Что содержат в себе файлы часов гнсс

Обновлено: 07.07.2024

Для привязки навигационных сигналов к шкале времени все спутники оснащены атомным стандартом часов. На данный момент атомная временная шкала является самой точной в мире.

TAI - Temps Atomique International - Атомное время - 1 атомная секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения атома Цезия-133 и является единицей международной системы СИ. Начало отсчета системы атомного времени - 1 января 1958 в 00:00 ч.

Ранее существовало время GMT - Greenwich Mean Time - Среднее время по Гринвичу, которое было привязано к астрономическим явлениям (смена дня и ночи), но было недостаточно точным.

Чтобы связать GMT и TAI было введено время UTC – Coordinated Universal Time - Всемирное координированное время, которое основывается на атомном стандарте, но привязано к вращению Земли через дискретное прибавление или вычитание 1с.

Стабильность атомных часов порядка 10^-14, а значит погрешность в 1 секунду будет достигнута только спустя миллионы лет.

ГНСС Galileo и BeiDou имеют такой же принцип счета шкалы времени – номер недели и секунд.

Galileo System Time – GST –выполняет коррекцию относительно международной атомной шкалы времени. Началом отсчета шкалы считается 00:00 ч 22 августа 1999г (первый сброс номера недели GPS). Максимальное количество недель в GST равно 4096, а значит первый сброс номера недели произойдет только через 78 лет с начала отсчета системы.

Beidou System Time – BDT – основана на китайском универсальном глобальном времени, которое поддерживается национальным атомным стандартом времени. Начало отсчета шкалы BDT 00:00 ч 1 января 2006 (UTC). Ближайший сброс номера недели BeiDou произойдет спустя 160 лет с начала отсчета шкалы.

Шкала времени ГЛОНАСС в отличие от остальных систем основана на UTC SU. Поэтому в ней нет номера недели и номера секунды в неделе, а также не происходит сброс счетчика недель (rollover). Здесь используется стандартная дата и часы/минуты/секунды. Коррекция системного времени ГЛОНАСС происходит в тот же момент, что и плановая коррекция UTC.

В спутниковой навигации величиной leap second принято называть разницу между TGPS и UTC SU, то есть разницу между шкалами времени GPS и ГЛОНАСС.

Итак, на что нам, как пользователям, необходимо обратить особое внимание:

- если программное обеспечение для пост-обработки использует некорректное значение leap second и не способно принять его из RINEX файла или ручным вводом, то пост-обработка по ГЛОНАСС производиться не будет;

- на данный момент существует очень мало приемников, способных работать со шкалой времени отличной от GPS. Например, для получения навигационного решения только по ГЛОНАСС. Основная масса приемников основана на TGPS и без достаточного количества спутников GPS не сможет найти решение навигационной задачи;

Точная синхронизация времени

Временной синхронизацией (синхронизация по времени / тайминг) называется комплекс технических и программных средств, предназначенных для обеспечения дискретной передачи информации о значении точного времени от эталонного источника ко всем элементам системы с целью достижения синхронизации работы их внутренних (собственных) часов с эталонным временем.

Решения, связанные с синхронизацией по времени, находят все большее применение в различных технологических процессах и отраслях, это:

  • сети сотовой связи;
  • компьютерные сети и сервера;
  • банковский сектор и финансовые операции;
  • электрические сети и подстанции;
  • мониторинг объектов, зданий и сооружений;
  • мониторинг транспорта и подвижных объектов;
  • системы безопасности и многое другое.

Сопутствующее оборудование






В зависимости от требований к точности, предъявляемой к временной синхронизации, выбирается источник, который будет считаться эталоном.

Спутники ГНСС оснащены атомными часами, в которых используются внутренние высокостабильные генераторы опорной и тактовой частот (цезиевые и рубидиевые стандарты частоты) для измерения временных характеристик с точностью около 10 нс. Это дает системным интеграторам самый точный в мире и стабильный источник информации о времени.

ГНСС решения для тайминга подходят для широкого спектра применений, где точная синхронизация времени необходима для управления рабочими процессами и данными.

Особенности временной синхронизации, осуществляемой посредством ГНСС:

  • широкий спектр применяемых протоколов для обеспечения информацией о времени, с точностью необходимой для выполнения конкретной задачи (1PPS, VARF, GPST);
  • применение на наземных станциях управления GPS и самих спутниках GPS атомных часов - наиболее точных известных стандартов времени и частоты;
  • точная синхронизация времени двух и более спутниковых систем навигации;
  • возможность национальных лабораторий времени сравнивать свои часы с часами других лабораторий относительно всемирного координированного времени UTC;
  • бесперебойная и надежная работа с внешним генератором тактовых импульсов.

Типы синхронизации времени посредством ГНСС

Синхронизация по времени отдельно взятой системы может быть достигнута с помощью:

  • сгенерированных ГНСС приемником журналов времени;
  • электрических сигналов (1PPS, VARF), генерируемых ГНСС приемником c требуемой тактовой частотой;
  • синхронизация по схеме T-Sync.

Журналы времени

Для дальнейшей работы с данными журнала времени, данные могут быть преобразованы в общепринятые отраслевые форматы. Это необходимо для хранения и передачи промежуточных измерений, произведенных приёмником, а также выполнения постобработки полученных данных приложениями различных производителей приемников и программ. Например, формат RINEX или GGTTS.

Посекундный импульсный сигнал (1PPS) и переменная частота (VARF)

Для мониторинга часто изменяющихся показателей, например, таких как температура или давление и синхронизация их с данными ГНСС можно использовать сигналы 1PPS или VARF. Так как сигнал 1PPS не содержит информации по дате и времени, его чаще всего используют вместе с другими протоколами синхронизации, например NTP.

Реализация сигнала переменной частоты VARF осуществляется выдачей приемником строба с электрическими импульсами различной длительности (сигнал о необходимости выполнения операции).

Пользователи могут настроить полярность, период и длительность импульса выходного строба. Сигналы VARF могут генерироваться с частотой до 50 МГц, тогда как частота PPS может быть до 100 Герц. Передний фронт сигнала PPS синхронизирован с односекундным тактом часов приемника. На некоторых моделях приемника передний фронт сигнала VARF также можно синхронизировать с односекундным тактом часов приемника. Во всех случаях частота VARF привязана к частоте внутренних часов приемника, которые, в свою очередь, по умолчанию синхронизированы со временем GPS.

Внешний генератор тактовых импульсов

ГНСС приемник по умолчанию управляет внутренним кварцевым генератором. При работе с внешним опорным генератором частоты приемник может использовать только его данные, а также может его подстраивать. Управление подстройкой внешнего опорного генератора осуществляется выходным управляющим сигналом VARF.

При использовании высокоточного внешнего генератора частоты ГНСС измерения могут рассчитываться ГНСС приемником, используя его время и частоту. В этом случае пользователи могут отслеживать смещение и дрейф своего внешнего генератора частоты, анализируя измерения GPS, выполненные с использованием его времени и частоты.

Синхронизация времени по схеме T-Sync

В приемниках NovAtel предусмотрена возможность приема внешних стробов с частотой 5 или 10 МГц и 1PPS для синхронизации внутренних часов с этими сигналами. После отключения/включения питания или перезагрузки T-Sync позволяет внутренним часам приемника повторно надежно синхронизироваться с внешними устройствами. При повторной инициализации приемника смещения по времени не произойдет.

Необходимые аспекты

При выборе ГНСС оборудования для задач временной синхронизации нужно учесть следующие аспекты:

  • требования к точности решения;
  • наличие сигналов ГНСС в месте эксплуатации;
  • скорость (дискретность) решения;
  • непрерывность получения данных;
  • возможность экспорта данных;
  • стоимость системы;
  • возможные ограничения при установке системы;
  • тип решения - в реальном времени и/или постобработка.

Эпилог

Практически ни одно из современных направлений деятельности человека не может обойтись без тесного сотрудничества со смежными системами, дополняющими ее новой информацией. Также, существующие реалии диктуют необходимость не только в обмене огромными объемами всевозможных данных, но и требующими выполнять эти процессы синхронно.

Множество ответственных направлений топливно-энергетической сферы заставляет вести мониторинг процессов в режиме реального времени.

Интеграция инженерных систем и систем безопасности зданий и сооружений не может осуществляться без синхронной работы серверов всех смежных систем.

Изменение климатических условий в разных концах земного шара невозможно увязать без единой системы времени.

Все это требует от нас подходить к каждой новой задаче с большой ответственностью, предлагать нашим клиентам только самое качественное оборудование ГНСС, положительно зарекомендовавшее себя в различных сферах за годы применения.

Компания, ГНСС плюс, предлагает широкий спектр оборудования ГНСС для решения задач синхронизации по времени.

В качестве ГНСС приемника, обеспечивающего прием эталонного времени со спутников ГНСС, может быть использована любая OEM плата NovAtel седьмого поколения, особое внимание стоит обратить на ГНСС плату OEMStar.

Наиболее популярными ГНСС антеннами для решения задач временной синхронизации являются антенны Antcom серии BG3 и BG5 и Tallysman TW3400 и TW3440.

Для тайминга также могут использоваться ГНСС SMART-антенны, такие как Tallysman TW5340.

Для привязки навигационных сигналов к шкале времени все спутники оснащены атомным стандартом часов. На данный момент атомная временная шкала является самой точной в мире.

TAI – Атомное время - Temps Atomique International - 1 атомная секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения атома Цезия-133 и является единицей международной системы СИ. Начало отсчета системы атомного времени - 1 января 1958 в 00:00 ч.

Ранее существовало время GMT - Greenwich Mean Time- Среднее время по Гринвичу, которое было привязано к астрономическим явлениям (смена дня и ночи), но было недостаточно точным. Чтобы связать GMT и TAI было введено время UTC – Coordinated Universal Time - всемирное координированное время, которое основывается на атомном стандарте, но привязано к вращению Земли через дискретное прибавление или вычитание 1с.

Стабильность атомных часов порядка 10^-14, а значит погрешность в 1 секунду будет достигнута только спустя миллионы лет.

ГНСС Galileo и BeiDou имеют такой же принцип счета шкалы времени – номер недели и секунд.

Galileo System Time – GST –выполняет коррекцию относительно международной атомной шкалы времени. Началом отсчета шкалы считается 00:00 ч 22 августа 1999г (первый сброс номера недели GPS). Максимальное количество недель в GST равно 4096, а значит первый сброс номера недели произойдет только через 78 лет с начала отсчета системы.

Beidou System Time – BDT – основана на китайском универсальном глобальном времени, которое поддерживается национальным атомным стандартом времени. Начало отсчета шкалы BDT 00:00 ч 1 января 2006 (UTC). Ближайший сброс номера недели BeiDou произойдет спустя 160 лет с начала отсчета шкалы.

Шкала времени ГЛОНАСС в отличие от остальных систем основана на UTC SU . Поэтому в ней нет номера недели и номера секунды в неделе, а также не происходит сброс счетчика недель (rollover). Здесь используется стандартная дата и часы/минуты/секунды. Коррекция системного времени ГЛОНАСС происходит в тот же момент, что и плановая коррекция UTC. В спутниковой навигации величиной leap second принято называть разницу между TGPS и UTC SU, то есть разницу между шкалами времени GPS и ГЛОНАСС.

Итак, на что нам, как пользователям, необходимо обратить особое внимание:

- если программное обеспечение для пост-обработки использует некорректное значение leap second и не способно принять его из RINEX файла или ручным вводом, то пост-обработка по ГЛОНАСС проводиться не будет;

- на данный момент существует очень мало приемников, способных работать со шкалой времени отличной от GPS. Например, для получения навигационного решения только по ГЛОНАСС. Основная масса приемников основана на TGPS и без достаточного количества спутников GPS не сможет найти решение навигационной задачи;

Здесь мы делимся самой большой ценностью наших коллег и партнёров: опытом и знаниями.
Читай, изучай и развивай свои профессиональные навыки.
Давай расти вместе!

Знания для профи

Помощь в выборе

Техподдержка и сервис

Ответы на наиболее часто задаваемые вопросы

Ответы на наиболее часто задаваемые вопросы

Используя большой опыт службы технической поддержки АО «ПРИН», в данной статье мы попытались в доступной форме (вопрос-ответ) изложить ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы при работе со спутниковым оборудованием, с которыми сталкиваются «новички», в первый раз получившие комплект ГНСС оборудования.

Оглавление

Общие вопросы


В: На что влияет количество каналов в приёмнике?

О: В общем случае число каналов характеризует возможность одновременного приёма сигналов со спутников различных систем на разных частотах.

Например, чтобы отслеживать сигналы со спутниковых систем NAVSTAR GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo на различных частотах, в т.ч. планируемых, требуется около 200 каналов.

Но на достоверность и скорость получения решения влияют также и алгоритмы чипсета, ответственного за обработку сигналов. Поэтому стоит рассматривать число каналов в приёмнике совместно с возможностями вычислительной обработки платы ГНСС, определяющие качество получаемого решения.



В: Как измерять высоту приёмника?

О: Высоту измеряют от центра пункта или наконечника вехи до середины прокладки антенны, специального выреза в антенне или ручки специального адаптера (по наклонной линии), так и до нижней части приёмника или антенны (по вертикальной линии).

Вопросы, связанные с режимом Статика


В: Как долго необходимо выполнять измерения на точке в статике?

О: Всё зависит от условий наблюдений и типа используемого оборудования. При работе можно руководствоваться следующей формулой:

30 мин+1 мин*L км, где L – расстояние между приёмниками.

В: Какую частоту записи выбрать?

О: Частота (интервал) записи или – период сбора данных об отслеживаемых спутниках.

Достоверность определения местоположения, при прочих равных условиях, повышается при существенном изменении геометрии расположения спутников во время сеанса измерений. Интервала записи 10-15 секунд вполне достаточно для измерений в режиме «Статика». Запись с большей частотой является избыточной.

В режимах «Кинематика», «Stop and Go» требуется более высокая частота записи для накопления необходимого объёма данных при вычислении местоположения. В этих режимах рекомендуется использовать интервал 1 сек.


В: У меня есть файлы «сырых» измерений приемников разных производителей в различных форматах. Как их совместно обработать?

О: Как правило, программы для постобработки поддерживают только «фирменные» форматы сырых данных производителя или универсальный формат RINEX. Используйте программу-конвертер для преобразования файлов необработанных спутниковых измерений в формат RINEX. После этого вы можете выполнить обработку данных, полученных из приёмников различных производителей в одной программе. Вы можете скачать программы для конвертации файлов из приёмников Trimble и PrinCe в RINEX.

В: Какое максимальное расстояние между приёмниками в режиме Статика?

О: Для одночастотных приёмников не рекомендуется выполнять измерения на расстояниях более 10 км. Для многочастотных приёмников пределом могут стать возможности программного обеспечения при обработке длинных базовых линий. Например, при работе с ПО TBC не рекомендуется обрабатывать базовые линии длиннее нескольких сотен километров.

Вопросы, связанные с режимом RTK


В: Какое максимальное расстояние между приёмниками в режиме RTK?

О: Для получения корректных результатов желательно выполнять работы на удалении не более 50 км от одиночной базы. При этом фиксированное решение можно получить и на большем расстоянии, но достоверность такого результата снижается по мере удаления от базы из-за неоднородных условий распространения спутникового сигнала.

В: Какая максимальная дальность радиосвязи в режиме RTK?

О: На дальность радиосвязи влияет множество факторов, например излучаемая мощность передатчика, чувствительность приёмника, частота и скорость передачи, условия распространения сигнала в окружающей среде и т.д.. Чтобы приблизительно оценить дальность работы по радио, вы можете воспользоваться программой PCC Range Estimator.

Например, при мощности передачи 4 Вт дальность радиосвязи в условиях прямой видимости составит около 10 км, а при мощности передачи 35 Вт – около 30 км (при использовании антенны с коэффициентом усиления 0 dBi).

Помните, что программа позволяет выполнить предварительный расчёт максимальной дальности радиосвязи, основываясь на стандартных формулах и параметрах окружающей среды.


В: Пытаюсь запустить RTK съёмку с использованием УКВ, устанавливаю одинаковые частоты на приём и передачу, но связи не происходит. Что я делаю неправильно?

О: Убедитесь, что установлены одинаковые протоколы и скорости на приём и передачу. Иногда из-за особенностей рельефа радиосигнал не может достичь приёмника. В таком случае воспользуйтесь модемом-ретранслятором радиосигнала, для увеличения дальности и сокращения зон с недоступной радиосвязью. Также, если вы осуществляете передачу данных по радио без получения соответствующего разрешения, то вполне возможно, что кто-то использует вашу частоту. В этом случае необходимо сменить частоту передачи данных.


В: Какие сим-карты нужны для работы в режиме RTK по голосовому каналу («по дозвону»)?

О: На SIM картах должна быть активирована услуга «Передача данных по голосовому каналу», «CSD» или «Факсимильная передача данных». Помните, что поддержка данной услуги у конкретного оператора может зависеть от региона.

О: Повторите попытку соединения с базой. Если ошибка всё равно появляется, то, скорее всего, на SIM картах не активирована услуга передачи данных по голосовому каналу или в данном регионе она не поддерживается оператором сотовой связи. Свяжитесь со службой технической поддержки оператора сотовой связи для уточнения деталей.


В: При съёмке в сложных условиях (лес, высокая застройка) координаты точек не сходятся с предполагаемыми координатами («отлетают») даже при фиксированном решении.

О: При работе в неблагоприятных условиях, особенно когда происходят частые потери и восстановления инициализации, рекомендуется выполнить измерение точки, произвести принудительный сброс инициализации и измерить точку повторно (например, как контрольную). Разности координат точки позволяют получить представление о точности съёмки.

Вопросы, связанные с обработкой данных


В: Для чего нужна калибровка (локализация)?

О: Калибровка применяется в том случае, если Вам не известны параметры системы координат, в которой необходимо выполнить работу. Для калибровки необходимо произвести спутниковые наблюдения на пунктах с известными координатами в искомой системе. Эту процедуру можно выполнить как в режиме RTK, так и при постобработке в офисе. В результате калибровки, с использованием метода наименьших квадратов, вычисляется набор параметров, позволяющий выполнить переход от системы WGS 84 к искомой системе координат известных пунктов.

В: Сколько требуется пунктов с известными каталожными координатами для калибровки и как они должны быть расположены?

О: Минимально необходимое количество пунктов зависит от особенностей программного обеспечения при вычислении параметров калибровки. Обычно требуется наличие не менее 4-х точек с известными плановыми и высотными координатами. Опорные пункты должны быть равномерно расположены по границе района работ, образуя замкнутую фигуру.


В: Для чего нужна модель геоида?

О: Модель геоида требуется для перехода от геодезических высот, получаемых в результате спутниковых наблюдений к высотам относительно уровня моря.

В: Где можно найти модель геоида и что с ней делать?

О: Вы можете скачать модель EGM2008 в формате .ggf. Затем модель необходимо сохранить в специальном разделе офисного и полевого программного обеспечения.


Прежде чем мы посмотрим на историю глобальной навигационной спутниковой системы (англ. Global Navigation Satellite System, GNSS, ГНСС; далее как GNSS) или кинематики в реальном времени (RTK или Real Time Kinematic), мы должны рассмотреть исходную технологию, которая положила начало всему этому, известную как спутниковая навигация, ставшая в последствии одной из самых используемых и важных технологий во всем мире. Спутниковая навигационная система (A.K.A. satnav) — это своего рода технология, которая используется для определения местоположения автономных тел, находящихся на поверхности Земли. Для выполнения этой задачи технология спутниковой навигации использует несколько спутников (размещенных в космическом пространстве) для передачи сигнала через канал передатчика и приёмника. Эти сигналы могут использоваться для маркировки местоположения, отслеживания местоположения и многих других целей.

Это базовый обзор системы спутниковой навигации в том виде, в каком мы её знаем, но сегодня мы делаем еще один шаг вперед, чтобы обсудить усовершенствованную систему спутниковой навигации, известную как GNSS. Любая спутниковая навигационная система с возможностью глобального охвата называется глобальной навигационной спутниковой системой или GNSS. Но это ещё не всё. У GNSS есть секретное оружие …

Одна из технологий, на которую часто полагается GNSS, — это кинематика в реальном времени или RTK. Кинематика в реальном времени — это метод глобального спутникового позиционирования, который помогает GNSS повысить достоверность и точность целевых данных. Что касается позиционирования, определения местоположения и максимальной точности, сочетание GNSS с RTK повышает уровень точности, не похожий ни на что другое. RTK усиливает фазовый сигнал, которым обмениваются передатчик и приёмник, обеспечивая, тем самым, точность сантиметрового уровня и корректировку сигнала в реальном времени.


Что такое GNSS или глобальная навигационная спутниковая система?

Глобальные навигационные спутниковые системы были первоначально разработаны ВВС США, тогда технология называлась Global Positioning System или GPS, и её можно было использовать только в вооруженных силах США. Со временем технология GPS стала доступна каждому на этой планете. Теперь, когда каждый смартфон оснащённый GPS находится в лёгком доступе для всех, правительства нескольких стран решили вывести эту технологию на более продвинутый, точный и долгосрочный уровень. Таким образом, появление глобальных навигационных спутниковых систем или GNSS стало официальным явлением для потребителей частного сектора.

В настоящее время, помимо США, ГЛОНАСС России и Галилео Европейского Союза являются двумя основными действующими GNSS, работающими на поверхности нашей планеты. С появлением технологии GNSS начали работать многие вспомогательные технологии, известные как региональные навигационные системы (Regional Navigation Systems). Концепция технологии такая же, как и у GNSS, но охватывает меньше географических областей.


Как работает глобальная навигационная спутниковая система или GNSS?

Спутники GNSS имеют две несущие волны, зафиксированные в диапазоне L, а именно L1 (1575.42 МГц) и L2 (1227.60 МГц). Основное назначение этих двух диапазонов волн — передавать сигналы с подключенного спутника на поверхность земли. Согласно Techopedia, использование технологии L-диапазона может снизить накладные расходы, обеспечивая при этом надёжное соединение, которое менее подвержено прерываниям. Внедрение L-диапазонов при правильном расположении антенн даёт ряд преимуществ для сельскохозяйственных дронов, морских технологий, удаленного мониторинга и многого другого.

С другой стороны, приёмники GNSS, размещённые на поверхности земли, состоят из антенны и блока обработки. Назначение антенны — принимать кодированные сигналы от подключенных спутников, а задача блока обработки — декодировать сигналы в значимую информацию.


Примечание: для определения положения одного приёмника, GNSS должна собирать данные как минимум с трёх отдельных спутников.

Каждый спутник GNSS вращается вокруг Земли с интервалом 11 часов 58 минут и 2 секунды. Информация о времени, передаваемая спутником, передаётся с помощью кодов, с тем чтобы приёмник мог определить временной интервал, в течение которого передавался код.

Сигналы, передаваемые со спутника, содержат кодированные данные, которые помогают приёмникам точно определять его местоположение, а сам приёмник позиционирует себя точно в соответствии с положением спутника.

IC приёмник вычисляет разницу во времени между временем вещания и временем приёма кодированного сигнала. Как только приёмник позиционируется точно относительно спутника, блок обработки переводит местоположение приёмника с точки зрения широты, долготы и высоты. Вот так на основе этой простой концепции, каждая GNSS работает на поверхности этой планеты.


Применение глобальных навигационных спутниковых услуг

Появление технологии GNSS привело к изменению концепции отслеживания местоположения с высокой степенью точности и широким диапазоном охвата. Существует несколько основных вариантов применения GNSS, которые помогли миру увидеть лучшее будущее.

GNSS для навигации

Среди всех других технологий концепция GNSS оказала большое влияние на навигационные технологии. В последнее время GNSS была включена в автомобильную промышленность, теперь почти каждая автомобильная компания интегрирует технологию GNSS в свои модели автомобилей. Интеграция технологии GNSS помогает водителю легко перемещаться по неизвестным маршрутам, чтобы исследовать дороги мира.


Что такое WAAS?

По данным Федерального управления гражданской авиации, в отличие от традиционных наземных навигационных средств, система расширения зоны действия (Wide Area Augmentation System или сокр. WAAS) предоставляет навигационные услуги по всей Национальной системе воздушного пространства (National Airspace System или сокр. NAS). WAAS предоставляет дополнительную информацию приёмникам GPS /WAAS для повышения точности и целостности оценок текущего местоположения.


Что такое GBAS или LAAS?

Исторически сложилось так, что Федеральное управление гражданской авиации (Federal Aviation Administration или сокр. FAA) когда-то упоминало то, что мы теперь называем GBAS, LAAS. Согласно веб-сайту Федерального управления гражданской авиации, наземная система дополнения (Ground-Based Augmentation System или сокр. GBAS) — это система, которая обеспечивает дифференциальные поправки и мониторинг целостности глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS).


Помимо широкого спектра применения GNSS в автомобилях и самолётах, GNSS также используется для навигации катеров/яхт и кораблей на поверхности воды.

Примечание: на судах также используется функциональный блок GNSS получивший название «Man Overboard/Человек за бортом» или сокр. MOB. Данная функция позволяет экипажу корабля точно отметить местонахождение человека, упавшего за борт.

GNSS для съёмки и геологического картирования

Геодезическая съёмка и геологическое картирование — ещё одно важное применение GNSS. Большинство приёмников GNSS используют данные сигнала, генерируемые на частоте волны L1, для выполнения геологического картирования. Он оснащён точным кварцевым генератором, который помогает волне уменьшить ошибки часов при картировании. Исследователи могут также проводить высокоточные измерения путем расчёта соответствующего смещения между датчиками GNSS.


Например, если активно деформирующаяся область (скажем вулкан) окружена несколькими приёмными станциями, то GNSS может пригодиться для обнаружения любого вида деформации или движения земли.

Применение GNSS в других отраслях

Помимо вышеуказанных вариантов применения GNSS, к числу важных также можно отнести:

  1. Мобильная спутниковая связь
  2. Экстренные и точные услуги на основе местоположения
  3. Улучшение прогноза погоды
  4. Фотографическое геокодирование
  5. Маркетинг и многое другое


Датчики инерциальных измерительных устройств или системы INS

Инерциальный измерительный блок (Inertial Measurement Unit или инерционный датчик; сокр. IMU) играет жизненно важную роль в глобальных навигационных спутниковых системах. Как уже говорилось выше, система GNSS собирает сигналы данных по крайней мере от трёх из находящихся на орбите спутников, где каждый сигнал, принимаемый приёмниками, является невероятно точен.

Однако, если сигналу препятствуют какие-либо препятствия, такие как деревья, валуны или здания, сигнал больше не может обеспечивать точное позиционирование. Инерциальный измерительный блок — это своего рода инерционный датчик, который вычисляет вращение и ускорение движущегося тела для определения его положения в пространстве.


Немного углубимся в детали

IMU состоит из 6 дополнительных датчиков, расположенных по трём другим ортогональным осям, где каждая из которых также состоит из акселерометра и гироскопа. Задача акселерометра — измерять линейное ускорение движущегося тела, в то время как гироскоп измеряет ускорение вращения. Таким образом, вычисляя значения этих двух сенсоров, система может легко определить точное местоположение движущегося тела.
В тандеме GNSS и IMU предоставляют конечным пользователям более мощные и точные навигационные решения.

Подытожим

Благодаря последним технологическим достижениям, многие концепции и технологии существенно изменили игровое поле для робототехники, спутниковой связи и навигации в том виде, в каком мы их знаем. Глобальная навигационная спутниковая система является ключевым игроком среди инновационных технологий, которые улучшили повседневную жизнь, какой мы знаем её сегодня. Более того, RTK обеспечивает GNSS сантиметровым уровнем точности с возможностью корректировки сигнала в режиме реального времени. Совместное использование GNSS и RTK обеспечивает максимальную точность и высочайшее качество отслеживания, которое вам необходимо. В конце концов, GNSS и RTK составляют самую мощную комбинацию на рынке сегодня.

В этом обзоре мы разобрали все возможные области, касающиеся GNSS, и подробно обсудили её концепции, принципы работы и применение. Надеемся, что представленный материал в полной мере проинформировал вас о технологии GNSS, просветил и вдохновил к достижению поставленных целей. Благодарим за внимание.

Читайте также: