Навигационные системы это


Навигационная система - это... Что такое Навигационная система?

  • Навигационная система — сеть наземных радиостанций, подводная сеть гидроакустических станций, навигационных спутников с командно измерительным комплексом, по излучаемым сигналам которых с помощью бортовых средств навигации обеспечивается определение координат кораблей… …   Морской словарь

  • навигационная система большого радиуса действия — (одна из государственных радионавигационных систем США) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN long range navigation …   Справочник технического переводчика

  • навигационная система, использующая измерение времени и дальности — Предшественница GPS. — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN navigation system using timing and ranging, precursor GPSNAVSTAR …   Справочник технического переводчика

  • Навигационная система Navitron — Navitron  международная система диспетчеризации и мониторинга транспортных средств, использующая ресурсы сетей сотовой связи (GSM) и глобальных навигационных спутниковых систем (GPS). На современном уровне решены вопросы прав доступа и… …   Википедия

  • Судовая навигационная система — 5. Судовая навигационная система Е. Ship navigation system Судовые навигационные устройства, взаимоувязанные в единую упорядоченную структуру. Примечание. Система может быть автоматической без участия человека оператора, автоматизированной или… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • авиационная инерциальная навигационная система — инерциальная навигационная система Навигационная система, предназначенная как для определения координат местоположения самолета, так и для выработки сигналов управления, его движением по заданному маршруту. [ГОСТ 22837 77] Тематики пилотажно… …   Справочник технического переводчика

  • бесплатформенная инерциальная навигационная система — бескарданная инерциальная навигационная система Инерциальная навигационная система, в которой акселерометры и гироскопические датчики устанавливаются на подвижном объекте без гироскопически стабилизированной платформы. [Сборник рекомендуемых… …   Справочник технического переводчика

  • автоматизированная навигационная система для автомобильного и городского электрического транспорта — 3.2 автоматизированная навигационная система для автомобильного и городского электрического транспорта: Автоматизированная информационно телекоммуникационная система, предназначенная для обеспечения надежного централизованного диспетчерского… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Авиационная инерциальная навигационная система — 19. Авиационная инерциальная навигационная система Инерциальная навигационная система Навигационная система, предназначенная как для определения координат местоположения самолета, так и для выработки сигналов управления его движением по заданному …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Прицельно-навигационная система — система, предназначенная для комплексного решения задач навигации и применения оружия. Решение двух задач в одной системе вызвано общностью математического аппарата, сложным взаимодействием алгоритмов и использованием одних и тех же датчиков… …   Энциклопедия техники

dic.academic.ru

Навигационные системы

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Навигационная система и её типы

Навигационная система -- это совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве (осуществить навигацию).

Навигационные системы обеспечивают ориентацию с помощью:

- карт, имеющих видео, графический или текстовый форматы;

- определения местоположения посредством датчиков или других внешних источников;

- спутниковой связи;

- информации от других объектов.

Типы навигационных систем:

- Спутниковая система навигации;

- Инерциальная навигация.

2. Спутниковая система навигации

навигационный инерциальный спутниковый бортовой

Спутниковая система навигации -- комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты) и точного времени, а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Основные элементы спутниковой системы навигации:

- Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;

- Наземная система управления и контроля (наземный сегмент), включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;

- Аппаратура потребителя спутниковых навигационных систем («спутниковые навигаторы»), используемое для определения координат;

- Опционально: наземная система радиомаяков, позволяющая значительно повысить точность определения координат;

- Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел -- мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространяемого радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Все остальные параметры движения (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определёнными координатами.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

- Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).

- Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;

- Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в некоторых пределах;

- Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;

- Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

Спутниковые системы навигации находят применение в следующих областях:

- Геодезия: с помощью систем навигации определяются точные координаты точек

- Картография: системы навигации используется в гражданской и военной картографии

- Навигация: с применением систем навигации осуществляется как морская, так и дорожная навигация

- Спутниковый мониторинг транспорта: с помощью систем навигации ведётся мониторинг за положением, скоростью автомобилей, контроль за их движением

- Сотовая связь: первые мобильные телефоны с GPS появились в 90-х годах. В некоторых странах (например, США) это используется для оперативного определения местонахождения человека, звонящего 911. В России в 2010 году начата реализация аналогичного проекта -- Эра-ГЛОНАСС.

- Тектоника, Тектоника плит: с помощью систем навигации ведутся наблюдения движений и колебаний плит

- Активный отдых: существуют различные игры, где применяются системы навигации, например, Геокэшинг и др.

- Геотегинг: информация, например фотографии «привязываются» к координатам благодаря встроенным или внешним GPS-приёмникам.

В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

-GPS

Принадлежит министерству обороны США. Этот факт, по мнению некоторых государств, является её главным недостатком. Устройства, поддерживающие навигацию по GPS, являются самыми распространёнными в мире. Также известна под более ранним названием NAVSTAR.

-ГЛОНАСС

Принадлежит министерству обороны России. Система, по заявлениям разработчиков наземного оборудования, будет обладать некоторыми техническими преимуществами по сравнению с GPS. После 1996 года спутниковая группировка сокращалась и к 2002 году практически полностью пришла в упадок. Была полностью восстановлена только в конце 2011 года. К 2025 году предполагается глубокая модернизация системы.

-Бэйдоу

Развёртываемая Китаем подсистема GNSS предназначена для использования только в этой стране. Особенность -- небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.

На 28 декабря 2012 года выведено на орбиту Земли шестнадцать навигационных спутников, из них по предназначению используется.

Согласно планам, к 2012 году она сможет покрывать Азиатско-Тихоокеанский регион, а к 2020 году, когда количество спутников будет увеличено до 35, система «Бэйдоу» сможет работать как глобальная. Реализация данной программы началась в 2000 году. Первый спутник вышел на орбиту в 2007-ом.

-Galileo

Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки. Планируется полностью развернуть спутниковую группировку к 2020 году.

-IRNSS

Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в Индии. Первый спутник был запущен в 2008 году. Общее количество спутников системы IRNSS - 7.

-QZSS

Первоначально японская QZSS была задумана в 2002 г. как коммерческая система с набором услуг для подвижной связи, вещания и широкого использования для навигации в Японии и соседних районах Юго-Восточной Азии. Первый запуск спутника для QZSS был запланирован на 2008 г. В марте 2006 японское правительство объявило, что первый спутник не будет предназначен для коммерческого использования и будет запущен целиком на бюджетные средства для отработки принятых решений в интересах обеспечения решения навигационных задач. Только после удачного завершения испытаний первого спутника начнётся второй этап и следующие спутники будут в полной мере обеспечивать запланированный ранее объём услуг.

3. Инерциальная навигация

Инерциальная навигация -- метод навигации (определения координат и параметров движения различных объектов -- судов, самолётов, ракет и др.) и управления их движением, основанный на свойствах инерции тел, являющийся автономным, т. е. не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов. Неавтономные методы решения задач навигации основываются на использовании внешних ориентиров или сигналов (например, звёзд, маяков, радиосигналов и т. п.). Эти методы в принципе достаточно просты, но в ряде случаев не могут быть осуществлены из-за отсутствия видимости или наличия помех для радиосигналов и т. п. Необходимость создания автономных навигационных систем явилась причиной возникновения инерциальной навигации.

Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств, а по этим данным -- местоположения (координат) этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и др., а также в определении параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Это осуществляется с помощью:

- датчиков линейного ускорения (акселерометров);

-гироскопических устройств, воспроизводящих на объекте систему отсчёта (например, с помощью гиростабилизированной платформы) и позволяющих определять углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления движением.

-вычислительных устройств (ЭВМ), которые по ускорениям (путём их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и др. параметры движения;

Преимущества методов инерциальной навигации состоят в автономности, помехозащищенности и возможности полной автоматизации всех процессов навигации. Благодаря этому методы инерциальной навигации получают всё более широкое применение при решении проблем навигации надводных судов, подводных лодок, самолётов, космических аппаратов и других движущихся объектов.

Инерциальные навигационные системы (ИНС) имеют в своём составе датчики линейного ускорения (акселерометры) и угловой скорости (гироскопы или пары акселерометров, измеряющих центробежное ускорение). С их помощью можно определить отклонение связанной с корпусом прибора системы координат от системы координат, связанной с Землёй, получив углы ориентации: рыскание (курс), тангаж и крен. Угловое отклонение координат в виде широты, долготы и высоты определяется путём интегрирования показаний акселерометров. Алгоритмически ИНС состоит из курсовертикали и системы определения координат. Курсовертикаль обеспечивает возможность определения ориентации в географической системе координат, что позволяет правильно определить положение объекта. При этом в неё постоянно должны поступать данные о положении объекта. Однако технически система, как правило, не разделяется и акселерометры, например, могут использоваться при выставке курсовертикальной части.

Инерциальные навигационные системы делятся на имеющие гиростабилизированную платформу (ПИНС) и бесплатформенные (БИНС). В платформенных ИНС взаимная связь блока измерителей ускорений и гироскопических устройств, обеспечивающих ориентацию акселерометров в пространстве, определяет тип инерциальной системы. Известны три основных типа платформенных инерциальных систем.

Инерциальная система геометрического типа имеет две платформы. Одна платформа с гироскопами ориентирована и стабилизирована в инерциальном пространстве, а вторая с акселерометрами -- относительно плоскости горизонта. Координаты самолета определяются в вычислителе с использованием данных о взаимном расположении платформ.

В инерциальных системах аналитического типа и акселерометры, и гироскопы неподвижны в инерциальном пространстве (относительно сколь угодно далёких звёзд). Координаты объекта получаются в счетно-решающем устройстве, в котором обрабатываются сигналы, снимаемые с акселерометров и устройств, определяющих поворот самого объекта относительно гироскопов и акселерометров.

Полуаналитическая система имеет платформу, которая непрерывно стабилизируется по местному горизонту. На платформе имеются гироскопы и акселерометры. Координаты самолета или иного летательного аппарата определяются в вычислителе, расположенном вне платформы.

В БИНС акселерометры и гироскопы жестко связаны с корпусом прибора. Передовой технологией в производстве БИНС является технология волоконно-оптических гироскопов (ВОГ), принцип действия которых основан на эффекте Саньяка. БИНС на базе таких гироскопов не имеет подвижных частей, абсолютно бесшумна, не требует специального обслуживания и имеет хорошие показатели наработки на отказ (до 80 000 часов у некоторых моделей) и малое энергопотребление (десятки Ватт). Технологии ВОГ пришли на смену лазерно-кольцевым гироскопам (ЛКГ), имеющим подвижные части и требующим периодического обслуживания по калибровке и замене износившихся узлов и деталей, а также с относительно высоким уровнем энергопотребления.

4. База данных NaviJet

База данных NaviJet предназначена для использования в бортовых навигационных системах при планировании и выполнении полетов по правилам приборных полетов (ППП).

NaviJet применяется в FMS и спутниковых приемоиндикаторах производства «Транзас» и других производителей авиационных бортовых систем, таких как ВСС-100, TNC-1G, TSS, TDS-84, АБРИС, TMG-17.

База данных NaviJet используется этими системами в качестве исходных данных для осуществления процесса навигации и отображается на навигационных дисплеях в виде аэронавигационной карты.

База данных NaviJet содержит записи о следующих аэронавигационных объектах:

-аэродромы, на которых выполняются полеты по ППП;

-процедуры маневрирования в районе аэродрома SID/STAR/App;

-ВПП;

-минимальные безопасные высоты в секторе (МБВс);

-сеточная минимальная высота полета (СМВП/GridMORA);

-связь в районе аэродрома;

-воздушные трассы верхнего и нижнего воздушного пространства (включая воздушные трассы РФ);

-зоны ожидания по ППП на воздушных трассах и в районе аэродрома;

-аэродромные и трассовые радионавигационные средства (ОПРС, VOR/DME, РСБН, РМС);

-зоны ограничений;

-связь на воздушных трассах;

-районы аэродромов;

Обновление данных NaviJet производится каждые 28 дней в сроки, предусмотренные системой AIRAC. Поставка базы данных клиентам осуществляется через Интернет.

5. База данных NaviProp

База данных NaviProp предназначена для выполнения и планирования полетов в нижнем воздушном пространстве и используется на вертолетах и в авиации общего назначения. NaviProp ? бортовая база данных в формате, применяемом в системах «Транзас». База данных NaviProp предназначена для выполнения и планирования полетов в нижнем воздушном пространстве Российской Федерации и используется для обеспечения полетов вертолетов и авиации общего назначения. База данных NaviProp представлена в двух вариантах - для полетов по ПВП и по ПВП + ППП.

База данных NaviProp применяется в вычислительных самолетных системах TNC-1G, системах TSS, TMG-17, TDS-84, АБРИС и авиационных тренажерах. NaviProp позволяет при выполнении полетов использовать в бортовых навигационных системах информацию об аэродромах, МВЛ, структуре воздушного пространства ниже нижнего эшелона.

Используя NaviProp в навигационных системах компании «Транзас», специалист может быстро и правильно произвести расчет полета и получить всю необходимую аэронавигационную информацию.

Бортовая база данных NaviProp содержит данные о следующих аэронавигационных объектах:

-аэродромы (включая аэродромы МВЛ);

-минимальные безопасные высоты в секторе (МБВс);

-сеточная минимальная высота полета (СМВП);

-связь в районе аэродрома;

-вертодромы;

-посадочные площадки;

-аэродромные и трассовые препятствия;

-местные воздушные линии;

-зоны ожидания по ПВП;

-аэродромные и трассовые радионавигационные средства (ОПРС, МРМ, VOR/DME, РСБН, РМС);

-связь (на МВЛ);

-зоны ограничений, запретные зоны;

-районы аэродромов;

-районы полетной информации.

База данных NaviProp поставляется через Интернет с последующим обновлением в сроки, предусмотренные системой AIRAC.

Список используемой литературы

1. www.ixbt.com

2. http://ru.wikipedia.org/

3. http://www.transas.ru/

Размещено на Allbest.ru

...

revolution.allbest.ru

Система спутниковой навигации GPS – принцип, схема, применение

Спутниковая навигация GPS давно уже является стандартом для создания систем позиционирования и активно применяется в различных трекерах и навигаторах. В проектах Arduino GPS интегрируется с помощью различных модулей, не требующих знания теоретических основ. Но настоящему инженеру должно быть интересно разобраться со принципом и схемой работы GPS, чтобы лучше понимать возможности и ограничения этой технологии.

Схема работы GPS

GPS – это спутниковая навигационная система, разработанная Министерством обороны США, которая определяет точные координаты и время. Работает в любой точке Земли в любых погодных условиях. GPS состоит из трех частей – спутников, станций на Земле и приемников сигнала.

История GPS

Идея создания спутниковой навигационной системы зародилась еще в 50-е годы прошлого столетия. Американская группа ученых, наблюдающая за запуском советских спутников, заметила, что при приближении спутника частота сигнала увеличивается и уменьшается при его отдалении. Это позволило понять, что возможно измерить положение и скорость спутника, зная свои координаты на Земле, и наоборот. Огромную роль в развитии навигационной системы сыграл запуск спутников на низкую околоземную орбиту. А в 1973 году была создана программа «DNSS» («NavStar»), по этой программе спутники запускались на среднюю околоземную орбиту. Название GPS программа получила в том же 1973 году.

Система GPS на данный момент используется не только в военной области, но и в гражданских целях. Сфер применения GPS много:

  • Мобильная связь;
  • Тектоника плит – происходит слежение за колебаниями плит;
  • Определение сейсмической активности;
  • Спутниковое отслеживание транспорта – можно проводить мониторинг за положением, скоростью транспорта и контролировать их движение;
  • Геодезия – определение точных границ земельных участков;
  • Картография;
  • Навигация;
  • Игры, геотегинт и прочие развлекательные области.

Важнейшим недостатком системы можно считать невозможность получения сигнала при определенных условиях. Рабочие частоты GPS лежат в дециметровом диапазоне волн. Это приводит к тому, что уровень сигнала может снизиться из-за высокой облачности, плотной листвы деревьев. Радиоисточники, глушилки, а в редких случаях даже магнитные бури также могут мешать нормальной передаче сигнала. Точность определения данных будет ухудшаться в приполярных районах, так как спутники невысоко поднимаются над Землей.

Навигация без GPS

Основным конкурентом GPS является российская система ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система). Свою полноценную работу система начала с 2010 года, попытки активно использовать ее предпринимались с 1995 года. Существует несколько отличий между двумя системами:

  • Разные кодировки – американцы используют CDMA, для российской системы используется FDMA;
  • Разные габариты устройств – ГЛОНАСС использует более сложную модель, поэтому повышается энергопотребление и размеры устройств;
  • Расстановка и движение спутников на орбите – российская система обеспечивает более широкий охват территории и более точное определение координат и времени.
  • Срок службы спутников – американские спутники делаются более качественными, поэтому они служат дольше.

Помимо ГЛОНАСС и GPS существуют и другие менее популярные навигационные системы – европейский Galileo и китайский Beidou.

Описание GPS

Принцип работы GPS

Работает система GPS следующим образом – приемник сигнала измеряет задержку распространения сигнала от спутника до приемника. Из полученного сигнала приемник получает данные о местонахождении спутника. Для определения расстояния от спутника до приемника задержка сигнала умножается на скорость света.

С точки зрения геометрии работу навигационной системы можно проиллюстрировать так: несколько сфер, в середине которых находятся спутники, пересекаются и в них находится пользователь. Радиус каждой из сфер соответственно равен расстоянию до этого видимого спутника. Сигналы от трех спутников позволяют получить данные о широте и долготе, четвертый спутник дает информацию о высоте объекта над поверхностью. Полученные значения можно свести в систему уравнений, из которых можно найти координату пользователя. Таким образом, для получения точного местоположения необходимо провести 4 измерения дальностей до спутника (если исключить неправдоподобные результаты, достаточно трех измерений).

Поправки в полученные уравнения вносит расхождение между расчетным и фактическим положением спутника. Погрешность, которая возникает в результате этого, называется эфемеридной и составляет от 1 до 5 метров. Также свой вклад вносят интерференция, атмосферное давление, влажность, температура, влияние ионосферы и атмосферы. Суммарно совокупность всех ошибок может довести погрешность до 100 метров. Некоторые ошибки можно устранить математически.

Чтобы уменьшить все погрешности, используют дифференциальный режим GPS. В нем приемник получает по радиоканалу все необходимые поправки к координатам от базовой станции. Итоговая точность измерения достигает 1-5 метров. При дифференциальном режиме существует 2 метода корректировки полученных данных – это коррекция самих координат и коррекция навигационных параметров. Первый метод использовать неудобно, так как все пользователи должны работать по одним и тем же спутникам. Во втором случае значительно увеличивается сложность самой аппаратуры для определения местоположения.

Существует новый класс систем, который увеличивает точность измерения до 1 см. Огромное влияние на точность оказывает угол между направлениями на спутники. При большом угле местоположение будет определяться с большей точностью.

Точность измерения может быть искусственно снижена Министерством обороны США. Для этого на устройствах навигации устанавливается специальный режим S/A – ограниченный доступ. Режим разработан в военных целях, чтобы не дать противнику преимущества в определении точных координат. С мая 2000 года режим ограниченного доступа был отменен.

Все источники ошибок можно разделить на несколько групп:

  • Погрешность в вычислении орбит;
  • Ошибки, связанные с приемником;
  • Ошибки, связанные с многократным отражением сигнала от препятствий;
  • Ионосфера, тропосферные задержки сигнала;
  • Геометрия расположения спутников.

Основные характеристики

В систему GPS входит 24 искусственных спутника Земли, сеть наземных станций слежения и навигационные приемники. Станции наблюдения требуются для определения и контроля параметров орбит, вычисления баллистических характеристик, регулировка отклонения от траекторий движения, контроль аппаратуры на бору космических аппаратов.

Характеристики навигационных систем GPS:

  • Количество спутников – 26, 21 основной, 5 запасных;
  • Количество орбитальных плоскостей – 6;
  • Высота орбиты – 20000 км;
  • Срок эксплуатации спутников – 7,5 лет;
  • Рабочие частоты – L1=1575,42 МГц; L2=12275,6МГц, мощность 50 Вт и 8 Вт соответственно;
  • Надежность навигационного определения – 95%.

Навигационные приемники бывают нескольких  типов – портативные, стационарные и авиационные. Приемники также характеризуются рядом параметров:

  • Количество каналов – в современных приемников используется от 12 до 20 каналов;
  • Тип антенны;
  • Наличие картографической поддержки;
  • Тип дисплея;
  • Дополнительные функции;
  • Различные технические характеристики – материалы, прочность, защита от влаги, чувствительность, объем памяти и другие.

Принцип действия самого навигатора – в первую очередь устройство пытается связаться с навигационным спутником. Как только связь будет установлена, происходит передача альманаха, то есть информации об орбитах спутников, находящихся в рамках одной навигационной системы. Связи с одним только спутником недостаточно для получения точного местоположения, поэтому оставшиеся спутники передают навигатору свои эфемериды, необходимые для определения отклонений, коэффициентов возмущения и других параметров.

Холодный, теплый и горячий старт GPS навигатора

Включив навигатор впервые или после долгого перерыва, начинается долгое ожидание для получения данных. Долгое время ожидания связано с тем, что в памяти навигатора отсутствуют либо устарели альманах и эфемериды, поэтому устройство должно выполнить ряд действий по получению или обновлению данных.  Время ожидания, или так называемое время холодного старта, зависит от различных показателей – качество приемника, состояние атмосферы, шумы, количество спутников в зоне видимости.

Чтобы начать свою работу, навигатор должен:

  • Найти спутник и установить с ним связь;
  • Получить альманах и сохранить его в памяти;
  • Получить эфемериды от спутника и сохранить их;
  • Найти еще три спутника и установить с ними связь, получить от них эфемериды;
  • Вычислить координаты при помощи эфемерид и местоположения спутников.

Только пройдя весь этот цикл, устройство начнет работать. Такой запуск и называется холодным стартом.

Горячий старт значительно отличается от холодного. В памяти навигатора уже имеется актуальный на данный момент альманах и эфемериды. Данные для альманаха действительны в течение 30 дней, эфемерид – в течение 30 минут. Из этого следует, что устройство выключалось на непродолжительное время. При горячем старте алгоритм будет проще – устройство устанавливает связь со спутником, при необходимости обновляет эфемериды и вычисляет местоположение.

Существует теплый старт – в этом случае альманах является актуальным, а эфемериды нужно обновить. Времени на это затрачивается немного больше, чем на горячий старт, но значительно меньше, чем на холодный.

Ограничения на покупку и использование самодельных модулей GPS

Российское законодательство требует от производителей уменьшать точность определения приемников. Работать с незагрубленной точностью может производиться только при наличии у пользователя специализированной лицензии.

Под запретом в Российской Федерации  находятся специальные технические  средства, предназначенные для негласного получения информации (СТС НПИ). К таковым относятся GPS трекеры, которые используются для негласного контроля над перемещением транспорта и прочих объектов. Основной признак незаконного технического средства – его скрытность. Поэтому перед приобретением устройства нужно внимательно изучить его характеристики, внешний вид, на наличие скрытых функций, а также просмотреть необходимые сертификаты соответствия.

Также важно, в каком виде продается устройство. В разобранном виде прибор может не относиться к СТС НПИ. Но при сборе готовое устройство уже может относиться к запрещенным.

arduinomaster.ru

Навигация

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ: «НАВИГАЦИОННЫЕ И БОРТОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

Руководитель: Борисов A.O.

Студент: Литвинова Е. Г.

Группа: ТТПз-402

УФА 2015

Навига́ция (лат. navigatio, от лат. navigo — «плыву на судне»):

  1. Мореплавание, судоходство

  2. Период времени в году, когда по местным климатическим условиямвозможно судоходство

  3. Основной раздел судовождения, в котором разрабатываются теоретические обоснования и практические приёмы вождения судов

В течение многих веков термин навигация означал совокупность указанных значений. В XX веке, с развитием науки и техники, появлением воздушных судов, космических кораблей — новых объектов навигации, появились смысловые значения термина. Теперь, в общем смысле, навигация — процесс управления некоторым объектом (имеющим собственные методы передвижения) в определённом пространстве передвижения. Состоит из двух основных частей:

  • теоретическое обоснование и практическое применение методов управления объектом,

  • маршрутизация, выбор оптимального пути следования объекта в пространстве.

Виды навигации

  • Автомобильная навигация — технология вычисления оптимального маршрута проезда транспортного средства по дорогам и последующего ведения по маршруту с помощью визуальных и голосовых подсказок о манёврах. Использует GPS/Инерциальную навигацию, автомобильную навигационную карту и оперативную информацию о пробках.

  • Астрономическая навигация — метод определения координат судов и летательных аппаратов, основанный на использовании радиоизлучения или светового излучения небесных светил

  • Бионавигация — способность животных выбирать направление движения при регулярных сезонных миграциях

  • Воздушная навигация — прикладная наука о точном, надёжном и безопасном вождении в воздухе летательных аппаратов; на ранних этапах развития именовалась «Аэронавигация» (дисциплина, которая учит, как можно определить направление полетааэроплана или дирижабля, не пользуясь картой)

  • Инерциальная навигация — метод определения параметров движения и координат объекта, не нуждающийся во внешних ориентирах или сигналах

  • Информационная навигация — процесс вождения пользователя по логически связанным данным

  • Космическая навигация — управление движением космического летательного аппарата; включает в себя подвид —Астроинерциальная навигация — метод навигации космического летательного аппарата, комбинирующий средства инерциальной системы навигации и астрономической навигации.

  • Морская навигация — основной раздел судовождения

  • Радионавигация — теоретические вопросы и практические приёмы вождения судов и летательных аппаратов с помощью радиотехнических средств и устройств

  • Спутниковая навигация — практическое применение средств спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС) для определения местонахождения и направления движения

  • Подземная навигация — практическое применение различных средств измерений, для определения местонахождения и направления движения подземных проходческих комплексов

Виды навигационных систем

  • Авиационная навигационная система — это система навигации предназначенная для использования в воздухоплавании.

  • Автомобильная навигационная система — это система навигации предназначенная для использования в автомобилях.

  • Морская навигационная система — это система навигации предназначенная для использования в мореплавании.

НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Навигационная система — это совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве (осуществить навигацию).

Навигационные системы обеспечивают ориентацию с помощью:

  • карт, имеющих видео, графический или текстовый форматы;

  • определения местоположения посредством датчиков или других внешних источников (напр., навигационные спутники);

  • информации от других объектов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

studfiles.net


Смотрите также