• Описание презентации по слайдам:

  • 

    1 слайд

    Тема: «Глобальные системы спутникового позиционирования».
    

  • 

    2 слайд

    Общие сведения.
    Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты) и точного времени, а также параметров движения (скорости и направления движения и т.д.) для наземных, водных и воздушных объектов.
    глобальные космические навигационные системы называются навигационно-геодезическими (универсальными).
    универсальность означает возможность использования аппаратуры как в геодезических, так и в навигационных целях; на суше, море, в воздухе и ближнем космическом пространстве;
    
    

  • 

    3 слайд

    Принцип работы
    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.
    Зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, можно вычислить положение объекта в пространстве.
    Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на измерении скорости распространения радиоволн.
    Для измерения времени радиосигнала каждый спутник навигационной системы использует атомные часы.
    

  • 

    4 слайд

    Применение систем навигации
    Геодезия: с помощью систем навигации определяются точные координаты точек
    Картография: системы навигации используется в гражданской и военной картографии
    Навигация: с применением систем навигации осуществляется как морская, так и дорожная навигация
    Спутниковый мониторинг транспорта: с помощью систем навигации ведётся мониторинг за положением, скоростью автомобилей, контроль за их движением
    Сотовая связь: первые мобильные телефоны с GPS появились в 90-х годах. В некоторых странах (например, США) это используется для оперативного определения местонахождения человека, звонящего 911. В России в 2010 году начата реализация аналогичного проекта — Эра-ГЛОНАСС.
    Тектоника, Тектоника плит: с помощью систем навигации ведутся наблюдения движений и колебаний плит
    Активный отдых: существуют различные игры, где применяются системы навигации, например, Геокэшинг и др.
    

  • 

    5 слайд

    Проблемы в использовании
    Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх или четырёх (3-мерная навигация) спутников;
    Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
    Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в некоторых пределах;
    Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
    Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.
    

  • 

    6 слайд

    Современное состояние
    В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:
    Работают:
    GPS - Принадлежит министерству обороны США. Устройства поддерживающие навигацию по GPS являются самыми распространёнными в мире. Также известна под более ранним названием NAVSTAR.
    ГЛОНАСС - Принадлежит министерству обороны России. После 1996 года спутниковая группировка сокращалась и к 2002 году практически полностью пришла в упадок. Была полностью восстановлена только в конце 2011 года. Отмечается малая распространенность клиентского оборудования. К 2025 году предполагается глубокая модернизация системы.
    Готовятся:
    Бэйдоу - Развёртываемая Китаем подсистема предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников. К 2020 году, когда количество спутников будет увеличено до 35, система «Бэйдоу» сможет работать как глобальная. Реализация данной программы началась в 2000 году.
    Galileo - Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки. Планируется полностью развернуть спутниковую группировку к 2020 году.
    IRNSS - Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в Индии. Первый спутник был запущен в 2008 году. Общее количество спутников системы IRNSS - 7.
    QZSS - японская система была задумана в 2002 г. как коммерческая с набором услуг для подвижной связи, вещания и широкого использования для навигации в Японии и соседних районах Юго-Восточной Азии.
    

  • 

    7 слайд

    Структура систем ГЛОНАСС и GPS.
    В состав каждой из систем входят три подсистемы (сегмента):
    Подсистема космических аппаратов (КА) и стартовые комплексы;
    подсистема наземного контроля и управления (НКУ);
    подсистема приемной аппаратуры потребителей (АП).
    

  • 

    8 слайд

    Подсистема космических аппаратов (КА)
    
    Каждая из подсистем и включает группировку из КА (ГЛОНАСС – 24, GPS – 28).
    Спутники GPS распределены в шести, а спутники ГЛОНАСС в трех орбитальных плоскостях, развернутых соответственно через 60° и через 120° по долготе.
    Орбиты расположены так, что в любое время над любой точкой земной поверхности видно «созвездие» не менее чем из четырех КА.
    
    

  • 

    9 слайд

  • 

    10 слайд

    Зоны действия спутниковых систем
    Бэйдоу IRNSS QZSS
    (Китай) (Индия) (Япония)
    

  • 

    11 слайд

    Со спутника передаются эфемериды ИСЗ и альманах всех ИСЗ системы и другие сведения.
    
    Эфемериды - данные, характеризующие орбиту ИСЗ на некотором относительно коротком интервале времени, позволяющие с высокой точностью вычислить местоположение спутника.
    Альманах - сборник данных о всех спутниках, содержит сведения о местоположениях спутников, времени их восхода и захода, их высотах над горизонтом и азимутах, используется для планирования измерений.
    
    

  • 

    12 слайд

    Подсистема НКУ состоит из:
    
    станций слежения за КА, собирающих информацию об орбитах спутников;
    службы точного времени;
    главной станции с вычислительным центром, обрабатывающим орбитальную информацию со спутников;
    станций загрузки данных на борт КА.
    
    Космические аппараты принимают и хранят информацию с наземных станций, а также непрерывно распространяют ее среди потребителей радиосигналами в составе навигационных сообщений.
    
    

  • 

    13 слайд

    Подсистема НКУ ГЛОНАСС
    

  • 

    14 слайд

    Подсистема НКУ GPS
    

  • 

    15 слайд

    ЦЕНТР УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТАМИ в наукограде Королёве Московской области
    

  • 

    16 слайд

    Подсистема потребителя
    Включает совокупность аппаратно-программных средств, реализующих возможные способы использования системы — определение навигационных данных на суше, поверхности моря, в воздухе, околоземном пространстве и геодезических положений на поверхности Земли.
    

  • 

    17 слайд

    Чем точнее работы, тем сложнее аппаратура.
    Наиболее совершенные приемные системы применяют в геодезических целях.
    
    Комплект аппаратуры пользователя для геодезических целей включает антенну, приемник, контроллер (управляющее устройство), аккумуляторы или батареи, блок питания (для зарядки аккумуляторов и работы от сети), кабели, штативы, вешку для установки антенны, рулетку или специальное приспособление для измерения высоты антенны и прочее оснащение.
    Для обработки измерений обязателен персональный компьютер с программным обеспечением.
    Комплект аппаратуры потребителя
    

  • 

    18 слайд

    Приемники классифицируют по конструктивным особенностям, назначению и некоторым другим признакам:
    по видам принимаемых сигналов приемники делят на кодовые и фазовые;
    по техническим возможностям — на односистемные (принимающие сигналы от одной системы GPS или ГЛОНАСС) или двухсистемные, ориентированные на прием сигналов как от GPS, так и от ГЛОНАСС;
    по назначению — для навигационных, военных, геодезических и других целей.
    

  • 

    19 слайд

    Эра-глонасс
    «ЭРА ГЛОНАСС» представляет собой систему спутникового мониторинга транспорта и предназначена для автоматического оповещения служб экстренного реагирования при авариях и других чрезвычайных ситуациях, что позволит снизить уровень смертности и травматизма на дорогах.
    Система включает навигационно-телекоммуникационные терминалы, устанавливаемые на транспортные средства, и соответствующую инфраструктуру операторов мобильной связи и экстренных служб.
    «ЭРА ГЛОНАСС» полностью совместима с действующей европейской системой.
    Предполагается обязать всех автовладельцев к 2020 году установить бортовое оборудование стоимостью около 3 тыс. рублей. Абонентская плата за пользование системой взиматься не будет.
    По состоянию на июль 2013 года система запущена в опытную эксплуатацию в 15 регионах России, комплексные испытания запланированы в 63 российских регионах в октябре 2013 года[
    
    

  • 

    20 слайд

    Принцип действия системы
    
    При тяжелой аварии, например, сопровождающейся срабатыванием подушек безопасности, терминал автоматически определяет координаты пострадавшего транспортного средства через спутники системы ГЛОНАСС, устанавливает связь с серверным центром системы мониторинга и передает данные об аварии по каналам сотовой связи оператору. Оператор голосом уточняет детали происшествия и в случае подтверждения информации или при отсутствии ответа направляет службы экстренного реагирования, например, спасателей МЧС, Скорую помощь, ГИБДД. Водитель или пассажиры могут также вручную включить устройство, передать данные и связаться с оператором.
    

  • 

    21 слайд

    Цели создания системы
    
    Снижение последствий травматизма и смертности на дорогах;
    Повышение безопасности грузовых и пассажирских перевозок;
    Коммерциализация ГЛОНАСС — создание массового навигационного рынка услуг и оборудования;
    Развитие отечественного производства, импортозамещение зарубежных навигационных технологий и продуктов;
    Обеспечение конкурентоспособности оборудования и услуг на основе ГЛОНАСС;
    Создание условий для экспансии технологий ГЛОНАСС на внешние рынки.
    

Краткое описание материала