GPS

  1. Космічні супутники [ правити | правити код ]
  2. Наземні станції контролю космічного сегмента [ правити | правити код ]

GPS ( англ. Global Positioning System - система глобального позиціонування, читається Джі Пі Ес) - супутникова система навігації , Яка забезпечує вимірювання відстані, часу і визначає місце розташування у всесвітній системі координат WGS 84 . Дозволяє майже при будь-якій погоді визначати місце розташування в будь-якому місці землі (Виключаючи приполярні області) і навколоземного космічного простору. Система розроблена, реалізована і експлуатується Міністерством оборони США , При цьому в даний час доступна для використання для цивільних цілей - потрібен тільки навігатор або інший апарат (наприклад, смартфон) з GPS-приймачем.

Основний принцип використання системи - визначення місця розташування шляхом вимірювання моментів часу прийому синхронізованого сигналу від навігаційних супутників антеною споживача. Для визначення тривимірних координат GPS-приймача потрібно мати чотири рівняння: «відстань дорівнює добутку швидкості світла на різницю моментів прийому сигналу споживачем і моменту його синхронного випромінювання від супутників»: | r - a j | = C (t j - τ) {\ displaystyle | \ mathbf {r} - \ mathbf {a} _ {j} | = c (t_ {j} - \ tau)} Основний принцип використання системи - визначення місця розташування шляхом вимірювання моментів часу прийому синхронізованого сигналу від навігаційних супутників антеною споживача .

тут:

a j {\ displaystyle \ mathbf {a} _ {j}} a j {\ displaystyle \ mathbf {a} _ {j}}   -   радіус-вектор   j {\ displaystyle {j}}   -го супутника, t j {\ displaystyle t_ {j}}   - момент часу прийому сигналу від j {\ displaystyle {j}}   -го супутника по годинах споживача, τ {\ displaystyle \ tau}   - невідомий момент часу синхронного випромінювання сигналу усіма супутниками по годинах споживача, c {\ displaystyle c}   - швидкість світла, r {\ displaystyle \ mathbf {r}}   - невідомий радіус-вектор споживача - радіус-вектор j {\ displaystyle {j}} -го супутника, t j {\ displaystyle t_ {j}} - момент часу прийому сигналу від j {\ displaystyle {j}} -го супутника по годинах споживача, τ {\ displaystyle \ tau} - невідомий момент часу синхронного випромінювання сигналу усіма супутниками по годинах споживача, c {\ displaystyle c} - швидкість світла, r {\ displaystyle \ mathbf {r}} - невідомий радіус-вектор споживача.

Ідея створення супутникової навігації народилася ще в 1950-ті роки. У той момент, коли в СРСР був запущений перший штучний супутник Землі , Американські вчені на чолі з Річардом Кершнер спостерігали сигнал, що виходить від радянського супутника і виявили, що завдяки ефекту Доплера частота сигналу збільшується при наближенні супутника і зменшується при його віддаленні. Суть відкриття полягала в тому, що якщо точно знати свої координати на Землі, то стає можливим виміряти положення та швидкість супутника, і навпаки, точно знаючи положення супутника, можна визначити власну швидкість і координати [1] .

Важливою віхою на шляху до створення міжвидової супутникової навігаційної системи збройних сил став запуск супутників за програмою Timation [En] на низьку навколоземну орбіту . Роботи за програмою Timation були розпочаті в Центральній військово-морської лабораторії в 1964 році. Ініціатором програми виступав флот для власних потреб, і на тому етапі про створення єдиної системи для всіх видів збройних сил мови не йшло [2] .

У 1973 році була ініційована програма «DNSS», пізніше перейменована в «NavStar». Супутники за програмою NavStar виводилися значно вище, на середню навколоземну орбіту . Сучасна назва «GPS» програма отримала в грудні 1973 року [2] .

Навігаційні супутники Військово-морських сил США

(1967-1981) Супутник T-1 T-2 NTS-1 NTS-2 NTS-3 Дата запуску 31 травня 1967 30 вересня 1969 14 липня 1974 23 червня 1977 березень 1981 Орбіта низька навколоземну середня навколоземну запуск не відбувся Висота (км) 920 920 13 620 20 200 нахил (Град.) 70 70 125 63,6 ексцентриситет 0,001 0,002 0,007 0,0004 Маса (кг) 39 57 295 440 490 Потужність (Вт) 6. 18 125 400 450 Частотний діапазон УВЧ УКХ / УВЧ УВЧ / L УВЧ / L1 / L2 УВЧ / L1 / L2 Генератор сигналів
(Робочий матеріал) кварц кварц кварц / рубідій кварц / цезій цезій / водневий мазер Коеф. знесення (10 -13
/ Сут.) 300 100 5 ... 10 ( M e d = {\ displaystyle {Med} =} (1967-1981) Супутник   T-1   T-2   NTS-1   NTS-2   NTS-3   Дата запуску 31 травня 1967 30 вересня 1969 14 липня 1974 23 червня 1977 березень 1981 Орбіта   низька навколоземну   середня навколоземну   запуск не відбувся Висота (км) 920 920 13 620 20 200   нахил   (Град 7) 1 ... 2 ( M e d = {\ displaystyle {Med} =} 1,5) M ξ = {\ displaystyle M \ xi =} 0,1 Джерела інформації


У створенні міжвидової супутникової навігаційної системи в 1970-і брали участь три основних виду збройних сил США: ВМС , ВВС і армія . У цьому ними переслідувалися наступні цілі: [2]

  • ВМС - для створення комбінованих инерциально - астронавігаційних систем наведення балістичних ракет підводних човнів і уточнення координат підводного човна в момент перед пуском (для точності наведення);
  • ВВС - для оснащення військових літальних апаратів більш точної навігаційної апаратурою та підвищення точності нанесення бомбо-штурмових і ракетних ударів;
  • Армія - для оснащення підрозділів низового тактичної ланки «секція-відділення», «відділення-взвод», «взвод-рота» порівняно недорогий, портативної і високоточною системою для вирішення широкого спектра завдань, оперативного отримання точних координат на місцевості своїх і противника, цілевказування і коригування ракетно-артилерійських ударів і ін.

Апаратура супутникової навігації і топографічної прив'язки (GPS-приймач, пристрої виведення координат і балістичні обчислювачі) призначалася для розміщення на кораблях і підводних човнах-носіях крилатих і балістичних ракет, на танках і бронемашинах , оперативно-тактичних ракетних комплексах , самохідних артилерійських установках і буксируваних артилерійських знаряддях , А також інших зразках бойової техніки [3] .

До робіт по створенню системи були залучені державні та приватні дослідні та науково-виробничі установи:

Список задіяних структур [4] Установи ВМС США установи ВВС США установи Армії США Приватні науково-виробничі установи комерційних структур

  • General Dynamics Corp. , Astronautics Division, Сан-Дієго , Каліфорнія (Головний підрядник);
  • Rockwell International, Inc. , Space Systems Division, Дауні , Каліфорнія ;
  • TRW Systems Group , Space Technology Laboratories, Inc., Редондо-Біч , Каліфорнія ;
  • Stanford Telecommunications, Inc., Саннівейл , Каліфорнія ;
  • Analytical Sciences Corp., Бостон , Массачусетс ;
  • Gruman Aerospace Corp. , Бетпейдж , Лонг-Айленд ;
  • General Electric Co. , Джонсон-Сіті , Нью Йорк .

Надалі, провідними приватними підрядниками за програмою NAVSTAR / GPS виступали підрозділу компаній General Electric в Веллі-Фордж , Пенсільванія і Rockwell International в Сил-Біч , Каліфорнія [3] .

У вищих ешелонах влади ставлення бюрократії до розроблюваної інновації було досить скептичним, так як декодування сигналу не становило проблеми для засобів радіоперехоплення СРСР, КНР і збройних сил інших держав [5] .

Перший супутник за програмою NavStar виведений на орбіту 14 липня 1974 року. Висновок супутника радянської системи позиціонування ГЛОНАСС в 1982 році дав привід конгресу США виділити гроші і прискорити роботи. Йшла холодна війна, гонка озброєнь набирала обертів. У 1983 році почалися інтенсивні роботи зі створення GPS, а останній з усіх 24 супутників, необхідних для повного покриття земної поверхні, був виведений на орбіту в 1993 році, і GPS встала на озброєння. Стало можливим використовувати GPS для точного наведення ракет на нерухомі, а потім і на рухомі об'єкти в повітрі і на землі.

Спочатку глобальна система позиціонування розроблялася як суто військовий проект (по-перше, це робилося в інтересах дотримання режиму секретності, по-друге, комерційні структури не вбачали в цьому проекті великих дивідендів на перспективу від виведення програмного продукту на цивільний ринок товарів і послуг, а в По-третє, суми військових замовлень дозволяли підрядникам не замислюватися про функціонал подвійного призначення). Але після того, як в 1983 році вторгся в повітряний простір Радянського Союзу « Боїнг-747 »Рейсу KE007 «Корейських авіаліній» був збитий біля острова Сахалін , То, оскільки причиною була названа дезорієнтація екіпажу в просторі, президент США Рональд Рейган пообіцяв дозволити використання системи навігації для цивільних цілей у всьому світі [6] . Щоб уникнути військового застосування системи точність була зменшена спеціальним алгоритмом. [ уточнити ]

Потім з'явилася інформація про те, що деякі компанії розшифрували алгоритм зменшення точності на частоті L1 і з успіхом компенсують цю складову помилки. У 2000 році це загрубленіе точності скасував своїм указом президент США Білл Клінтон [7] .

Супутники Блок Період
запусків Запуски супутників Працюють
зараз Запу-
щено неус-
пешно гото-
вітся Заплані-
ровано I 1978-1985 10 1 0 0 0 II 1989-1990 9 0 0 0 0 IIA 1990-1997 19 0 0 0 0 IIR 1997-2004 12 1 0 0 12 IIR-M 2005-2009 8 0 0 0 7 IIF 2010 -2016 12 0 0 0 12 IIIA 2018-2023 0 0 0 10 0 IIIF 2025-2034 0 0 0 22 0 Всього 70 2 0 32 31 (Останнє оновлення даних 5 лютого 2018)

Детальніше див. Список запусків супутників GPS [en]

GPS складається з трьох основних сегментів: космічного, керуючого і призначеного для користувача [8] . Супутники GPS транслюють сигнал з космосу, і все приймачі GPS використовують цей сигнал для обчислення свого положення в просторі за трьома координатам в режимі реального часу.

Космічний сегмент складається з 32 супутників, що обертаються на середньої орбіті Землі.

Станом на 8 вересня 2018 року використовуються за цільовим призначенням 31 космічний апарат (КА). На етапі введення в систему 0 КА, виведені на техобслуговування 1 КА.

Керуючий сегмент являє собою головну керуючу станцію і кілька додаткових станцій [9] , А також наземні антени і станції моніторингу, ресурси деяких зі згаданих є спільними з іншими проектами.

Призначений для користувача сегмент представлений приймачами GPS, які перебувають у віданні державних інститутів, і сотнями мільйонів приймальних пристроїв, власниками яких є звичайні користувачі.

Космічні супутники [ правити | правити код ]

Орбіти супутників [ правити | правити код ]

Орбіти супутників системи GPS. Приклад видимості супутників з однією з точок на поверхні Землі. Visible sat - число супутників, видимих ​​над горизонтом спостерігача в ідеальних умовах (чисте поле)

Супутникове угрупування системи NAVSTAR обертається навколо Землі по кругових орбітах з одного висотою і періодом обертання для всіх супутників. Кругова орбіта з висотою близько 20 200 км (радіус орбіти близько 26 600 км) є орбітою добової кратності з періодом обігу 11 годині 58 хвилин; таким чином, супутник здійснює два витки навколо Землі за одну зоряна доба (23 години 56 хвилин). нахил орбіти (55 °) є також загальним для всіх супутників системи. Єдиною відмінністю орбіт супутників є довгота висхідного вузла, або точка, в якій площину орбіти супутника перетинає екватор: дані точки відстоять один від одного приблизно на 60 градусів. Таким чином, незважаючи на однакові (крім довготи висхідного вузла ) Параметри орбіт, супутники обертаються навколо Землі в шести різних площинах, по 4 апарату в кожній.

Супутники випромінюють відкриті для використання сигнали в діапазонах: L1 = 1575,42 МГц і L2 = 1227,60 МГц (починаючи з Блоку IIR-M), а моделі IIF випромінюють також на частоті L5 = 1176,45 МГц. Ці частоти є відповідно 154-й, 120-й і 115-й гармоніками фундаментальної частоти 10,23 МГц, що генерується бортовими атомним годинником супутника з добовою нестабільністю не гірше 10-13; при цьому частота атомного годинника зрушена до значення 10,229 999 995 43 МГц, щоб компенсувати релятивістський зрушення, обумовлений рухом супутника щодо наземного спостерігача і різницею гравітаційних потенціалів супутника і спостерігача на поверхні Землі (див. Час супутникових навігаційних систем ) [10] . Навігаційна інформація може бути прийнята антеною (Зазвичай в умовах прямої видимості супутників) і оброблена за допомогою GPS-приймача .

Сигнал з кодом стандартної точності (C / A-код - модуляція BPSK (1)), який передається в діапазоні L1 (і сигнал L2C (модуляція BPSK) в діапазоні L2, починаючи з апаратів IIR-M), поширюється без обмежень на використання. Спочатку використовується на L1 штучне загрубленіе сигналу (режим селективного доступу - S / A) з травня 2000 року відключено. З 2007 року США остаточно відмовилися від методики штучного загрубления. Планується з запуском апаратів Блок III введення нового сигналу L1C (модуляція BOC (1,1)) в діапазоні L1. Він буде мати зворотну сумісність, поліпшену можливість простеження шляху і в більшій мірі сумісний з сигналами L1 європейської системи супутникового позиціонування Galileo .

Для військових користувачів додатково доступні сигнали в діапазонах L1 / L2, модульовані перешкодостійким кріптоустойчивость P (Y)-кодом (модуляція BPSK (10)). Починаючи з апаратів IIR-M введений в експлуатацію новий М-код (використовується модуляція BOC (10, 5)). Використання М-коду дозволяє забезпечити функціонування системи в рамках концепції Navwar (навігаційна війна). М-код передається на існуючих частотах L1 і L2. Даний сигнал має підвищену завадостійкістю, і його досить для визначення точних координат (у випадку з P-кодом було необхідне отримання і коду C / A). Ще однією особливістю M-коду стане можливість його передачі для конкретної області діаметром в декілька сотень кілометрів, де потужність сигналу буде вище на 20 децибел. Звичайний сигнал М вже доступний в супутниках IIR-M, а вузько направлений буде доступний тільки за допомогою супутників GPS-III.

C запуском супутника блоку IIF введена нова частота L5 (1176,45 МГц). Цей сигнал також називають safety of life (охорона життя людини). Сигнал на частоті L5 могутніше на 3 децибели , Ніж цивільний сигнал, і має смугу пропускання в 10 разів ширше. Сигнал зможуть використовувати в критичних ситуаціях, пов'язаних із загрозою для життя людини. Повноцінно сигнал буде використовуватися після 2014 року.

Сигнали модулюються псевдовипадковими послідовностями (PRN - Pseudorandom Noise) двох типів: C / A-код і P-код. C / A (Clear access) - загальнодоступний код - являє собою PRN з періодом повторення 1023 циклу і частотою проходження імпульсів 1,023 МГц. Саме з цим кодом працюють всі цивільні GPS-приймачі. P (Protected / precise) -код використовується в закритих для загального користування системах, період його повторення складає 2 · 1014 циклів. Сигнали, модульовані P-кодом, передаються на двох частотах: L1 = 1575,42 МГц і L2 = 1227,6 МГц. C / A-код передається лише на частоті L1. Несуча, крім PRN-кодів, модулюється також навігаційним повідомленням.

Тип супутникаGPS-IIGPS-IIAGPS-IIRGPS-IIRMGPS-IIFМаса, кг

885 1500 2000 2000 2170 Термін життя, років 7,5 7,5 10 10 15 Еталон бортового часу Cs Cs Rb Rb Rb + Cs межспутнікових
зв'язок - + + + + Автономна
робота, днів 14 180 180 180> 60 антирадіаційний
захист - - + + + Антена - - Покращена Покращена Покращена Можливість настройки
на орбіті і потужність
бортового передавача + + ++ +++ ++++ Навігаційний
сигнал L1: C / A + P
L2: P L1: C / A + P
L2: P L1: C / A + P
L2: P L1: C / A + P + M
L2: C / A + P + M L1: C / A + P + M
L2: C / A + P + M
L5: C

24 супутника забезпечують повну працездатність системи в будь-якій точці земної кулі, але не завжди можуть забезпечити впевнений прийом і хороший розрахунок позиції. Тому, для збільшення точності позиціювання і резерву на випадок збоїв, загальне число супутників на орбіті підтримується в більшій кількості (32 апарату у вересні 2018 року).

Наземні станції контролю космічного сегмента [ правити | правити код ]

Стеження за орбітальної угрупованням здійснюється з головною контрольної станції, розташованої на авіабазі ВПС США Schriever, штат Колорадо , США, і за допомогою 10 станцій спостереження, з них три станції здатні посилати на супутники коректувальні дані у вигляді радіосигналів з частотою 2000-4000 МГц. Супутники останнього покоління розподіляють отримані дані серед інших супутників.

Незважаючи на те, що спочатку проект GPS був направлений на військові цілі, сьогодні GPS широко використовуються в цивільних цілях. GPS-приймачі продають в багатьох магазинах, що торгують електронікою, їх вбудовують в мобільні телефони , смартфони , наручні електронний годинник , КПК і онбордери . Споживачам також пропонуються різні пристрої і програмні продукти, що дозволяють бачити своє місцезнаходження на електронній карті; мають можливість прокладати маршрути з урахуванням дорожніх знаків, дозволених поворотів і навіть пробок; шукати на карті конкретні будинки та вулиці, пам'ятки, кафе, лікарні, автозаправки та інші об'єкти інфраструктури.

  • геодезія : За допомогою GPS визначаються точні координати точок і межі земельних ділянок.
  • картографія : GPS використовується в цивільній і військовій картографії.
  • Навігація : Із застосуванням GPS здійснюється як морська, так і дорожня навігація.
  • Супутниковий моніторинг транспорту : За допомогою GPS ведеться моніторинг за станом, швидкістю автомобілів, контроль за їх рухом.
  • стільниковий зв'язок : Перші мобільні телефони з GPS з'явилися в 90-х роках. У деяких країнах, наприклад США, GPS використовується для оперативного визначення місцезнаходження людини, що дзвонить по телефону екстреної допомоги 911 . У Росії в 2010 році розпочато реалізацію аналогічного проекту ЕРА-ГЛОНАСС .
  • тектоніка , тектоніка плит : За допомогою GPS ведуться спостереження рухів і коливань плит [11] .
  • Активний відпочинок : Є різні ігри, де застосовується GPS, наприклад, геокешинг та ін.
  • геотегінг : Інформація, наприклад фотографії, «прив'язуються» до координат завдяки вбудованим або зовнішнім GPS-приймачів.

Висловлювалися пропозиції про інтеграцію систем Iridium і GPS.

Складові, які впливають на похибку одного супутника при вимірюванні псевдодальності, наведені нижче [12] :

Джерело похибки Середньоквадратичне
значення похибки, м Нестабільність роботи генератора 6,5 Затримка в бортовій апаратурі 1,0 Невизначеність просторового положення супутника 2,0 Інші похибки космічного сегмента 1,0 Неточність ефемерид 8,2 Інші похибки наземного сегмента 1,8 іоносферних затримка 4,5 Тропосферний затримка 3,9 Шумова помилка приймача 2,9 Многолучёвость 2,4 Інші помилки сегмента користувача 1,0 Сумарна похибка 13,1

Сумарна похибка при цьому не дорівнює сумі складових, а складається квадратично: Δ = δ 1 2 + δ 2 + 2 +. . . + Δ n 2, {\ displaystyle \ Delta = {\ sqrt {\ delta _ {1} ^ {2} + \ delta _ {2} ^ {2} + ... + \ delta _ {n} ^ {2 }}}} Сумарна похибка при цьому не дорівнює сумі складових, а складається квадратично: Δ = δ 1 2 + δ 2 + 2 + оскільки складові похибки вважаються незалежними.

коефіцієнт кореляції похібок двох поруч стояти GPS пріймачів (при работе в кодовому режімі) ставити 0,15-0,4 залежних від співвідношення сигнал / шум. чим более співвідношення сигнал / шум , Тім более кореляція. При затіненні части супутніків и перевідбіттів сигналу кореляція может падати аж до нуля и даже негативних величин. Такоже коефіцієнт кореляції похібок Залежить від геометричного фактора. при PDOP <1,5 кореляція может досягаті значення 0,7. Так як похібка GPS складається з багатьох складових, вона НЕ может буті представлена ​​у виде нормального білого шуму . За формою розподілу похибка є сума нормальної похибки, взятої з коефіцієнтом 0,6-0,8 і похибки, що має розподіл Лапласа з коефіцієнтом 0,2-0,4. автокорреляция сумарної похибки GPS падає до значення 0,5 протягом приблизно 10 секунд [13] .

Типова точність сучасних GPS-приймачів в горизонтальній площині складає приблизно 6-8 метрів при хорошій видимості супутників і використанні алгоритмів корекції . На території США, Канади, Японії, КНР, Європейського Союзу та Індії є станції WAAS , EGNOS , MSAS і т. д., що передають поправки для диференціального режиму, що дозволяє знизити похибка до 1-2 метрів на території цих країн. При використанні більш складних диференціальних режимів точність визначення координат можна довести до 10 см. Точність будь-СНС сильно залежить від відкритості простору, від висоти використовуваних супутників над горизонтом.

Починаючи з 2010 року, запускаються космічні супутники версії GPS IIF, які забезпечують набагато більш високу точність визначення координат. Якщо апарати GPS IIA / IIR / IIR-M мають похибка 6 метрів, то за допомогою нових супутників можливо визначати місце розташування з похибкою не більше 60-90 см. Підвищена точність супутників GPS нового покоління стала можливою завдяки використанню більш точних атомного годинника . Оскільки супутники рухаються зі швидкістю близько 14 000 км / год (3,874 км / с) ( кругова швидкість на висоті 20 200 км), підвищення точності часу навіть в шостому знаку є критично важливим для трилатерации .

Спочатку планувалося запустити 33 супутника нового покоління, але через технічні проблем початок запуску перенесли з 2006 року на 2010 рік, а кількість супутників зменшили з 33 до 12. На вересень 2018 року на орбіту виведені всі дванадцять супутників з нової версії: GPS IIF SV-1 (Запущений 28 травня 2010 року), GPS IIF-2 (Запущений 16 липня 2011 року), GPS IIF-3 (Запущено 4 жовтня 2012 року), GPS IIF-4 (Запущений 15 травня 2013 року), GPS IIF-5 [En] (Запущений 21 лютого 2014 роки), GPS IIF-6 [En] (Відкрито 17 травня 2014 року) GPS IIF-7 [En] (Запущений 2 серпня 2014 року) ... GPS IIF-8 (запущений 29 жовтня 2014 року) GPS IIF-9 (запущений 25 березня 2015 року), GPS IIF-10 (запущений 15 липня 2015 року), GPS IIF- 11 (запущений 30 жовтня 2015 року), GPS IIF-12 (запущений 5 лютого 2016 року).

Однак навіть точності в 10 см недостатньо для ряду задач геодезії, зокрема, для прив'язки до місцевості меж суміжних земельних ділянок. При помилку в 10 см площа ділянки в 600 м² може зменшитися або збільшитися на 10 м². В даний час для геодезичних робіт все частіше застосовують GPS приймачі, що працюють в режимі RTK . У такому режимі приймач отримує як сигнал із супутників, так і сигнали з наземних базових станцій. Режим RTK забезпечує в реальному часі точність порядку 1 см в плані і 2 см по висоті.

Загальним недоліком використання будь радіонавігаційної системи є те, що при певних умовах сигнал може не доходити до приймача, або приходити зі значними спотвореннями або затримками. Наприклад, практично неможливо визначити своє точне місцезнаходження в глибині квартири всередині залізобетонного будівлі, в підвалі або в тунелі навіть професійними геодезичними приймачами. Так як робоча частота GPS лежить в дециметровому діапазоні радіохвиль, рівень сигналу від супутників може серйозно знизитися під щільною листям дерев або через дуже великий хмарності. Нормальному прийому сигналів GPS можуть пошкодити перешкоди від багатьох наземних радіоджерел, а також (в окремих випадках) від магнітних бур або навмисно створювані «глушилками» (даний спосіб боротьби з супутниковими автосигналізації часто використовується автовикрадачами). Постановка перешкод приймачів GPS-сигналів ефективно використовувалася для боротьби із засобами наведення крилатих ракет під час операцій США і Великобританії в Іраку, а також «Рішучою сили» НАТО в Федеративній Республіці Югославії. Це призводило до самоліквідації крилатих ракет, а також до нештатному їх польоту по несанкціонованої траєкторії [14] . Більш ефективно виконувати завдання супутникової навігації в складних помехових умовах дозволяє застосування в GPS-системи цифрових антенних решіток , Що забезпечують формування «нулів» в діаграмі спрямованості антеною системи в напрямках на джерела активних перешкод [14] .

Невисока нахил орбіт GPS (приблизно 55 °) серйозно погіршує точність в приполярних районах Землі, так як супутники GPS невисоко піднімаються над горизонтом, в результаті на промені зору знаходиться велика повітряна маса, а також можливі об'єкти поблизу горизонту (будівлі, гори тощо .). Похибки у визначенні псевдодальності, що вносяться іоносферою і тропосферою, для супутника в зеніті становлять 1 м і 2,3 м відповідно, тоді як для надгорізонтного супутника ці величини можуть досягати 100 м і 10 м, відповідно.

GPS реалізована і експлуатується міністерством оборони США , І тому є повна залежність від цього органу в отриманні іншими користувачами точного сигналу GPS.

1 973 Рішення про розробку супутникової навігаційної системи 1974-1979 Випробування системи 1977 Прийом сигналу від наземної станції, що імітує супутник системи 1978-1985 Запуск одинадцяти супутників першої групи (Block I) 1979 Скорочення фінансування програми. Рішення про запуск 18 супутників замість запланованих 24. 1980 зв'язку з рішенням згорнути програму використання супутників Vela системи відстеження ядерних вибухів, ці функції було вирішено покласти на супутники GPS. Старт перших супутників, оснащених датчиками реєстрації ядерних вибухів. 1980-1982 Подальше скорочення фінансування програми 1983 Після загибелі літака компанії Korean Airline , Збитого над територією СРСР, прийнято рішення про надання сигналу цивільним службам 1 986 Загибель космічного човника Space Shuttle «Challenger» призупинила розвиток програми, так як планувалося використання космічних човників для виведення на орбіту другої групи супутників. В результаті основним транспортним засобом була обрана ракета-носій «Дельта» 1988 Рішення про розгортання орбітального угрупування в 24 супутника. 18 супутників не в змозі забезпечити безперебійного функціонування системи. 1989 Активація супутників другої групи 1990-1991 Тимчасове відключення SA ( англ. selective availability - штучно створюваної для неавторизованих користувачів округлення визначення місця розташування до 100 метрів) у зв'язку з війною в Перській затоці і браком військових моделей приймачів. Включення SA 1 червня 1991 року. 08.12.1993 Повідомлення про первинну готовності системи ( англ. Initial Operational Capability). В цьому ж році прийнято остаточне рішення про надання сигналу для безкоштовного користування цивільним службам і приватним особам 1994 Супутникове угрупування укомплектована 17.07.1995 Повна готовність системи ( англ. Full Operational Capability) 01.05.2000 Відключення SA для цивільних користувачів, таким чином точність визначення зросла з 100 до 20 метрів 26.06.2004 Підписання спільної заяви щодо забезпечення взаємодоповнюваності і сумісності Galileo і GPS Грудень 2006 Російсько-американські переговори щодо співпраці в області забезпечення взаємодоповнюваності космічних навігаційних систем ГЛОНАСС і GPS.

Склад групи космічної навігаційної системи GPS на 11 липня 2019 року [15] :

  • Всього у складі ОГ GPS: 32 КА
  • Використовуються за цільовим призначенням: 32 КА
  • На етапі введення в систему: - 0 КА
  • Тимчасово виведені на техобслуговування: - 0 КА
  • На етапі виведення з системи: 0 КА
  1. Dan Cho. Space Tracker. The earliest satellite watchers 'ideas led to GPS (неопр.). Technology Review (2004-12-1). Дата звернення 2012 = 12-14. Читальний зал 5 січня 2013 року.
  2. 1 2 3 Statement of Cmdr. AE Fiore, US Navy . / Hearings on Military Posture and HR 3689, April 11, 1975. - Washington, DC: US ​​Government Printing Office, 1975. - P. 5207-5212 - 5324 p.
  3. 1 2 Program Acquisition Costs by Weapon System. Department of Defense Budget for Fiscal Year тисяча дев'ятсот дев'яносто три . - January 29, 1992. - P. 116-124 p.
  4. Statement of Lt. Col. Leonard R. Kruczynski, USAF, GPS Yuma Test Force . / Hearings on Military Posture and HR 3689, April 11, 1975. - Washington, DC: US ​​Government Printing Office, 1975. - P. 5204, 5213, 5214 - 5324 p.
  5. Statement of Col. Brad Parkinson, USAF, GPS Program Manager . / Hearings on Military Posture and HR 3689, April 11, 1975. - Washington, DC: US ​​Government Printing Office, 1975. - P. 5212 - 5324 p.
  6. United States Updates Global Positioning System Technology
  7. GPS-гонка: Росії не вистачає супутників Читальний зал 26 червня 2015 року., Cnews.ru, 4 червня 2003 р
  8. John Pike. GPS III Operational Control Segment (OCX) (неопр.). Globalsecurity.org. Дата обігу 8 грудня 2009.
  9. GPS control segment map (неопр.). gps.gov.
  10. Samama N. Global Positioning: Technologies and Performance . - John Wiley & Sons, 2008. - ISBN 0-470-24190-X .
  11. GPS Time Series
  12. Анучин О.Н., Емельянцев Г.І. Інтегровані системи орієнтації для морських рухомих об'єктів / Под ред. В. Г. Пешехонова. - 2-е вид. - СПб .: ГНЦ РФ-ЦНДІ «Електроприлад», 2003. - С. 160-161. - 390 с. - ISBN 5-900780-47-3 .
  13. Горбачов А. Ю. Математична модель похибок GPS // авіакосмічного приладобудування. - М .: НАУЧТЕХЛІТІЗДАТ, 2010. - № 5.
  14. 1 2 Слюсар В. І. Цифрові антенні решітки. Рішення задач GPS (Рос.) // Електроніка: наука, технологія, бізнес. - 2009. - Вип. 1. - С. 74-78.
  15. Склад угруповання GPS // Інформаційно-аналітичний центр ГЛОНАСС
  • Александров І. Космічна радіонавігаційна система НАВСТАР (рус.) // Закордонне військовий огляд. - М., 1995. - № 5. - С. 52-63. - ISSN 0134-921X .
  • Козловський Є. мистецтво позиціонування // Навколо світу . - М., 2006. - № 12 (2795). - С. 204-280.
  • Шебшаевіч В. С., Дмитрієв П. П., Іванцев Н. В. та ін. Мережеві супутникові радіонавігаційні системи / під ред. В. С. Шебшаевіча. - 2-е изд., Перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1993. - 408 с. - ISBN 5-256-00174-4 .

Офіційні документи і специфікації Пояснення роботи Сумісність з Gallileo і ГЛОНАСС Різне

Новости
Слова жизни
Фотогалерея