Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 19

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от объекта до спутников, положение которых известно с большой точностью . Таблица положений всех спутников и параметров их движения называется альманахом, которым должен располагать любой навигационный приемник до начала измерений. Данные альманаха могут извлекаться из репрограммируемой памяти процессора, куда они предварительно вручную заносятся оператором. Каждый спутник передает в своем сигнале весь альманах, поэтомудругой путь ввода данных альманаха состоит в приеме альманаха от какого-либоспутника. Но в этом случае на поиск сигнала спутника и на прием альманаха могут потребоваться десятки минут. Чтобы при каждом включении не загружать заново альманах, приемник хранит его в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел – мгновенно использует его. Данные альманаха действительны втечении 28 дней. Это связано с тем, что в работу спутников ежедневно вносятся корректировки, и по прошествии такого длительного времени погрешность данных имеющегося в АП альманаха будет слишком велика. По истечении срока действия альманах автоматически обновляется при приеме сигналов.

Однако, альманах позволяет лишь приблизительно вычислить местоположение спутников. Для боле точных измерений используются эфемериды, которые также передаются в навигационном сигнале и содержат точные координаты всех спутников. Эфемеридные данные актуальны в течении не более 4-6 часов.

От наличия альманаха и эфемерид зависит время старта приемника. Время старта также зависит от типа приемника и используемых в нем элементов. Существует три типа стартов – «Холодный»,«Теплый» и «Горячий».

«Холодный старт»– альманах и эфемериды неизвестны; может занимать от нескольких минут до десятков минут. «Теплый старт»– альманах известен, а эфемериды неизвестны; длится от минуты до нескольких минут. «Горячий старт»– известны и альманах, и эфемериды; занимает от нескольких секунд до минуты.

Определить, какой из стартов используется в данный момент, просто: если вы включаете приемник первый раз за 2-3 месяца, то это будет «холодный старт», если с момента последнего использования устройства прошло более 6 часов, то это будет «теплый старт», если менее 4 часов, то – «горячий».

В зависимости от типа АП навигационный процессор может быть построен как по однопроцессорной, так и по многопроцессорной структуре.

Помимо перечисленных задач на навигационный процессор может быть возложено выполнение и ряда сервисных задач потребителя, таких как расчет отклонения от траектории заданного движения, выработка информации о прохождении поворотных пунктов маршрута, преобразование координат из одной системы в другую.

Интерфейсное устройство предназначено для обеспечения взаимодействия приемника с внешними устройствами, например, с дисплеем.

Требования, предъявляемые к АП

В современных условиях, когда спутниковые навигационные технологии становятся одним из основных средств навигации и управления подвижными объектами аппаратура потребителя должна удовлетворять целому ряду требований, сформулированных в международных, национальных и ведомственных стандартах. 

Приведем основные требования, которые предъявляются стандартами и рекомендованной практикой ИКАО к спутниковому навигационному приемнику.

Международная организация гражданской авиации(ИКАОот англ. ICAO – International Civil Aviation Organization) – учреждение ООН, устанавливающее международные нормы гражданской авиации и координирующее её развитие с целью повышения безопасности и эффективности.

Приемник должен через антенно-фидерное устройство принимать и обрабатывать сигналы элементов СРНС, с которыми он взаимодействует, а именно: сигналы спутников GPS, ГЛОНАСС, сигналы наземного функционального дополнения, сигналы дифференциальной системы.