НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В НАШЕ ВРЕМЯ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 2

УДК 520.6.05

НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В НАШЕ ВРЕМЯ

А. С. Щербина, Д. В. Шарапова Научный руководитель - Ю. Г. Малахова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: alessechka@mail.ru

Рассматриваются проблемы и перспективы развития навигационной спутниковой системы «ГЛОНАСС», а также проведён анализ навигационных систем ГЛОНАСС и GPS.

Ключевые слова: спутниковая система навигации, ГЛОНАСС, GPS.

PROSPECTS OF SATELLITE SYSTEMS

A. S. Shcherbina, D. V. Sharapova Scientific supervisor- U. G. Malahova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: alessechka@mail.ru

The article deals with the problems and the perspectives of developing the Glonass system. The analysis of the navigation systems Glonass and GPS is conducted as well.

Keywords: satellite navigation system, GLONASS, GPS.

Определение местоположения на Земле всегда являлось одной из важнейших для человека задач. С появлением возможности определения параметров движения искусственного спутника Земли, мы получили современные спутниковые системы, которыми сейчас пользуется весь мир. Но, к сожалению, невозможно точно определить положение объекта на Земле, это и является главной задачей ученых на данном этапе.

Первый спутник был выведен на орбиту 14 июля 1974 г. в США, таким образом была придумана глобальная система позиционирования «GPS». СССР также не отставал. Первый спутник в составе этой системы был запущен 12 октября 1982 года, было дано начало для глобальной навигационной спутниковой системы «ГЛОНАСС».

Спутниковую систему навигации изначально использовали в военных целях для точного наведения ракет на неподвижные и подвижные объекты в воздухе и на Земле [1].

Спутниковая система навигации — система, предназначенная для определения местоположения наземных, водных, воздушных объектов и получения точного времени. Спутниковые системы навигации также позволяют получить скорости и направления движения приёмника сигнала. Такие системы состоят из космического оборудования и наземного сегмента (систем управления). В настоящее время только две спутниковые системы обеспечивают бесперебойное покрытие земного шара — GPS и ГЛОНАСС [2].

Сравнительный анализ систем навигации приведен в табл. 1.

Как видно из таблицы, количество спутников и расположение у обеих систем одинаково. Работу GPS и ГЛОНАСС обеспечивают по 24 спутника. В то же время, количество

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

отслеживаемых плоскостей у них разное. Зона покрытия GPS делится на 6 плоскости с 4 спутниками в каждой, а у ГЛОНАСС - 8 спутников на 3 плоскости.

Сравнительный анализ систем навигации

ПАРАМЕТРЫ ГЛОНАСС GPS

Проектное число спутников 24 24

Число орбитальных плоскостей 3 6

Ь-\, мГц 1602,6-1615,5 1575,4

Несущая частота

Ь-2, мГц 1246,4-1256,5 1227,6

Количество спутников в каждой 8 4

плоскости

Главными положительными отличиями ГЛОНАСС являются:

1. скорость обработки и передачи данных в режиме реального времени у ГЛОНАСС выше, чем у GPS;

2. не нуждается в синхронизации с вращением Земли.

Но, к сожалению, российские спутниковые навигаторы еще требуют значительной доработки, прежде чем они станут достойными конкурентами GPS. Система ГЛОНАСС в отличие от GPS охватывает Землю только на 70%, так как имеет недостаточное число работающих спутников. Погрешность ГЛОНАСС составляет 2-6 метров, когда погрешность американской системы GPS составляет 2-4 метров. Поэтому главными проблемами являются определения координат и точность передачи данных [3].

Для уменьшения погрешности, определения координат и точности передачи данных разработчики системы ГЛОНАСС в 2020 году получат новый наземный стандарт времени, с помощью которого будут синхронизироваться бортовые часы спутников. Данный стандарт будет точнее в 10 раз. Это связано с тем, что на новые спутники «Глонасс-К2», российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС установят атомные часы нового типа — водородные с относительной погрешностью меры частоты при выпуске ±1,5*10 , а на межповерочном интервале за один год ±6*10-10, что позволит минимизировать погрешность до 0,1 метра. В данный момент на спутниках системы ГЛОНАСС установлены рубидиевые часы. с относительной погрешностью меры частоты при выпуске ±3*10-13, а на

_13

межповерочном интервале за один год ±5*10 .

Развитие системы ГЛОНАСС в направлении повышения точности позволит в кадастровой деятельности значительно упростить процесс определения координат земельных участков. В сфере лесного хозяйства современное навигационное оборудование позволит точно позиционировать вырубку леса и особо охраняемые территории, а также определять площади и размеры объектов лесного хозяйства, а так же более точно, оперативно и интерактивно определять положение солдата и техники в военных целях.

Библиографические ссылки

1. GPS. Прошлое, настоящее и будущее глазами обывателя [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/136658/ (дата обращения: 10.10.2019).

2. Спутниковая система навигации [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/ ,шЫ/Спутниковая_система_навигации (дата обращения: 10.10.2019).

3. Старцев В. К.. Очерк истории создания глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС / В. К. Старцев // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. - 2016. Том 3. Выпуск 2. - С. 82-88.

© Щербина А. С., Шарапова Д. В., 2020