Лекция 16. СТУТНИКОВЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
1. Нормативно-правовые акты, регламентирующие планирование спутниковых определений координат и высот точек земной поверхности.
2. Спутниковая навигационная система: понятие и сущность.
3. Виды и основные элементы спутниковых навигационных систем.
4. Принцип работы спутниковых навигационных систем.
Геодезические и топографические работы по определению координат пространственных объектов выполняют по утвержденным технологиям в соответствии с требованиями,
установленными действующими нормативно-правовыми актами:
1. Федеральный закон РФ «О геодезии, картографии и пространственных данных и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»;
2. Федеральный закон РФ «Об обеспечении единства измерений».
3. Постановление Правительства Российской Федерации «Об установлении государственной системы высот и государственной гравиметрической системы»;
4. Приказ Минэкономразвития Российской Федерации «Об установлении структуры государственной геодезической сети и требований к созданию государственной
геодезической сети, включая требования к геодезическим пунктам»;
5. ГОСТ 32453-2017 – Глобальная спутниковая система. Системы координат. Методы преобразований координат определенных точек;
6. ГОСТ 52928-2010 – Система спутниковая навигационная глобальная. Термины и определения;
7. ГОСТ 53864-2010 – Глобальная навигационная спутниковая система. Сети геодезические спутниковые. Термины и определения;
Спутниковая система навигации – это комплексная электронно-техническая система, которая состоит из наземного и космического оборудования и
предназначенная для определения местоположения (графических координат и высот) и точного времени параметров движения (скорости, направления и т.д.)
для наземных, водных и воздушных объектов.
Спутниковая навигационная система с глобальным охватом называется глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS).
ГОБАЛЬНЫЙ – (фр. global-«всеобщий»; лат. globus- «шар»)- означает: всеохватный (всеохватывающий), планетарный, масштабный, всемирный.
Существуют следующие глобальные навигационные спутниковые системы:
1. GPS – глобальная система позицирования Соединенных Штатов Америки;
2. ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система России;
3. BeiDou – навигационная спутниковая система Китая;
4. Galileo – навигационная спутниковая система Европейского союза;
5. Quasi-Zenith (OZSS) – региональная японская спутниковая система (навигационная);
6. IRNSS (NaviC) – индийская региональная навигационная спутниковая система (в долгосрочной перспективе планируется расширение до глобальной версии).
Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить
в Роскадастре) до спутников, положение которых известно с большой точностью.
Все спутники сконцентрированы в таблицах, в которых описаны основные характеристики спутниковых систем.
Таблица положений всех спутников называется альманах, которым располагает любой спутниковый приёмник до начала измерений.
Приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего включения, и, если он не устарел – мгновенно использует его. Каждый спутник передает в своем
сигнале весь альманах.
Зная расстояние до нескольких спутников системы (с помощью обычных геометрических построений), на основе альманаха, вычисляется положение объекта
в пространстве.
Измерение расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определенности 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.
АТОМНЫЕ ЧАСЫ – это прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используется собственное колебание атомов.
При работе спутникового приема его часы синхронизируются с системным временем, а при дальнейшем приеме сигналов вычисляется задержка между временем излучения,
которое содержится в самом сигнале, и временем приема сигнала.
Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны, остальные параметры (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются
(определяются) на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определенными координатами.
Основными элементами спутниковой системы навигации являются:
1. Орбитальная группировка, которая состоит из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;
2. Наземная система управления и контроля (наземный сегмент), включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной
информации для корректировки информации об орбитах;
3. Аппаратура потребителя спутниковых навигационных систем (спутниковые навигаторы), используемая для определения координат.