GPS

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

GPS (Global Positioning System) — система глобального позиционирования.

Обобщенное название не является именем собственным ни одной системы.

Американская система глобального спутникового поциционирования называется NAVSTAR. Точное выражение NAVSTAR GPS и GLONASS GPS, но исторически закрепилось GPS и GLONASS.

Основы системы GPS:

  • Спутниковая трилатерация — основа системы
  • Спутниковая дальнометрия — измерение расстояний до спутников
  • Точная временная привязка — зачем нужно согласовывать часы в приёмнике и на спутнике и для чего требуется 4-й космический аппарат
  • Расположение спутников — определение точного положения спутников в космосе
  • Коррекция ошибок — учёт ошибок вносимых задержками в тропосфере и ионосфере

L-диапазоны[править]

  • L1 (1575.42 МГц): первая несущая частота;
  • L2 Frequency Band. L2 (1227.60 МГц): вторая несущая частота; Спутник излучает синусоидальные сигналы на двух этих частотах. Перед отправкой, эти сигналы модулируются псевдо случайной последовательностью (фазовая манипуляция). Частота L1 модулируется двумя видами кодов: C/A-кодом (код свободного доступа) и P(Y)-кодом (код санкционированного доступа), а частота L2- только P-кодом. Не стоит забывать и про информацию о положении спутников и времени, которая также присутствует в этом сигнале. Coarse Acquisition C/A (код свободного доступа) имеет частоту импульсов 1023 МГц и период повторения 0,001 сек. Этот код декодируется без проблем, однако определение точного положение с его помощью практически нереально. Protected код P(Y) (код санкционированного доступа) имеет частоту следования импульсов 10,23 МГц и период повторения 7 суток. Этот код меняется раз в неделю, а вносить в него изменения могут только доверенные лица министерства обороны США. Точнее могли, американцы дали маху и информация от них утекла. Пришлось принять дополнительные меры безопасности: в любой момент может быть запущен режим Anti Spoofing. При этом P сигнал кодируется и превращается уже в Y сигнал, который может быть расшифрован только аппаратно. Selective Availability SA (SA, режим выборочного доступа) специально создан для защиты от несанкционированных пользователей. При работе этого режима в информационном сообщении посылается не информация о положении спутников и времени, а несколько исправленная информация. Вносятся небольшие поправки (10 метров горизонтально и 30 вертикально, примерно разумеется) и точность определения сразу значительно снижается.
  • L2C второй гражданской GPS-сигнал, предназначен для повышения точности и надежности работы системы в целом. Гражданский сигнал, транслируемый на частоте L2. Это усложненный код, который расшифровывается современными приёмниками. В L2C ниже уровень зашумления кода, лучшее разделение кодов, ослабленная многолучевость, лучше параметры взаимной корреляции спутников.
  • L3 (1381.05 МГц): это вклад спутников в программу обороны США, сия частота предназначена для обнаружения запуска ракет, ядерных взрывов и прочих событий, сопровождающихся выбросами большого количества энергии.
  • L4 (1841.40 МГц): сигнал для дополнительного исправления ошибок при прохождении сигналом ионосферы
  • L5 Frequency L5 (1176.45 МГц): частота для подачи сигнала СОС (safety-of-life (SoL)). На этой частоте будут подаваться сигналы бедствия, при этом прогнозируются минимальные погрешности приёма или вообще их отсутствие. Первый спутник Block-IIF, поддерживающий возможность вещания на этой частоте должен быть запущен в 2008 году.

Proposed carrier frequency transmitted by Block 2F GPS satellites. This signal will carry the L5 Civil (L5C) code and is transmitted on a frequency of 1176.45 MHz.

См. также[править]