS422,M1L sm 1553

-/0,25/0,1

-30...+701 -40...+85

95

RS232

0,7/0,5/0,03

-30...+701 -40...+85

95

RS232

5995 (12)

0,7/0,5/0,03

-30...+551 -40...+85

100

RS232

6750 (12)

0,7/0,5/0,03

-30...+701 -40...+85

95

RS232

7995 (12)

0,7/0,5/0,03

-30...+551 -40...+85

100

RS232

8750(12)

0,7/0,5/0,03

-30...+551 -40...+85

100

RS232

-

-

-

-

1,1/1/0,05

-40...+851 -45...+95

95

RS232

1,111/0,05

-40...+851 -45...+95

95

RS232

8

I

12

I

l.aben S.D.A. Италия 36112GPS+ L1 ClА, Р,и 12 KOдoGPS, К,Н GLONASS ГЛОНАСС Ma~ellan Corooration, Ashtech Precision Products, США Ll ClAGPS, GGI2GPS+GLON А,М.З.Г, 12112 ГЛОНАСС 1999 ASSBoard Н

Lagrnnge

1999

3,5

.••** 0,85/0,005+ 1 ррm

код

L1 ClAGPS,

GG24GPS+GLON ASSBoard

1996 24/12+12

GG24GPS+GLON ASS Sensor

1996 24/12+12

GG-RТК Возrd

1997 24/12+12

ГЛОНАСС код

Ll ClAGPS, ГЛОНАСС код

Ll ClAGPS, ГЛОНАСС код

Ll ClAGPS, GG-RТК

Sensor

1997 24/12+12

ГЛОНАСС код

Ll ClAGPS,

GG Surveyor

1997 24/12+12

ГЛОНАСС код

МAN

А, м,З,Г,

Н А, м, з, Г, Н А, М, З,Г,

Н А, м,з, Г,

Н А,м,з,Г,

Н

-

0,2

•••• 1,4

•••• 0,2

•••• 1,4

•••• 1,4·

0,75/0,005+1 ррm

0,75/0,005+1 ррm

O,02+1ppml О,0О5+1ррm

0,02+1ppml O,005+lppm O,02+1ppml 0,0О5+1ррm

yroчняег-

с.

(24)

yroчняет-

си

(12)

yroчняет-

си

(12)

Technolot!ie, ФРГ

NR-N124 Мarine Navigator

1998

-

Ll ClAGPS, ГЛОНАСС

0,9 (95%)1-

М,Н

код

-

NovAtel Inc., Канада Мillenium

GLONASS Mi1Ieoium WAAS

Ll ClAGPS, 1998

18

ГЛОНАСС код н

1998

11/10GPS +ЮЕО

Ll ClAGPS, код, L2 бескодовый

Ам,з,г, н,Вр А. м,з, Г, н,Вр

0,175

0,175

0,15/0,005+1 ррm

0,75; 5...7 WAAS

yroчняет-

си

(12)

yroЧЮlеУ-

си

(12)

~

Таблица

9.3

(продолжение).Характеристикиаппаратуры потребителейСРНС зарубежного ПРОИЗ80дства

2 I

1

I

3

I

4

5

I

6

I

7

I

8

I

9

I 10 I

11

RS422

I

12

Rockwoll CoUins. США 5/все

AN/ASN-I63

1990

МAGR

ANIPSN·ПА

8

полеви-

Ll

С/А, Р, Р(У) Ам,з,

5

lИ, при проведеиии бурильиых работ, управлеиии машинами и при обеспечеиии различного рода съемок и Т.Д. При ЭТОМ используются весьма точные методы, такие, как кн· иематический метод в реальиом времеии

(RТК)

и др. Предполагается, что использование

псевдоспyrниковв состоянии существенно повысигь ДОCtyПНОСТЬ сиmалО8 для их использо­ вания в горном деле.

Аиалогичным вопросам посвящена работа [21], в которой излагаются взгляды специа­ листов компании

Modular Mining Systems Inc.

иа использование СРНС в ходе открытых раз­

работок полезиых ископаемых в карьерах. Отмечается, что

GPS

широко используется для

обеспечеиия транспортных, бурильиых, топографических и других работ. В качестве осиов­ иых ограиичений при этом оказываются миоголучевость, вибрации и ограниченная види­ мость НКА. Наибольшие проблемы создает последняя, поскольку в карьерах зачас1)'Ю ВИДНО только "полнеба", что не позволяет принимать сигналы от S-ти и более НКА, как того требу­ ют методы RТк. Действительио, при проведении работ в карьерах благоприятиые условия

при типичных "углах маски", равных

300,

имеют место лишь в течение

25% рабочего

ии. В ЭТИХ условиях автор считает целесообразным в дополиение к использованию

време­

GPS при­

ем сигиалов даже частичио развернутой ГЛОНАСС.

[22] приведевы результвты использования СРНС при обеспечеиии добычи (Chuquicamata) в открытом карьере, который JlВЛЯется самым большим медным карьером в мире. Ои расположеи иа высоте 3000 м иад уровием моря, имеет глубину до 800 м и размеры в nлаие 6 иа 4 км. В работе

меди в Чили

Инжеиеры рудиика заиимаются вопросами использования СРНС более десяти лет. Основиая проблема, как считает автор, в иедостатке НКА, иаходящихся в поле видимости.

Поэтому естественным было обращение к приемиику

Ashtech GPS+GLONASS

зующему сигиалы обеих систем (ГЛОНАСС и

При этом решались в осиовиом те же

GPS).

Rтк, исполь­

задачи, что рассмотрены выше.

11.3.

ИспользованиеСРНС при строительстве и контроле сооружений

в работе

[23]

излагаются результаты использования annaра1УРЫ

измерять отиосительные перемещеиия сточиостью

±1

GPS, позволяющей ± 2 см .по верти­

см по горизонтали и

кали для контроля состояния висячих мостов, высотных зданий и других протяженных кои­

струкций. При ЭТОМ в первую очередь имеются в виду колебаиия, смещения и напряЖения, возиикающие из-за воздействия ветра и др)'ПIX геофизических факторов. Обсуждаются раз­

личиые аспекты оргаиизации иаблюдений, важиость которых трудно переоценить в условиях возможных землетрясеиий, yparaиоВ и других катаклизмов.

В работе [24] Освещены вопросы использоваиия приемника СРНС при контроле и управлении работой бульдозера в ходе проведеиия точных подroтoвительиых работ. Аитеи-

ГЛАВА

156

11

ны размещаются на крыше каБнIIы н на лезвнн ножа бульдозера. Сообшается о возможностн реалнзвцнн МНЛЛИМе1рОвой точности по 1рем координатам прн скорости поступления дан­

ных

5 Гц. Добавим, что для обеспечения таких работ фирмой

паратура

GPS Total

Trimble выпушена

специальная ап­

Statiоп ТМ , реализуюшая сантиметровую точность определения разностей

расстояний в реальном времени н позвоmпoшая повысить производнтельность работ на

50.•. 100"10. Ярким примером применения СРНС прн строительстве может служить упоминавшее­ ся ранее в главе

8

нспользованне метода RТК прн сооруженнн моста-тоннеля через пролив

Оресунд, разделяюшнй Швецию н Данию. Обшая протяженность сооружения

16

км. Размах

работ ПО1ребовал для своего обеспечения размешения специальной днфференциальной спут­ никовой подснстемы. Завершенне работ намечено на

2000 г.

Однако наиболее впечатляюшнм прнмером является нспользованне в 1995 г. СРНС дЛя контроля н управления транспортировкой огромной норвежской газовой платформы (превышаюшей по высоте примерно в

1,5

раза Эйфелеву башию) нз фнорда в северную Ат­

лантнку к месторождению Тролль на расстоянне примерно

570

км. Прн ЭТОМ для контроля

нспользовалнсь внешнне нзмерения двух спутннковых ДПС, двух специальных снстем изме­ рения дальностей, теодолитов, а также измерения

GPS

в относительном режиме. Bнy-q>eHHH­

мн измерениямн былн показания ннерциальных (гироскопических) датчиков платформы тн­ па гнрогоризонткомпаса илн курсовертнкалн. ПЛатформа перемешалась со скоростью прн­

2,8 11.4.

мерно

табл.

Таблица

км/ч. Требования к точностн установкн н последуюшего контроля прнводятся В

11.4.

Требования к точности установки и контроля платформы Пределы

Параметр

установки

Положение

В пределах

rmатформы

круга 50м

Курс плат-

±2,5 0

формы в табл.

11.5

Точность из-

Абсолютнаяточность Точность повторяемо-

мереннй прн

прн контроле реэуль-

стн прн контроле ре-

устаиовке

татов установки

зультатовустаиовки

0,5

5 м (р=95%) 0,20 (СКО)

м (р=95%)

0,050 (СКО)

10 см (р=95%) 0,020 (СКО)

прнведены величнIIы' внутрн которых находилнсь абсолютные значения

расхожденнй между покаэаниямн различных измерительных средств н результатамн преци­

знонных фазовых нзмеренИЙ. Таблица

11.5.

Пределы расхождений показаний различных измерительныхсредств

Параметрfтестнруемоесредство

Величниа расхожденни

Расхожденнепо шнpoтelДПСс нспользованиемClA-кОда

0,14 м

Расхождение по долroтelДПС с использованнем С/А-кода

0,72 м 0,060

Расхождение по курсу/относительный режим Расхождение по курсу/два гироскопа

GPS, С/А-код

0,140

157

ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ИспользованиеСРНС в сельском хозяйстве

11.4.

Работы по использованmoСРНС в сельском хозяйстве стали появляться сравнительно

недавно. ОчевНДIIЫ преимущества СРНС прн обеспеченни задач набmoдения, землеустрой­ ства, организацииземлепользованияи Т.Д.

Другим направленнем является обеспечение способов проведения точных работ во время сева и обработки посевных площадей, что ВОЗМОЖНО с использованием методов точ· ных относительных определений. Такая теХНОЛОГИЯ позволяет существенно повысить ура· жайность многих КУЛЪ'!УР.

В

[25]

рассматриваются результаты работы по алгоритмическому обеспечению дви­

жения транспортного средства при сельскохозяйственных работах в условиях проведения измерений положения этого средства с ПОМОЩЬЮ апппаратуры спутниковой диффереНIщаль­ ной подсистемы. Синтезируются алгоритмы предсказания траектории, а также визуализации внешних условий при использовании картографических и других данных. для проведения сельскохозяйственных работ фирмой

специализированная аппаратура

AgGPS-122

Trimble

начала выпускаться

н АgGРS-1З2, которая позволяет создавать спе­

циальные лннейные илн площадные карты (планы), проводить маркировку угодий, обозна­ чать поворотные пункты маршрутов н создавать навнгацнонную сеть. Аппаратура ВКJПOчает телескопическую aкreннy, батареи питания, адаптер питания и вспомогательные соедини­

тельные кабели РF3000

[26].

для этих же целей фирма

Ag Leader

также разработала аппаратуру

[26].

В дальнейшем чнсло подобных работ будет возрастать, о чем свидетельствуют регу­ лярно проводимые по этой теме конференции н другие мероприятия.

11.5.

Применение СРНС в гражданской авиации

11.5.1.

Полет по маршруту

Использование СРНС в авиации определяется возможностямиудовлетворения предъ­

являемых высоких требований к точности и надежности навигационных определений (см. главу

1).

Напомним, что при следовании ВС по маршруту в большинстве случаев требуемая

точность (СКО) определения координат СOCТ3ВЛJlет от

5,8 км до 200 м [27]. В соответствнн с (RNP) ВС должно находиться с веро­ Одновременно в РРНП [27] предьявлены

разработаннымн ИlCAО для маршрутного полета ТИХ ятностью

95% (2

СКО) в полосе от

±1,85 до ±37 км. 0,999 - по доступности

высокие требования по надежности; временн предупреждения -

и целостности при допустимом

10 с.

Учнтывая, что точность (СКО) определения координат с помошью ГЛОНАСС И находится в пределах

35...50

GPS

м, бортовая аппаратура этих систем, нсходя из указанных сооб­

раженнй, оказывается прнгодной для выполнения поставленных задач. В то же время прин­ ципы построения и конкретные временные характеристикн систем ГЛОНАСС н

GPS

по вы­

явлению отказов и оповещению потребителей о возможных нарушениях в работе (главы

3)

2

н

напрямую не позволяют считать БА СРНС прнгодной к использованlПO в качестве основ­

ного средства навигацнн ВС без прниятия собственных специальных мер по выявлению и исключению измерений, подверженных нарушениям. Такими мерами, как отмечалось выше,

являются разработка и реализация алгоритмов контроля целосТностн в приемннке (RAIM) и в навигационном комплексе (AAIM).

ГЛАВА

158

11

в главе 9 уже отмечалось, что к настоящему времени различными фирмами (Allied Signal, TrimbIe, Garmin, Bendix, Magellan, Collins и др.) разработано достаточно большое чис­ ло npиемников GPS (в основном для обеспечения полета по маршрyry, в зоне АЭ и для ие­ точного захода на посадку) с разными характеристиками и потребительскими свойствами. При этом условно можно выделить следующие группы аппаратуры:

•

дешевые приемники,

ВЫПОЛНJIЮщие простые

навигационные задачи; их применение

требует от летного состава хорошей штурманской ПОдГОТОвки, поскольку в полете осуществляется лишь коррекция места;

•

многофункциональные приемники с отображением информации в полете, позволяю­

•

совмещенные npиемиики

щие выполиять полет по маршрyry по npавилам полета по npиборам;

GPS/Com,

в которых совмещены функции определения ме­

стоположения и связи; при ЭТОМ в автоматическом режиме могут передаваться сигна­

лы

SOS,

координаты и др.;

•

многофункционапьные npиемники, npедусматривающие отображение информации на фоне цифровой электронной карты с выбираемым масштабом и возможности допол­ нительного оnpеделения некоторых навигационных параметров (вектор ветра и др.);

•

аппарз1)'ра, ··стационарно" входящая в состав оборудования ВС. Заметим, что приемники, входящие в первые четыре rpуппы, являются индивидуаль­

НЫМИ средствами летчика.

Многие образцы аппаратуры начали стихийно размещаться и использоваться на ве различных классов и назначения. Поэтому возникла настоятельная потребность в регулиро­ вании этого процесса.

Требования руководящих документов к функциям БА. Основными руководящими

рабочими документами, определяющими возможность использования БА

GPS, являются до­ 10.12.92 г. "Допол­ нительное бортовое навигационное оборудоваиие, использующее глобальную систему onpeделения местоцоложения (GPS)" и Notice N8110.60 от 04.12.95 г. "GPS как осиовное средство кyмeнты Федеральной авиационной адмииистрации США

TSO C-129

от

навигации для полетов в океанических и удаленных районах", а также "Стандарт на мини­ мальные рабочие характеристики бортовой авиационной аппаратуры GP!, npи ее использова­ нии в качестве доцолнительного средства" Приказом

N.61

ФАС

[28]

RTCAIDO-208.

в России "в целях более эффективного исцользования сцутии­

кавык навигационных систем в npактике гражданской авиации и улучшення навигационных

характеристик воздушных судов" npедписано руководствоваться положениями

Notice N811 0.60

TSO C-129

и

до разработки соответствующей отечественной нормативной базы, а также

"Положением о порядке допуска воздушных судов России к полетам в системе зоналЬНОЙ на­ вигации (B-RNAV) в Европейском регионе" N.З.IО-4I, утвержденным ФАС России

10.10.97 г. TSO C-129 npоведена клас­ сификация оборудования GPS. Оно разбито на классы А, В, С [28, 29]. Бортовая аппаратура (БА) класса А включает npиемник GPS и иавигационный вычис­ литель с функцией RAIM, объедИненный с цультом индикации и уnpавления (рис. 11.3). БА класса А 1 одобрена для обесцечения полета по маршрyry, в зоне аэродрома (АЭ) и npи захо­ учнтыая разнообразие созданной техники, в документе

де на посадку без средств точного захода, кроме курсовых радиомаяков (КРМ), средств наве­

дения типа КРМ и уnpощенных радиосредств нanpавленного действия. БА класса А2 одоб­ рена только для обесцечения цолета по маршрyry и В аэродромной зоне. БА класса А может использоваться на

ВС,

уnpавления полетом

(FMS).

не оборудованных

навигационными комплексами или системой

159

ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

'у' Приемник СРНС

Координаты CKOpocrь Время

Параметры ВbNИCnИтепь

с базой

Сигналы

полетом

БА класса

11.3.

управленне

индикации,

полетом

управления

RAJM

Обобщенная структурная схема БА СРНС класса А

преДC'IaВJlJlет собой да'ГIИК

8

Устройства сигнализации,

Сигнanы

данных

RAJM Рис.

Ручное

ДЛЯ управления

GPS,

который ПОC'IaВJlJlет информацию о па­

раметрах полета в навигационный вычислитель НК или во

FMS.

БА класса

81

предназначена

для обеспечения полета по маршруту, в зоне АЗ, захода на посадку без средств точного захо­ да кроме КРМ, средств наведения типа КРМ и упрощенных радиосредств направлеиного действия. БА класса 82 предназначенадля обеспеченияполета по маршруту и в зоне АЗ.

БА классов 81 и

? Приемник СРНС

82 должна иметь фуихцию RAIM (рис. 11.4).

Координаты

Параметры

CKOpocrь

ДЛЯ управления

8втоматичеасоro

Вре...

полетом

управления

Вычиcnитenь

Сигналы

САУ

HK(FMS)

Устройства индикации, сигнвnизации,

Сигналы

управления

Рис.

11.4.

Сиntалы РУ' и времеин (UTC), так­ удаленне от очередного ппм (DIS, DS1),

высоты опорным эллипсоидом (Н), COCТВВЛJIIOЩИХ скорости же путевую скорость

6 - 145

(GS, SPD), путевой

угол (ТRК),

ГЛАВА

160

11

пеленг очередного rrnм (ВRG), линейное боковое уклонение (ЛБУ, хтк, SТR) от линнн задан­ ного пyrн (ЛЗП), время, оставшееся до прибыПIЯ в точку назначения прн текушей скорости и курее (ЕТЕ), расчетное время прибыrnя (ЕТА), скорость движения к точке назначения (VМG),

звдвнный курс (CTS), требуемый разворот (ТRN), заданный путевой yroп (DТК), выбраниый курс при смене rrnм (OBS) н др. (табд. 11.6). Таблица

11.6. Обозначения параметров и режимов Паоамето,оежим

Обозначенне

Параметры: Геодезическнекоординаты: широта

В

долгота

L(л)

высота

Составляющиескорости (на север, восток н вверх) Время Путевая скорость Путевойугол Удаление от ППМ Пеленг rrnм Лниейное угловое уклонение

('1')

н (a1t) VN, Ув, У н UTC GS,SPD TRК

DIS,DST BRG XTK,STR

Время до приБЫПIЯ в точку назначения прн текушей скоро­ сти н курсе

Расчетноевремя прибыrnя Скорость движения к ТОЧICе назначения: Заданиый курс

ЕТЕ ЕТА VМG

CTS

Требуемыйразворот

ТRN

Заданный путевой yroп

DТК

Выбраниыйкурс при смене rrnм Частота маяка Курс

OBS freq Heading

Режнмы: навигация

программнрованиеППМ программнрованиемаршрута имитация полета

аварнйный установка

"направитьна"

просмотр сообшеннй встроенныйконтроль

NAV WAYPOINT FPL,RTE Simulator NPST SET,SETUP DIRTO,GOTO MSG Test

эта аппаратура может также осуществлять пересчет высот по дввленшо н плотностн воздуха, нстинной воздушной скорости, направления н скорости ветра, определение yrлов

снижения н набора высоты для вертикадьного маневра, пересчет параметров из одной систе­ мы координат в друryю и т.д.

ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

161

к сожалению, летным составом отмечается излишнее многообразие в обозначениях и отсугствие стандартизации процедур использования приеМНИКО8. Тем не менее можно выде­

(NAУ), программнрование ППМ (WPT) н маршрут (FPL, RТE), аварийный (NRST), установка (SET), "напрааить на" (DIR ТО или 00 ТО), просмотр текстовых сообщений (MSO), встроенный контроль, имитация полета.

лить наиболее характерные режимы работы: наангация

Летному составу предварительно нужно знать:

• • • • •

порядок подготовки БА к полету;

• •

способы нспользования других

порядок управлеНИJI БА на этапах полета; последовательность действий при изменении условий полета; способы использования информации в вычислителе для решения навигаЦИОННЫХ задач;

способы взаимного контроля работоспособности БА СРНС и других нааигационных средств;

cpencm нааигации прн отказах БА СРНС;

порядок распределеНИJI внимания летного состааа прн использованни БА СРНС. Особое внимание должно уделяться процессу подготовки аппаратуры к полету, вклю-

чающему:

• • •

определение необходимых ИСХОДНЫХ данных; составление и ввод программы полета;

предполетную подготовку и проверку БА. Все это предполагает подбор и подготовку карт, выбор, прокладку и изучение мар­

шрута н разработку штурманского плана полета. Требования к индикации. Использование выходиой информации БА летчиком осу­ щеcmляется с помощью систем индикации (дисплеев). При этом может индицироваться как цифровая информация, так и графическая. Так, при индикации цифровой информации:

•

дисплеи БА класса А2 ДОЛЖНЫ обеспечивать непрерывное отображение информации с точностью, сoomeтcmующей разрешающей способиости, требуемой для всего диапазона;

•

дисплеи БА класса А2 должны отображать боковое отклонение до (м.м.) или свыше

±37 км с разрешающей

способностью

0,1

м.м. (до

±20 морских миль 9,9 м.м.) и 1 М.м. (1,85 км)

9,9 М.М.;

•

дисплен БА класса А 1 должны отображать боковое отклонение с разрешающей спо­ собностью 0,01 М.М. ДJIЯ отклонения менее, чем 1,0 М.М.;

•

системы класса Аl должны вычислять и отображать погрешностъ выдерживания путевого угли либо в аналоговом, либо в цифровом виде с разрешающей способностью одни rpaд. При индикации нецифровой ннформации требуемые характеристики приведены в

табл.

11.7.

Таблица

11.7.

Требуемые характеристикииндикации нецифровой информации

Параметр

Полный масштаб, м.м.lкм Четкость показаиий, М.м.lкм Разрешающая способность,

%

ЦеНI1lиРОваиная точность, М.м.lкм Линейность,

%

Различимое движение, м.м.lкм

6'

На маршруте и в зоне аэропорта

к посадке

Переход

Некатеroрированный

(иеТОЧНЪlА)заход

5,0/9,25 Эованы, например,

оДометрическаясистема автомоБИЛJI, mмерJIIOщaJI CkOPOCTh движения и курс щеННaII инерЦИWlЬНaJI система

11.9.

[51],

или упро·

[52].

ИспользованиеСРНС для синхронизации систем связи и энергетическихсистем

к настоящему времени разработана аппаратура ГЛОНАСС/GРS ДЛII синхронизации систем свизи. Так, РИРВ разработал модуль синхроиюацнителеl\Qммуникационныxсистем,

прс.>ДСтa8JUUOщий собой встраиваемый 16-k3IIзльныlt датчик сигналов времени и часто1Ы, предназначенныйДJlЯ точного и непрерывиого определеИИJI текущего времени и выдачи сиг­

налов 10 МГц и 1 Гц, синхроншированlIых С н~наченной системной шкалой времени [53]. еко определения времени после калибровки и компенсации - 50 нс И не более 7 мке за 24 ч в автономном режиме.

(;оздан унифицированный

синхронизатор (УС) ДЛJI сети цифровой СИНХРОlПlоli: сuз.и

(SDH - SynchrOI\OUS Digital Hierarchy), предназначенный для формировatIИJI опорных синхро­ импульсов в сетях связи SDH 1,2, и З-го уровней [54]. При этом формируется опорная: частота с заданиой ТОЧНОСТЬЮ, сиюфосИПIaлLI частоты 2048 кГц и 2048 кбиr/с и др. Предусмотрены 6 вариltlПOВ комплеlCТlЩИИ, в которые помимо временного приемннка могут входить подС11>8И­

ваеМЬ/Й кварцевый синхронизатор, квантовый стандарт частоты на цезиевой атомнолучевоli:

~убке или квaнroВЫЙ стандарт частоты на рубидиевой газовой ячейке. В зависимости от ком·

плскraции обеспечивается стабильность частоты :liI ОДИII месlЩ от ±5Ч O-J до ±S·1O- 12 [54]. Вопросам использования

священа также работа

GPS

для синхронизации телекоммуникационных

сиcreм по­

[55].

СРНС ~кже оказываютсJl идеальным и сравнительно экономичным н l13Дежиым сред­

стаОМ синхронизации работы разнесенных объектов мощных энергетнчесIИX систем. Так, в работе

[56]

приведсны результаты ИСПОЛЬЗ0ванИII СИТНWlов

GPS

JI,ШI СИНХРОИШ'lЦии

100 Раз­

и-есенIIыx в пpocrpаистве объектов Бонневипьско/i энергетической системы США ~си­ мально реалwуеМaJI точность синхронизацин тать (IIЗ-~а селективного доступа

- 200 не, максимальные GPS) дО вепичины ± 1 мхе.

ошибки могут возрас­

ГЛАВА

174

11

ИспользованиеСРНС в геодезии

11.10.

и дnя мониторингадеформаций земной поверхности Основные методические положенИJI использоваИИJI СРНС ДЛЯ решенИJI геодезических

задач достаточио полио изложены в

[29]. Поэтому

здесь приведем оБЗОР некоторых последних

работ, не иашедШИХ еше освещенИJI в печати. Заметим, что соответствующие разделы посто­

"нно заннмают важное место на наиболее авторитетных конфереJIЦИJIX, ПОСВJIщенных СРНС.

Так, одной

[57], в

113

лучших работ последНей конференции

ION GPS-99

прюнана работа

которой описана схема построеНИJI и ИСПОЛЬЗОВ8НИJI сети постоянно работающих кон­

трольных станций, предназначенных ДЛЯ наблюденИJI за состоянием земной поверхности

округа Меtrороlitaп Water District в южной Калифорнии, в котором расположены более 30 объектов, обеспечивающих шrrьевой водой многне раАоны штата. В чнсле таких обьектов: дllМбы, линейные резервуары, энергетические сооруженИJI, отстойНИ1l на частотах LI и и. В заключение отметим, что с каждым годом круг вопросов использоваНИ>l СРНС в ин­ тересах геодезин и мониторинга деформаций земиой коры существенно расширяется.

Литература к главе

11

1. Lashapelle G. Attitude Dеteпninаtiоп, AGARD Lecture Series 207, System Implications and Innovative Applications of Satellite Navigation, NAТО, 1996, рр. 10.1-10.11. 2. Чернодаров А.В. и др. Интеrpироваиивя обрабOТlCа ннформации в бесплатформенных инерцивльно-епугниковых

ных аппаратов. Материалы

вигационным системам.

3.

системах

навигации

и ориеlП3ЦИИ

4-11 международной конференции Санкт-Петербург, май 1996.

маневренных

летатель­

по интеrpированным на­

Джанджгава Г.И., Рогалев АЛ., Чернодаров А.В. ИнтеrpировВННВII первичНВII обра­

ботка информации в бесплатформенных инерциальНО-СПУТНИКОВЫХ системах ориента­ ции и нав!fi'ВЦИИ. Материалы 4-11 международной коиференции по интеrpированным навигационным системам. Саикт-Петербург, MaII1996. 4. Carson R. Space Station Attitude Deteпninatiоп Using Interferometry and an Inertial Rate Sensor, lON 52th Annual Meeting Proc., Carnbridge, Massachusetts, Iune 19-21, 1996. 5. WolfR., et а1. An Integrated Low Cost GPSIINS Attitude Deteпninаtiоп and Position Location System, lON GPS-96 Ргос., Nashwi1le, 1996. 6. Mathur N. New Coning Attitude Algorithm for а Low Cost INS-GPS Integration, lON GPS97 Ргос., Nashwille, 1997. 7. Hayward R. Inertially Aided GPS Based Attitude Heading Reference System (AНRS) for General Aviation Aircгaft, ION GPS-97 Proc., Nashwi1le, 1997. 8. Ward L., Axelrad Р. А Combined Fi1teг for GPS-Based Attitude and Baseline Estimation, Navigation (USA), v. 44, N2, 1997. 9. LongstaffI., Вгоwn А. Precision Attitude Deteпninatiоп Using а Low Grade GPS-Aided Inertia1 Measurement Unit, ION GPS-97 Proc., Nashwille, 1997. 10. Бабич О.А., МихальчеИICО С.В. Комплексирование инерциальных и радиотеxuических измерителей в задачах ориентации. КонфереНЦИII Российского общественного инсти­ туга навигации "Комплексироваиие глобальных радиотеxuических и автономных на­ вигационных систем", Мосхва, 28.10.1997. 11. Komfi1d Р., et аl. Single-Antenna GPS-Based Aircraft Attitude Dеteпninаtiоn, Navigation, 1998, v. 45, NI. 12. Adams 1., et аl. Experiments in GPS Attitude Dеteпninаtiоп for Spinning Spacecraft With Non-Aligned AntennaArrays,lON GPS-98 Proc., Nashwille,1998. 13. Purivigraipong S., et а1. Novel A1gorithms for Modeling Уеctoг Observations for Spacecraft Attitude Deteпninаtiоп Using GPS Siguals, ION GPS-98 Proc., Nashwille, 1998. 14. Phillips R., et а1. А Low Cost Low Power INSIIGPS Spacecraft Attitude Dеtепninаtiоп System, lON GPS-98 Ргос., Nashwille, 1998. 15. Buist Р., et аl. Spacecraft Full Attitude Detепninatiоп пот а Single Antenna: Experimentation with the PoSAT-1 GPS Receiver, ЮN GPS-98 Proc., Nashwille, 1998.

ГЛАВА

176

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.

Уinnins М., Gallop L. А Real-Time Short-Baseline Azimuth Determination Systern Using GPS, ION GPS-98 Proc., Nashwille, 1998. Hayward R., Powell J.D. Real Time Calibгation of Antenna Phase Errors for U1tra Short Baseline Attitude Systems,lON GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Fenton Р., е! al Using GPS for Position and Attitude Dеteпninatiоn of the Canadian Space Agency's Active Rocket Mission, ION GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Harvey R. Development of an lntegrated GPS Dual-Antenna Fixed Baseline Precision Pointing System, ION GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Long J. GPS in Mining,lON GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Johnson L. Advantages of an Augmented GPS Precision Sensor for Machine Control Applications in Open Pit Mining, ION GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Contreras Н. GPS-IOLONASS Technology а! Chuquicamata Mine, Chile, ION GPS-98 Proc., Nashwille,1998. Celebi М. Monitoring ofStructures Using GPS, ION GPS-98 Proc., Nashwille, 1998. Ashkenazi У. Construction Plant Control Ьу Kinematic GPS and GLONASS, ION GPS-98 Proc., Nashwille, 1998. Virine L. and Abousalem М. Using DGPS and УirШаl Reality for Navigation Guidance in Precision Agriculture, ION GPS-98 Proc., Nashwille,1998. GPS World, 1998, N12, рр. 28-29. Российский радионавигационныйплан. НТЦ "Инreрнавнгация", версия 2, -М., 1998. Прнказ М!61 "О внедрении в практику rpажданской авиацин России бортовых прием­ ннков спутннковой навнгационной системы Россин,

29. 30.

11

GPS".

Федеральная авиационная едужба

14.03.98.

Глобальная спутниковая радионавнraционная снстема ГЛОНАСС/IИПPЖP, Москва,

1998.

А.А. Музал~в, АЛ. Ройзензон, Т.И. Прокуроиова. Результаты опытной эксплуатации по выполнению меточных захОДОВ на посадку по спутниковой навигаЦИОННОЙ смете·

ме//Новостн навигации, нтц "Инreрнавигация", РОИН, 1999,Н!!4 (6). 31. FANS(II)/3-WP/87,ICAO,1992. 32. А.С. Гриневич. Спутники дли авиации//Воздушный транспорт, 199б, с. 38-39. 33. Abbott А., е! al. Integration ofGPS into the В-2 Stealth Bomber,lON GPS-97, Nashwille, 1997. 34. Hileman B.R., Pinchak S.J. Increased сотЬа! Effectiveness with Embedded GPS/lNS in А­ 1О Fighter Aircraft, 5 St. Petersburg Intemational Conference about Integration Navigation Systems, St. Petersburg, Мау 1998. 35. Kaspar В., Dahlen N. Demonstration of the DARPA Global Positioning Systern Guidance Package оп а U.s. Navy F/A-18, 5 SI. Pelersburg Inlemalional Conference aboul Inlegration Navigalion Syslems, SI. Pelersburg, Мау 1998. 36. Pommllel Р.Е., Portal D., Clemenceau P.J. Totem 3000: ТЬе New Geneгalion of INS/GPS from Sextanl Avionique, 5 SI. Pelersburg Inlemalional Conference aboul Inlegralion Navigation Syslems, SI. Pelersburg, Мау 1998. 37. Информационная система межсамолетной навигации; Пат. 2089449 Россия, МКИ6 В 64С 13/13/ Джанджгава Г.И., Герасимов Г.И., Неrpиков В.В., Никулин А.С.; АО РПКБ,-.N'. 95120621/11; Завал. 8.12.95; Опубл. 10.9.97. Бюл . .N'025/!РЖ "Воздушный транспорт", 1998, Н02, Реферат 2Б53П. 38. Fапеll J. L., et al. Send Measurements, NolCoordinates, Navigation (USA) vol. 46, N3, 1999. 39. Соловьев Ю.А. Потенциальная точность совместной оценки координат rpуппы под­ вижных объектов/!Радиотехника, 1990, Н.2. 40. GPS World Newsletter, Nov.7, 1997. 41. Newsletter,lON, У. 9, N3, 1999.

ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

42.

177

Васекин А.И., и др. Опыт внедрения аппара1)'рЫ спутннковых навнгационных систем в технологии управления железнодорожным транСПОртоМ. Тезисы региональной науч­

но-практической конференции. Новосибирск, МПС РФ, 24-26IПОНJII999.

43.

Приемннк СНС ГЛОНАССIGРS. Рекламный проспект КГТУ, НИИ радиотехннкн, ГУ нпп "Радиосвязь", Красноярск,

1999. Fortes L., е! а1. Теstiпg of а Мulti-RеfегепсеGPS Station NetwoTk fOT Precise зо Ро­ sitioning in the St. Lawrence Seaway,lON GPS-99 Ртос., Nashwille, 1999. 45. Судовая прнемная аппара1)'ра МТ-102 (MT-201). Рекламный проспект РИРВ, 2000. 46. Б.Ф. Бабайкнн, Н.А. Степанова. Сравнительные результаты опытной эксплуатации датчиков КООрдИнат снстем GPS и ИФРНС на автомобильном транспорте в условИJIX

44.

Раи10

Санкт-Петербурra. МеждународНая конфереНЦНJI "ПЛанирование тлобальной радиона­ вигации". Москва,

47.

1997.

Интеrpированная навигационная система "ИНС-Контроль" Рекламный проспект нпп "Термотех",

48. 49.

серни ТТ5300 и ТТ51О0.

1999.

Автомобильная приемная аппара1)'р3 "Котлнн НТ-I О 1". Рекламный просneкт РИРВ, Автомобильный

иавигационно-связной

термннал

HCT-IOIG.

2000.

Рекламный проспект

РИРВ,2000.

50. GPS-12, Руководство пользователя, Gaпnin, 1997. 51. Ffoulkes-Jones О., Whitworth О. Adding УеЫс1е Dead-Reckoning Data fOT Improved Automotive GPS Репоrmanсе in an итЬan Environment, ION GPS-99 Proc., Nashwil1e, 1999. 52. MaureT М., е! а1. Multi-Sеnsот System fOT Landmobile Applications Using GPSlGLONASS and Additiona1 Sensors,lON GPS-97 Ртос., Nashwille, 1997. 53. Модуль синхроннзauнн, работающий по системам ГЛОНАССIGРS. Рекламный про­ спект, РИРВ, 2000. 54. Унифицированный синхронизатор для сети цифровой синхронной связи. Рекламный проспект, РИРВ, 2000. 55. Giles В., Zampetti О. Low Instal1ation Cost GPS Te1ecommunications Synchronisation, ION GPS-99 Proc., Nashwille, 1999. 56. Martin К. GPS Tirning in E1ectric PoweT Systems, ION GPS-99 Proc., Nashwille, 1999. 57. DufIY М .. А., WhitakeT С. Defoтmation Monitoring Scheme using Static GPS and Continuous Operating Reference Stations (CORS) in Califomia, ION GPS-99 Ртос., Nashwille, 1999. 58. Xiaoli Ding, е! а1. Surface Defoтmation Detection Using GPS Multipath .8ignals ION GPS99 Ртос., Nashwille, 1999. 59. Luck Т., е! aI. Track Irregu1arity Measurement using an INS - GPS Integration Technique, ION GPS-99 Ртос., Nashwille, 1999. 60. Linlin Ое. GPS SeismometeT and its Signa1 Extraction,lON GPS-99 Ртос., Nashwille, 1999. 61. Wu J. Multip1e GPS Base Stations fOT Нigh-Reliability Positioning, ION 55th Annual Meeting Ртос., Cambridge, Massachusetts, June 28-30, 1999. 62. нan S., Rizos С. The Impact of тwo Additional Civilian GPS Frequencies оп Ambiguity Reso1utiоп Strategies,ION 55th Annnal Мeeting Proc., Cambridge, Мassachusetts, June 28-30, 1999. 63. Тоте Р., е! aI. Position+Attitude from GPS+INS fOT RTK Airbome Sensoring, ION 55th Annual Meeting Proc., Cambridge, Massachusetts, June 28-30, 1999.

Глава

12

КомплексированиеСРНС и других навигационныхсистем ИспользованиеинформацииСРНС подвижнымио!Уьектами (ПО) различиого назиачения имеет более, чем 1J'"ДЩIТИЛетиюю историю, начало которой было положено вводом в C1JЮй морскихдомеровскихнизкоорбиraльныхсистем первого поколеlПlЯ "Транзит'! и "Цикада" Уже тогда рассматрнвалнсьвопросы комплексированияЭ11IX снстем с другимнизмеркreлями[1]. Однако широкое применение СРНС стало возможным лишь с вводом в эксплуатаЦlПO

среднеорбитальных систем второго поколения ГЛОНАСС и

GPS.

Разработано значительное

число типов аппара1УРы потребителей (АП). Одновременно растет осознание необходимости мер и ПРОВОДIIТCя мероприятия по по­ вышению точиости, помехоустойчивости

АД обеспечению непрерывности работы иавига­

ционных средств в условиях сушеетвования естественных

11

искусственных помех, маневри­

рования воздушных судов (ВС), качки морских судов (МС), затенения антеин АЛ и возмож­ ного ухудшения качества навигационных сигвалов космических аппаратов СРНС. Важнейшим направлением этого процесса является комплексирование

и совместная

обработка ниформации СРНС с ниформацией других навигационных систем и устройств. Этому способствует то обстоятельство, что на многих ПО помимо АЛ СРНС размещаются и используются

такие

средства,

как инерциальные

и инерциально-доплеровские

навигацион­

ные снстемы (ИНС и ИДНС), курсо-доплеровские и курсо-воздушные системы счисления, оДометрические снстемы, аппapa1YJ'В радиотехнических систем ближней (РСБН) н дальней (РСДН) навигацин и др. Все воздушные суда имеют также средства измерения барометриче­ ской н геометрической высоты полета, а МС

-

эхолоты. На некоторых ВС помимо этого име­

ется банк данных о высоте рельефа местности. В состав оберудования различных ПО входят также датчики времеин (часы). Объединение (интеграция) оборудования в единый функционально, CТPyк1YJ'HO и кон­

структивно взаимосвязанный навигационный комплекс (НК) позволяет полнее использовать имеюшуюся на борту ПО избыточность информации, благодаря чему появляется возмож­ НОСТЬ повышения ТОЧНОСТИ, помехоустойчивости, непрерывности и надежности навигациОН­ ных определений, расширения круга решаемых задач н улучшения качества их выполиения.

В работе

[1]

дан обзор основных прниципов, направлений, методов и способов ком­

плексирования СРНС и других измерителей, Iipоанализированы

полученные результаты и

указаны нанболее вероятные направления дальнейших работ. Выполненный анализ показал, что при этом используются следующие прИНЦИПbl комплексирования:

•

совмещение функций различных радвотехиических систем, приводящее к появлению многофункциональных интегрированных комплексов. Пример реалнзации

-

разработ­

ка многофункциональных КОМlШексов, которые создаются на базе существующих сис­ тем связи, навигации и опознавания;

КОММЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

•

179

объединение технических средств, измеряющих ОДИН и те же нли функциональио СIIJIЗ3И­ ные навигационные napaмeтpы, кoмnлеКСII8JI (COВМecтIIWI) обработка информации (КОИ)

и ВЗ8ИМИ3JI информациоИII8JI поддержка иескольких устройств нли систем НК.

Общие идеи методов КОМlШексной обработки навигациониой информации восходят к К Гауссу, а основные ее методы былн созданы и получнли дальиейшее развитие в работах Колмогорова А.Н., Н. Винера, Л. Заде и Дж. Рагаззини, Р. Капмана, Пугачева В.С., Семенова В.М., Стратоновича р.л., Тихоиова в.и., Ярлыкова М.С., KpyrьKo П.д., Жохова И.А., Болно­ lCННa В.К н др. Естественно, что максимального выигрыша от коммексирования навигационных из­ мерителей можно достичь, решив СОО11lетствуюmyю задачу сиитеэа, ЧТО позвопяет опреде­

лить единую оптимальную структуру н характернстикн системы КОИ. Однако общая сложность проблемы такова, что такая задача пока практичесlCН реша­ ется отдельно на уровиях первичиой и вторичиой обработки информации, деление на кото­ рые по сушеству является условным. Под первичной обработкой информации (ПОИ) понн­ мают понск, обнаружение, селеlЩНIO, преобразование и обработку (в режиме слежения) сит­ палоа иавитациOlПlых н спецнапьных нэмерителей с целью определения сoomeтcтвующих радионавитациониых параметров. Например, псевдодальности (ПД) н прнpamения ПД или псевдоскорости (ПС). Под вторичной обработкой информации (ВОИ) понимаюТ выполняе­ мую в ЭВМ обработку выходных данных самих нэмерителей, результаты которой нспользу­

ются для определения н уточнения координат и скорости дВижения, УТЛОВ ориентamrn ПО и источНИlCОВ погрешностей нэмерителеЙ. Если вычисление параметров дВижения ocymествля­ ется в АП СРНС, то может вводиться термин "преДварительная ВОИ" (ПВОИ). С другой сто­

роны, при глубокой корреlCЦИИ ИНС иногдВ используетс" ПОНJIТНе первичной обработки сит­ налов И ее чувствительных эnемеlПOВ.

12.1.

Комплексированиена уровне ПОИ и пвои

На практике степень интеrpaцинустройств н снстем В составе НК до настояшего вре­ меин была такова, что КОМlШексное использование информации чаше применялось прн ее вторичной обработке. Но ВОИ ДИеТ наиболее значимый положительныйэффект, когда соот­ ветствующие иэмерители работоспособны,Т.е. на выходах нэмерителей имеютс" достаточно "хорошие" ситналы, сформированныев результате ПОИ. Реальные УСЛОВИJI примененияаппа­ ратуры навитациониыхпотребителейПО показывают,что многие измерители,и прежде всего радиотехнические,далеко не всегда находите" в работоспособном СОСТОJlИИИ. Например, В реальных условиях нередко наблюдается срыв сопровождениясигналов в каналах дальности ИЭ-]В мноroлyчевостиилн действИJI друтнх помех, захват ложных фазовых дорожек н Т.Д.

CymecmeниогоулучшенИJI работоспособностиАП СРНС можно достичь ]в счет ком­ lШексной ПОИ. КОМlШексированиеустройств и снстем на уровне ПОИ позволит:

•

сократигь иреМJI поиска сигналоВ измерителей;

•

уменьшить ИJlИ ПОЛНОСТЬЮ ИСkJIIOчиrь вероятность ложных захватов следящих изме­

рителей н уменьшить вepoJIТНOCТЬ срыва слежения за сoomeтcmyющими параметрами радиосиrnaлов;

•

улучшить характеРНCТИICН ТОЧНОСТИ И помехоустойчивости радиотехнических иэмери­ теней в режиме слежения и устранить или уменьшить методИЧеские погреmности нэ­ мерителей;

ГЛАВА

180

•

12

обеспечить режимы квазикогерекrного приема и обработки радиотехнических сиПl8­ лов (ч1О не преДCТ8ВJlJlJlось возможным в соответствующих некомnлексных измерите­ ЛЯХ), И, тем самым, значительно улучшить характеристики их ТОЧНОСТИ;

•

компенсировать ДЛJI высокодинамичных ПО ВЛИJlиие движенНJI объекта на работу из­ мерителей.

ВозможнOC11I нспользоВ8ННJI навигационных даиных НК ДЛJI поиска сигналов СРНС отмечаются уже в первых работах

[1]. Действительно,

указание текущих координат, CKopocm

и времеии позволяет сузить диапазон апрнорных значеиий задержек и доnлеровскихчастот н сократить время поиска, а использованне углов ориентации ПО позволяет реализовать ан­ тенные системы с упрааляемым диаграммами направлениOC11l, чro расширяет возможности

ФУИКЦИОНИРОВ8ННJIПО В сложной помеховойобствновке.

12.1.1.

Частотные методы оценки навигационныхпараметров

Первоиачальныеподходы к разработке алгоритмов ПОИ радиотехническихнавнгаци­

онных измерителей (в частностн, СРНС) и использованНJI ДЛJI этой цели внешией ннформа­ цин (от ИНС) основывалисьиа снитезе и анализе следящих систем с применениемчастотных

методов или методов на основе примеиенНJI преобразованНJIЛапласа. При этом ДЛJI комnлек­ СИРОВ8ИНJ1 двух и более навигационных нзмерителей был, по-видимому, впервые применен

прннцнп теории ннварнантностин предложены алгоритмы совместной обработки по схемам компенсации,фильтрациии введеИНJIдополнительнойниформациив кольцо слежеИНJI. На этой основе были созданы аналоговые и дискретные следящие измерители задерж­

ки, фазы н частоты сигнала СРНС. В качестве обшей схемы измеренНJI задержки, нлтостри­ руюшей эффект использоВ8ННJI скоростиой информации ИНС, рассмагрнвалась аналоговая схема, прнведеннаяна рис.

А(р)/р

12.1. Е(р)

r---.

1/р

+

у-

F(p)

1/р

I....-..t

1-k tp + 1

А +

Рис.

12.1.

Аналоговая схема комплексирования

Эта следяшая схема соcroит из дискримнна1Ора,фильтра

F(P)

н интегра1Ора (р

-

па­

раметр преобразованНJI Лапласа). Прн этом считается, ЧТО скорость вводится через звено с

переда1ОЧНОЙ функцией

(1- K)/(w + 1),

в которой r является постоянной времеlЩ моделн­

руюшей запаздывание скоростной информации, а К характеризует относительную погреш­ ность измеренНJI скорости.

Еслн ввод скоростн осушествляется точно, К =0, и без задержек,

r ~O, 10 ошибка

В ка­

нале слеженНJI будет отсутствовать, т.е. воспроизведенне задержки сигнала в принцнnе мо-

КОМnЛЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

181

жет ОСУЩecтвJIПЪCЯ достаточно точно. Таким образом, эффект воздействия помех может быть снижен за счет сужения полосы пропуск8ННJI следящей снстемы и увеличения ее посто­ ЯННОЙ времени.

Искусство конструвтора состоит в обоснованном выборе тех илн иных параметров при условии мииимизации суммарной погрещиости за счет помех и динамической ощибки с уче­ том несоверщенства схемы ввода информации от ИНСи погрещности последней. В чвстио­ сти, именно для уменьщения параметра

r

предлагается использовать информaцmo ИНС не

через ствидартиые линии информационного обмена, а непосредственно из платформы ИНС или вычислителя бесплатформенной ИНС (БИНС). Кроме того, это является одним из обос­ нованнй создания интегрированных систем, разработка которых поддерживается созданием

ВС1раиваемых в ИНС плат ГЛОНАССIGРS.

12.1.2.

Временные методы оценки навигационныхпараметров

Развитие метоДОВ синтеза и анализа динамическихсистем во временной области, евя·

занное с именами ПОН1рягннаЛ.С., Стратоновичар.л., Тихонова В.И., Калмана Р., Ярлыкова М.С. и др., привело к их интенсивномуиспользоваюпов радионавитации.В частности, нан­ более употребительными оказались методы марковской теории оптимального нелннейного оценивания (МТОНО). для рещения задач синтеза систем комплексной обработки информа­ ции методы МТОНО былн впервые применены М.С. Ярлыковым. Одними из первых работ, посвящеlПIЫXсинтезу ОIПИМ8ЛьНЬfXалГОрlП'МОВ совместного непосредственногооцениваниязадержкн фазы н частоты прн приеме сигнала СРНС, являют­ СЯ исследования, которые основываются на специальных моделях для описания динамики

изменения оцениваемых параметров каждого канала (задержки, фазы) и комплексированни каналов СРНС, Лоран-CfЧайка и других навитацнонныx снстем посредством оптимального нелинейного оценивания вектора состояния, включающего параметры движения ПО (коор­ динаты, составляющиескорости и ускорения), а также некоторыедругне переменныe [2-6]. Некогерентнаи обработка сигналов СРНС. В соответствии с прннятыми предполо­ жениями комплексироваиие

и совместная обработка информацин каналов СРНС и РСДН

основываются на нахождении наилучшей оценки, позволяющей минимизироватъ апостери­

орный рнск, который предсТВВЛJIет собой интеграл от произведения апостериорной плотно­ сти вероятности на некоторую функцию риска

[4].

Оценка получается на основе рещения

уравнения Стратоновича для апостериорной плотности вероятности.

В

[5]

предлагается реализовать трехэтапную комплексную обработку сигналов и дан­

ных СРНС, РСДН и ИНС: на этапе

1 реализовать

обработку снгналов СРНС, затем (этап

обработку снгиалов СРНС н РСДН (по мере прихода импульсов) и, наконец, на этапе

3-

2) реа­

лизовать алгоритмы комплексиров8ННJI СРНС, РСДН с ИНС. Соответствующая структурная схема обработки может включать дискриминаторы

СРНС

и РСДН,

блок выделения информационных параметров служебной информации

СРНС, блок комплексной обработкн информацин н устройство формироВ8ННJI опорных сиг­ налов, подаваемых на дискриминаторы.

В

[5]

предлагается также эффективная упрощенная блок-схема взаимного КОН1роля по­

казаний СРНС, РСДН н ИНС при появлении одиого отказа, поскольку вероятность одиовре­

менного появления отказов двух н более снстем оказывается исчезающе малой. При этом по­ казано, что вынгрыш от совместной обработки ннформацин более ощутим в условиях услож­ ненной помеховой обстановки, прн больших значениях геометрических факторов СРНС, при работе с неполным созвездием и в случае аномальных режимов функциониров8ННJI СРНС.

ГЛАВА

182 В

[6]

12

сииreзированы также алгоритмы коммексной ПОИ (ДJIJI этапа захода на посад­

ку) сигналов СРНС с привлеченнем данных от инс, радио- и баровысотомеров (РВ и БВ). Использована несколько иная схема обработки данных инс, при которой измереНИJI скоро­ сти вводятся в уравненне вектора состоЯНИJI в качестве управляющих воздействий.

Кроме того, в процессе фильтрации одновременно осущеC11lЛJlется обрвботка днскрет­ ных пвраметров сиmалов сенс, необходиМЫХ ДJIJI передачи служебиой информации (эфе­ мериды и др.), на осиове поиска максимума апостериорной вероятности.

Моделирование показало, что среднеквадратические остаточные ошибки оценивВНИJI прн этом будут находиrьcя на уровне не хуже

10...20%

ходные процессы оцеНИВВНИJI будут составлять ие более

от первоначального. При этом пере­

9 с по маиовым

координатам и

0,1

с

по высоте. Таким образом, чисто случайные ошибки определеНИJI координат и высоты в но­ минальном режиме без КОИ порядка

1О

м (СКО) MOryт быть снижены до уровня

достаточно ДJIJI обеспечеНИJI захода на посалку по категорнн

1...2 м,

что

1.

Моделирование показало также работоспособность алгоритмов в широком диапазоне отношений сигнал СРНС/помеха: от

1"Е-5 до

I"Е-З

[6].

Ква3икогереИТИ&ll обработка сигналов СРНС. В работе

[2] ставится

и решается задача

синтеза субоптимальных алгоритмов нелинейного ОЦСНИВВНИJI НRВImIЦIIOННЫX П8раМС1ров при

приеме квазикогеренгных сиmaлов СРНС с учетом палимодальности апостериорной IDIОТИОСТИ вероятности, в первую очередь в интересах разрешеНИJI многозначиости фазовых измерений задержек и определеНИJI псевдодальности с точностями на уровне

1-2 см

(рис.

12.2). Онн

MOryт

быть реализованы при сверхточном определении координат в диффереlЩllllJIЬНОМ режиме рабо­ ты СНРС. Заметим, что на рис.

12.2

прнаедеиы достижимые точности определеНИJI пд при до­

полнигельном использовании данных инс (кривая 3.5

К

1) и без привлечеНИJI

этой информации

(2).

см

3

2.5

2

, .5

0.5

о +-------~-------f_------~------_Iq'E-5 1 10 100

Рис,

12,2,

Точность определения псевдодальности

КОМПnЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

183

Задача разрешения многозначности фазовых измерений с исполъзованием ИНС реша­

лась также в предположеlПlИ,что неизвес1Ное чнсло перескоков фазы определяетсJlв ходе ре­ шения задачи оценки пврвмetpOв С ПОМОШЫО алгориПоIOВ опrим8JIЬНой линеilиой последова­ тельной фильтрации [7]. Эm paбoThI сопyremуют исполъзовamпo методов разнесенного прие­ ма сиrнaлов нескольких КА, вычисления и обработки первых, вторых И 'lJ'C'ТЬИХ разностей.

Обработка сигналов интегрированиых систем. В горитмического

[3]

рассматриваюТСJl вопросы ал­

обеспечения СВJIЗИ алгоритмов ПОИ ДЛJI оценки П8рвмetpOв полезных ра­

диосигналов с алгоритмвми предварительной вторичной обработки (ПВОИ), осуществляю­ ШИМИ оценку вектора СОСТОJlНИJI ВС с привлеченнем информации ИНС. Отличительной осо­ бениостью преДllожеииых алгоритмов JIВЛJIетсJl ТО, что в них мииимизированы перекреетные СВJ!ЗИ между каналвми. это может существенно упростить алгоритмы КОМШIексирования, в­ том числе, при необходимости, их реконфmypацию и перестроilкy. Приведенный в

[3]

при­

мер совместной обработки сигналов СРНС, РСБН с привлечением данных ИНС показал, что соответствуюшее

ухудшение

точности по сравнению с аналогичными

харакгерИCТИI8ИИЦЫЗОН и др. Система гло-

Jeppesen

бальной на-

NаvDаtaи

вигациии

ДР., обнов-

посадки АБ-

пение через

РИС+VIМ-95

28

ЗАОТРАН-

ЗАС

дней

текст,

графика, карта;

750000 км'

-

-

-

&АЗЫ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ

221

При ЭТОМ можио выделить следующие группы БА:

о

ручные npueмHUКU типа TrimbIe Flightmate GPS, IIMorrow АроПо Precedus, Garmin GPS 90, GPSМAP 195 и систему индикации Teldix СоРilо!, имеющие ограниченные воз­ можиости; количество npoграммируемых маршрутов от

Morrow

АроПо

Precedus

2

до

20;

лишь приемlIИI(

имеет сравнительио развитую базу данных, а GPSМAP

11195 -

развитую базу данных и картографическую индикацию;

.0

внеЮlасснQЯ БА типа

TrimbIe

ТNL

1000"', ТNL 1000 ОС"', Garmin GPS 150 с внутреи­ 250 до

ними или смеИJIемыми развlI1ыми базами данных; количестВо путевых точек от

400, а маршрутов о

о

от 20 до

40;

БА Юlасса АI типа

TrimbIe 2000 (2101) Approach, КLN 900, КLN 94 TSO, Garmin GPS 155 (165) TSO, GPSI СОММ GNS 430 с весьма разви1ыии базами данных, включающи­ ми АЗ, схемы заходов, ППМ, SlO, STAR, VOR, ПРС, пересечеИИJI, границы зои и др.; системы управления полетом (FMS) дЛЯ БА СРНС класса А1/В1 типа Allied Signal GNS-Xls Global Wulfsberg, имеющую базу даииых на 24 Мбит и рассчитаииую иа про­ граммироваиие 56 маршрутов; база даииых включает АЗ, схемы заходов, ППМ, SlO, STAR, VOR, ПРС, пересечеИИJI, минимальио безопасные высоты, пороги ВПП, виеш­ иие ориентиры, грвиицы зои и др.

В

ЭТОМ

ряду

отдельно

расположена

система

глобальной

навигации

и

посадки

АБРИС+V1М-95 ЗАО ТРАНЗАС с развитой системой текстовой и картографической иидика­

ции (объем последией 750000 км'). Почти для всей БА создателем баз иавиraциоииых данных является фирма Jeppesen. Заметим, что оиа с помошъю специальиой службы Jeppesen NavDвta Direct Update subscrip-

tion service

выпускает для потребителей на специальиых электрониых иосителях (картах)

полиостью обиовляемые в соответствии со стандартом ИI, Intemet .

МАУ 2-4, 2000 GNSS2000 Edinburgh, Scotland. Contact: Тhe Royal Institute of Navigation, 1 Kensignton Gore, London SW7 2АТ, UK, +441715913130, fax +441715913131, e-таН [email protected]. МАУ 15-19,2000 Canadian Hydrographic Conference 2000 Montrea1, Quebec, Canada. With а theme of "Hydrography: Реор1е forging Alliances," this event will feature speaker sessions, workshops, and an exhibition addressing such topics as emerging ар­ plications, equipment technologies (including GPS), system integration, services and marketing, and standards and training. Contact: Canadian Hydrographic Conference 2000, Institut Maurice-

ПРИЛОЖЕНИЕ4

246

Lamontagne, 850 route де lа Мег, СР 1000, Monti-Joli, Quebec шн 3Z4, Сanащ (418) 775-0502, fax (418) 775-0654, e-mail [email protected], lntemet http://chc2000.qs.dfo-mpo.gs.ca/. МАУ 22-26, 2000 2000 ASPRS Annual Conference апд Exhibition Washington, ОС. This aonual соnferenсе ofthe American Society ofPhotogrammetty anд Remote sensing (ASPRS) briogs together professiouals inуо1уед in photogrammetty, remote sensing, geographic information systems, GPS, land management systems, anд geodesy. Contaet: ASPRS, 5410 Grosvenor Lanе, Suite 210, Bethesda, МD 20814-2160, (301) 493-{)290, fax (301) 493-{)208, ~mail [email protected], Intemet www. asprs.org. Doп\ forget to stop Ьу the GPS World exhibit at this event!

МАЙ 29-31, 2000 7-я Саню-Петербургскаямеждународная конференцня по ннтегрнрованнымснстемам,

Санкт-Петербург.

Контакт:

Государственный

научный

центр

"Центральный

научно­

нсследовательский институт "Элеюропрнбор",

ская,

30, тел.(812)

197046, Россия, Санкт-Петербург, Малая Посад­ 238-78-38, (812) 238-82-10, fax +7 (812) 232-33-76, e-тail [email protected].

МАУ 30-JUNE 3, 2000 AGU 2000 Spring Meeting Boston, Massachusetts. This meeting of the American Geophysical Union (Ааи) is designed (о рго­ vide an opportunity for researchers, teachers, students, anд consultants (о review сuпеп! issues affecting the Earth, other planets, anд their environment in space. Contact: Ааи Meetings Department, 2000 Spring Meeting, 2000 F10rida Ауепое NW Washington, ос 20009, USA, (202) 462-6900 ог (800) 966-2481, fax (202) 328-{)566, e-mail [email protected], lntemet www.agu.org.

JUNE 13-15,2000 Ninth lnternational Federation оС Automatic Control (IFAC) Symposium Braunschweig, аеrшanу. Entit1ed "Contro1 оп Transportation Systems 2000," this event wiH соуег such transportation-related topics as plaoningischedu1ing, operating systems, modelingisimulation, communication/te1ematics, navigation/location, anд economics. Ргirnагу consideration will Ье given (о theoretical anд methodo10gical research, future trends, anд practica1 operation. Contact: ТЪе Association of Engineers, Society for Measurement anд Automatic Contro1, lFAC Transportation Systems 2000, РО Вох 10 11 39, Dusse1dorfD-40002, Оеrшanу, +49 211 6214228, fax +49 21 16214 161, e-таН [email protected], lntemet www.ifra.ing.tu-bs.de/ifac. JUNE 25-29, 2000 2000 lnternationa1 ESRI User Conference San Diego, Califomia. Sponsored Ьу the Environmental Systems Research lnstitute (ESRI), this conference is designed for users, reseHers, anд developers ofESRI software anд will feature papers, рanеl discussions, anд exhibits. Contact: ESRI, 380 New York Street, Red1ands, СА 92373-8100, USA, (909) 793-2853 ext. 1-1363, fax (909) 793-5953, lntemet www.esri.com/events/uc. JUNE 26-28, 2000 10-th Wor1d Congress оНЬе Internationa1 Association ofInstitutes оС Navigation 1I0N San Diego, Califomia, USA. Contact: ION, 1800 Diagonal Road, Suite 480, Alexandria, VА 22314, USA, (703) 683-71 О 1, fax (703) 683-7177, e-шаН [email protected], http://www.ion.org. JULY 16-23,2000 XIXth Congress oCthe International Society Сог Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) Amsterdam, ТЬе Netherlands. Entit1ed "Geoinformation for АН," this conference and exhibition aims (о develop intemational cooperation regarding the адуanсетеп! of photogrammetry, remote

КАЛЕНДАРЬ МЕЖДУНАРОДНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

247

sensing, spatial infonnation systems (geographic, land, and infonnation systems), re1ated vision sciences, and their applications. Contact: ISPRS Organizing Committee, Аttentioп Мs. Saskia Тет­ ре1тan, clo !ТС, РО Вох 6, 7500 АЛ Enschede, ТЬе Nether1ands, +31 53 487 4358, fax +3 1 53 4874335, е-таil [email protected], Intemet www.itc.n1I-isprs. JULY 24-28, 2000 IGARSS2000 Hon01ulu, Hawaii. Sponsored Ьу the Institute of Electrical and E1ectronics Engineers (!ЕЕЕ), the Intemational Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS 2000) will examine and discuss Yarious satellite remote-sensing techniques and issues. Contact: !ЕЕЕ Geoscience and Remote Sensing Society, 17906 St. Етiliоп Сощ Spring, ТХ 77379, USA, (281) 251-6067, [ах (281) 2516068, е-таil [email protected]~ Intemet http://www.igarss.orgl. AUGUST 8-10, 2000 SEG 70th Апппа1 Meeting and Exposition Calgary, А1Ьещ canada. ТЬе 2000 technical program for this Society of Exploration Geophysicists (SEG) еуеп! will emphasize innovatiye techno10gies for applied and integrated geophysical woIk in а1l areas ofexp10ration, exploitation, and deyelopment. Contact: SEG, РО Вох 702740, Tu1sa, ОК 741702740, USA, (918) 497-5500, fax (918) 497-5557, [email protected], Intemet seg.orglseg2000. AUGUST 19-23, 2000 URISA2000 Or1ando, Florida. тhis conference and exbibit of the Urban and Regiona1 Information Systems Association (URlSA) will feature discussion and debate аЬоп! issues re1ated (о designing, managing, and using information technology (IТ) in community planning, public health, 1осal and state goyernmen~ and economic deye10pment. ТЬе ехЫЫ! will also showcase GPS and geographic information systems datacollection equipment. Contact: URlSA, 1460 Renaissance Driye, Suite 305, Park Ridge, IL 60068, USA, (847) 824-6300, fax (847) 824-6363, e-mai1 [email protected], Intemet http://www.urisa.orgl. SEPТEMflER

1-3, 2000 Intergeo 2000: Geodesy {ог (Ье New MilIennium Ber1in, Germany. Contact: Hinte Messe- und Аusstellепgs-GmЬН, Beiertheirner АlIее 6, Kar1srube 0-76137, Gennany, 14972193133 О, [ах 1497219313311, e-mail [email protected], Intemе! http://www.intergeo.del. SEPТEMBER 19-22,2000 ION GPS-2000 Salt Lake City, Utah.Contact: Lisa Вщ, e-mail1Ьеаty@iоп.огg.огatthеfоllоwingaddress.АlIother information, contact: Jennifer Murphy-Smith, ION, 1800 Diagona1 Road, Suite 480, A1exandria, УА 22314, USA, (703) 683-71 01, [ах (703) 683-7177, e-mai1 [email protected], Intemet www.ion.org. ОКТЯБРЬ

5-6, 2000

ЗаседаииеСовета ФЕРИС Москва. Koнraкт: Росс"", 109028, Москва, Б. ТрехсllJlТИГCJlЬCКНЙ пер. 2, (095) 926-25-01, факс (095) 917-01-27, нщ "Инrepнавнraцня"; e-mai1: [email protected]:www.Ykntc.city1ine.ru. ОКТЯБРЬ 9-11, 2000 3-11 Междуиародиаll коифереИЦИII "nЛаиироваиие глобальиой радиоиавигации" Москва. Koкraxr: POCCНJl, 109028, Москва, Б. ТрехсllЯ11ПeЛЬCКНЙ пер. 2, (095) 926-25-01, факс (095) 917-01-27, НЩ "Инrepнавнraцня""; e-rnail: [email protected]. Intemе!: www.vkntc.cityline.ru.

248

ПРИЛОЖЕНИЕ4

NOVEMBER 7-1(1, 2000 Seventb World Congress оп Intelligent Transportation Systems Torino, ltaly. Contact: Sandrine Keller, IТS Congress Association, e-mail [email protected]. Intemet www.ertico.com. DECEMBER 15-19, 2000 AGU 2000 Fall Meeting San Francisco, Califomia. Sponsored Ьу tbe American Geophysical Union (AGU), tbis five-day еуеп! will concentrate оп earth and space sciences and include technical and educational sessions as well as an exhibition. Contaet: AGU Meetings Department, 2000 Fall Meeting, 2000 Florida Ауе­ nue NW, Washington, ОС 20009, USA, (202) 462-6900 or (800) 966-2481, fax (202) 328-0566, е­ таН [email protected],lntemetwww.agu.org. MARCH 4-7, 2001 GIТA Conference XXIV San Diego, Califomia. Тbis Geospatial Information and Techno10gy Association (G1ТА) annшl conference is designed for professionals involved witb automated rnapping, facilities management, geographic information systems, and related geospatia1 technologies. Topics (о Ье addressed include tbe user's perspective, data distribution and access, system architeeture, operations support, fie1d and тоЫ1е technology (for example, GPS), and such application areas as engineering, design, and business. Contact: aIТA, 14556 East Еуans Avenue, Aurora, СО 80014, USA, (303) 337-0513, fax (303) 337-1001, e-таН mailto:[email protected], Intemet http://www.gita.org/. APRlL 23-27,2001 2001 ASPRS Annual Conference and Exhibition St. Louis, Missouri. This annшl conference of tbe American Society of Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) brings togetber professiona1s involved in photogrammetry, remote sensing, geographic information systems, GPS, land management systems, and geodesy. ТЬе еуen! will include committee meetings, full-day workshops, and educationa1 sessions and exhibits. Contact: ASPRS, 5410 Grosvenor Lane, Suite 210, Betbesda, МD 20814-2160, (301) 493-0290, fax (301) 493-0208, e-таН mailto:[email protected], Intemet http://www.asprs.org/. JUNE 18-21,2001 IТS Bilbao 2001 ВilЬао, Spain. This еуen! represents tbe second European Intelligent Transportation Systems (lTS) Сов­ gress and will focus оп tbe implementation of 1TS in tbe context of more effeetive and sustainab1e transport systems. Contaet: ТЬе Access ВilЬао 2010 Program, ВilЬао Metropoli-30, Gran Via 45, ВilЬао 48011, Spain, +34 944 15 8685, fax +34 944 153424, e-mail mailto:[email protected], Internet http://www.bi1bao2001.net/. SEPТEMBER 11-14, 2001 ION GPS-2001 Salt Lake City, Utah. Тbis 14tb 1ntemational Technical Meeting oftbe Institote ofNavigation (ION) Satellite Division will include poster sessions, paper presentations, working groups, an exhibit, and tutorials. Sessions will address topics such as receiver systems and technology, GPSIGLONASS, Global Navigation Satellite Systems, pseudolites, atmospheric effeets, surveying and geodesy, and space, airbome, military, and navigation applications of GPS. For exhibitor information, contact: Lisa Beaty, e-mаil