GPS

НИЦ «Геодинамика» — одна из первых российских организаций, приступившая к внедрению спутниковых технологий в геодезическое производство. К настоящему времени специалистами Центра накоплен значительный опыт применения GPS в таких областях, как:

  • геодезическое обеспечение авиации;
  • инженерная геодезия;
  • создание и развитие геодезических сетей.

В своей работе специалисты НИЦ «Геодинамика» используют GPS-оборудование ведущих мировых фирм:

  • Leica Geosystems (Швейцария);
  • Topcon Corporation (Япония);
  • Trimble (США);
  • Garmin International (США).

Global Positioning System

GPS (Global Positioning System) — это глобальная навигационная система, являющаяся частью комплекса NAVSTAR Министерства обороны США.

Работоспособность GPS обеспечивают 24 навигационных спутника, движущихся вокруг Земли по 6 орбитам (по 4 на каждой) на высоте примерно 20180 км. Спутники излучают сигналы с частотой L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц, последние модели — L5=1176,45 МГц. Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приёмника. Информация в C/A коде (стандартная точность), передаваемая с помощью L1, распространяется свободно, без ограничений на использование. Военное применение (точность на порядок выше) обеспечивается зашифрованным P(Y) кодом. Максимально возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено 32.

Слежение за орбитальной группировкой осуществляется 10 наземными станциями, информация с которых обрабатывается на главной управляющей станции MCS (Master Control Station).

Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами (спутники). Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала с момента посылки его спутником до момента приёма антенной GPS-приёмника. То есть для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику необходимо знать расстояние до трёх спутников и время GPS-системы. Для определения же координат и высоты приёмника используются сигналы как минимум четырёх спутников.

Точность определения координат с помощью гражданского GPS-навигатора, при условии приёма сигнала с 6-8 спутников, составляет от 5 до 20 м (высота определяется с точностью до 10 м) и зависит от условий приёма сигналов в конкретной точке, количества видимых спутников, ряда иных причин. Современные GPS-приёмники позволяют одновременно обрабатывать информацию от 12 спутников.

На точность данных, определяемых с помощью GPS, оказывают также влияние:

  • отклонения орбит спутников;
  • геометрия расположения спутников относительно точки определения координат (точность ограничена при расположении спутников на одной линии или в тесной группе);
  • задержки прохождения сигнала через ионосферу и тропосферу;
  • невозможность точной синхронизации часов спутника и приёмника;
  • условия распространения сигнала (рельеф местности, наличие растительности, строений и т. п.).

 

См. также:

Спутниковые навигационные системы ГЛОНАСС, GPS, Galileo