КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА РАДИООБОРУДОВАНИЯ СУДОВ
СУДОВАЯ АППАРАТУРА
СРЕДНЕОРБИТАЛЬНОЙ СПУТНИКОВОЙ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ GPS
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
“РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ”
Для курсантов специальности
201300
“Техническая эксплуатация транспортного
радиооборудования”
Петропавловск-Камчатский, 2002
ББК 31.292
У80
УДК 621.3.019.3(031)
Рецензент — Никитенко Ю.И., д.т.н., профессор кафедры РНП ГМА им. адм. С.О. Макарова.
Устинов Ю.М., Кан В.С., Дуров А.А.
У80
Судовая аппаратура среднеорбитальной спутниковой радионавигационной системы GPS. Учебное пособие по дисциплине “Радионавигационные устройства и системы”. – Петропавловск-Камч.: КамчатГТУ, 2002. – хх с.
ISBN 5-328-00023-
Приводятся основные сведения о судовых приемоиндикаторах и навигационных дисплеях среднеорбитальной спутниковой радионавигационной системы GPS, основных правилах подготовки аппаратуры к работе в составе системы управления движением судна.
Учебное пособие предназначено для курсантов и студентов-заочников специальности 201300 “Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования”, изучающих дисциплину “Радионавигационные устройства и системы”.
Рассмотрено и одобрено в качестве учебного пособия по дисциплине “Радионавигационные устройства и системы” на заседании кафедры радиооборудования судов 12 октября 2000 г., протокол № 2.
Утверждено Учебно-методическим объединением по образованию в области водного транспорта на базе ГМА им. адмирала С.О. Макарова в качестве учебного пособия для курсантов
───────────────────────────────────────
ISBN 5—- с КамчатГТУ, 2002 г.
Введение
GPS (Global Positioning System - Глобальная позиционная система) является многоцелевой спутниковой радионавигационной системой. Разработана в США по единым требованиям трёх видов вооружённых сил : ВМС, ВВС, СВ.
Общее руководство работами по созданию системы, начатыми в 1973 году, осуществляло управление ракетно-космическими силами ВВС США во взаимодействии со странами НАТО [9].
Система полностью развёрнута в начале 1995 года. В ряде официальных документов и в печати GPS часто называется системой NAVSTAR (Navigation Satellite Providing Time and Ranget - Навигационная спутниковая система для определения времени и расстояний).
GPS (также как и отечественная система ГЛОНАСС) способна обеспечивать навигационно-временным определением неограниченное число подвижных и стационарных объектов, находящихся в любой точке поверхности Земли, воздушного и околоземного космического пространства с высокой надёжностью при любых метеоусловиях и в любое время. GPS и ГЛОНАСС во многом схожи.
1. Судовая аппаратура GPS
1.1. Технико-эксплуатационные требования на судовую приёмоиндикаторную аппаратуру ССРНС ГЛОНАСС, GPS.
Судовая приёмоиндикаторная аппаратура ГЛОНАСС, GPS должна отвечать технико-эксплуатационным требованиям стандарта отрасли: "Приёмная судовая аппаратура спутниковых навигационных систем GPS/ГЛОНАСС", который составлен с учётом имеющихся международных и нормативных документов.
Основные положения этого стандарта следующие :
Состав аппаратуры. В состав приёмоиндикаторной аппаратуры должны входить :
n приёмная антенна;
n устройство приёма и обработки сигналов с системой отображения информации: дисплей с наборным полем.
Связь с другими устройствами. Приёмоиндикаторная аппаратура должна иметь, по крайней мере, один выходной порт для передачи информации о навигационных параметрах: координаты, время, скорость и прочее в другие навигационные устройства.
Для обмена информацией используется формат сопряжения, определяемый стандартом МЭК 1162 - 1.
Приёмоиндикатор должен обеспечивать возможность приёма и обработки дифференциальных поправок, формат которых соответствует Рекомендациям ITU - RM.823 и соответствующего Стандарта RTCM.
Могут быть предусмотрены порты для приёма информации от лага, гирокомпаса или другой навигационной аппаратуры.
Используемая геодезическая система координат и Единого времени. Расчёт координат места судна должен производиться в международной системе координат WGS - 84 или SGS-90 (параметры Земли 1990 г) с отображением геодезических координат в градусах, минутах, тысячных долях минуты.
Должна быть предусмотрена возможность выбора другой опорной системы координат, в том числе системы Пулково-42 (или другой применяемой в используемых на судне навигационных картах ) с отображением на дисплее приёмоиндикатора признака системы, в которой выдаются координаты места.
Время, высвечиваемое на дисплее приёмоиндикатора, должно соответствовать UTC (USNO) или UTC (SU).
Точностные характеристики. Величины погрешностей определения координат места судна на стоянке и в движении не должны превышать 35 м для смешанного созвездия ГЛОНАСС-GPS и 45 м - для ГЛОНАСС при вероятности 95 % и геометрическом факторе ГФПл = HDOP не более 4 (ГФПр= РDOP<6). В дифференциальном режиме работы указанная погрешность не должна превышать 10 м.
Временные характеристики. Приёмоиндикатор при введённых исходных данных (счислимые координаты, дата, время) должен обеспечивать получение первой обсервации с заданной точностью после включения :
* в пределах до 30 мин при отсутствии в памяти приёмоиндикатора достоверного альманаха данных;
* в пределах до 5 мин при наличии в памяти достоверного альманаха данных.
При кратковременных перерывах питания до 60 с время получения обсервации не должно превышать 2 мин.
Чувствительность и динамический диапазон. Приёмоиндикаторная аппаратура должна обеспечивать приём и обработку сигналов ГЛОНАСС, GPS при изменении их уровней на входе от минус 130 дБмВт до минус 120 дБмВт. После завершения поиска сигналов должно обеспечиваться слежение за сигналами спутников при понижении уровней сигналов до минус 133 дБмВт.
Электромагнитная совместимость. Приёмная антенна при включении приёмоиндикатора может подвергаться облучению на частоте 1636.5 МГц с плотностью потока мощности 3 Вт/м2 на время 10 мин. (Это эквивалентно облучению антенны приёмоиндикатора от антенны спутниковой системы связи ИНМАРСАТ), а также облучению пакетами из 10 импульсов, длительность импульса - 1...1.5 мкс, несущая частота заполнения импульсов - 2.9...3.1 ГГц, плотность потока мощности 7.5 кВт/м2, время облучения 10 мин, период повторения пакетов импульсов - 3 с. (Это эквивалентно воздействию излучения судовой РЛС с мощностью сигнала 60 кВт и скоростью вращения антенны 20 оборотов/мин).
Через 5 мин после прекращения воздействий приёмоиндикатор должен обеспечивать определение координат без вмешательства оператора.
Статус индикации. Выдача данных о координатах места, скорости, путевом угле и прочее должна производиться с дискретностью не более 2 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.