Особенности спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС

Психолого-педагогический журнал Гаудеамус, №2 (20), 2012

УДК 004.77

ОСОБЕННОСТИ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС

Р.В. Ермилов

Дана краткая характеристика спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, принципы определения местоположения объектов, особенности системы и ее направление развития.

Ключевые слова: спутниковая навигационная система ГЛОНАСС, принцип определения местоположения объектов, особенности ГЛОНАСС, точность навигации.

Спутниковая система навигации - комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости, направления движения и т.д.) для наземных, водных и воздушных объектов. Глобальная Навигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС, ОЬОКЛ88) - советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства Обороны СССР.

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 приемник до начала измерений. Обычно приемник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и, если он не устарел, мгновенно использует его. Каждый спутник передает в своем сигнале весь альманах. Зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений на основе альманаха вычисляется положение объекта в пространстве. При этом 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 приемника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приеме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приема сигнала. Располагая этой информацией, навигацион-

ный приемник 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 определенными координатами.

Особенности ГЛОНАСС. Развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и ОАО «Российские космические системы». ГЛО-НАСС предназначена для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара на основании указа Президента РФ предоставляется российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений. Группировка GPS полностью укомплектована в апреле 1994 г. и с тех пор поддерживается. ГЛОНАСС также была полностью развернута в декабре 1995 г., но с тех пор значительно деградировала. В 2011 г. система ГЛОНАСС восстановлена, количество спутников достигло 24 (табл. 1). В системе появился орбитальный резерв. Обе системы используют сигналы на основе так называемых «псевдошумовых последовательностей», применение которых придает им высокую помехозащищенность и надежность при невысокой мощности излучения передатчиков. В ГЛОНАСС используется частотное разделение сигналов, т.е. каждый спутник работает на своей частоте.

Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность. Таким образом, группировка КА Г ЛОНАСС не требует дополнительных корректировок

3. Механизмы развития инновационных процессов в эпоху информационного общества

в течение всего срока активного существования. Тем не менее срок службы спутников ГЛОНАСС заметно короче. В настоящее время ГЛОНАСС находит достаточно широ-

Сравнительный анализ с

кое применение: начиная с научных областей (геодезия, картография, тектоника плит; спутниковый мониторинг транспорта, сотовая связь) до игр и развлечений.

Таблица 1

1ковых систем навигации

Параметр, способ СРНС ГЛОНАСС GPS NAVSTAR TEN GALILEO

Число НС

Число орбитальных плоскостей 3 6 3

Число НС в орбитальной плоскости 8 4 9

Тип орбит Круговая (e=0±0.01) Круговая Круговая

Высота орбиты, КМ 19100 20183 23224

Наклонение орбиты, градусы 64.8±0.3 ~55 (63) 56

Номинальный период обращения по среднему солнечному времени 11ч 15мин 44±5с ~11ч 58 мин нет данных

Способ разделения сигналов НС Частотный Кодовый Кодово-частотный

Несущие частоты радиосигналов, МГц L1=1602.5625... 1615.5 L2=1246.4375... 1256.5 L1=1575.42 L2=1227.60 L5=1176.45 E1=1575.42 E5=1191.795 E5A=1176.46 E5B=1207.14 E6=12787.75

Период повторения дальномерного кода (или его сегмента) 1 мс 1 мс (С/А-код) нет данных

Тип дальномерного кода М-последовательность (СТ-код 511 зн.) Код Г олда (С/А-код 1023 зн.) М-последовательность

Система отсчета времени UTS

Система отсчета координат ПЗ-90/ПЗ90.2 WGS-84 ETRF-00

Точность и доступность навигации.

Система ГЛОНАСС определяет местонахождение объекта с точностью до 4,5 м, но в начале 2012 г. точность была увеличена с 4,5 м до 2,5-2,8 м. А после перевода в рабочее состояние двух спутников коррекции сигнала системы «Луч» точность навигационного сигнала ГЛОНАСС возрастет до одного метра.

Россия начала работы по размещению станций системы дифференциальной коррекции и мониторинга для повышения точ-

ности и надежности работы навигационной системы ГЛОНАСС за рубежом. Текущая сеть наземных станций насчитывает 14 станций в России и одну станцию в Антарктиде. Развитие системы предусматривает развертывание восьми дополнительных станций на территории РФ и пяти станций за рубежом. Постановление правительства Российской Федерации от 27 сентября 2011 г. об обязательном оснащении пассажирских транспортных средств модулями ГЛОНАСС/ GPS сделает группировку еще более популярной.

УДК 004.6

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К АНАЛИЗУ СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

С.Е. Жуликов, О.В. Жуликова

В статье рассматриваются подходы к исследованию социальных сетей как социального феномена. Теории исследования социальных сетей были разработаны задолго до появления Интернета и в математике, и в социологии. В современной науке используются ресурсный, нормативный, динамический и структурный подходы для изучения социальных сетей.

Ключевые слова: социальные сети, исследование социальных сетей, сетевой анализ, графы, «сильные» и «слабые» социальные сети.

Во второй половине XX в. понятие «со- щеупотребительным в английском языке. Со

циальная сеть» стало очень популярным временем в качестве узлов социальных сетей

у западных исследователей общества и об- стали рассматривать не только людей как