Предисловие
Учебное пособие написано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлениям подготовки 23.04.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», направленность (профиль); «Синтез инфраструктуры телематики автотранспортного комплекса» и 38.03.02 «Менеджмент», направленность (профиль) «Логистика и управление цепями поставок».
Авторы стремились последовательно и с необходимой детальностью изложить довольно широкий круг вопросов, касающихся глобальной спутниковой навигации и определения местоположения транспортных средств, давая таким образом студенту возможность достаточно глубоко изучить и освоить предлагаемый материал.
Изложение теоретического материала дополнено рассмотрением двух наиболее полно сформированных к настоящему времени систем глобальной навигации и позиционирования — ГЛОНАСС и GPS. Особое внимание уделено пояснению физического содержания различных аспектов технологии глобального позиционирования и навигации, используемой на автомобильном транспорте.
Распределение материала по главам выполнено следующим образом.
В первой главе содержится краткая история создания и развития спутниковых навигационных систем. Изложены основные идеи, реализованные в системах глобальной спутниковой навигации. Даны общие сведения о спутниковых навигационных системах ГЛОНАСС и GPS.
Во второй главе описаны принципы навигационных определений местоположения объекта в глобальных навигационных системах, основанные на измерении расстояния от объекта до видимых над горизонтом спутников. Дан поэтапный метод вычисления местоположения объекта в географических координатах. Рассмотрены основные источники погрешностей определения местоположения объекта.
Третья глава содержит описание структуры сигналов и сообщений глобальных навигационных спутниковых систем. Описаны механизмы формирования дальномерных кодов, выделения даль-номерных кодов в навигационном приемнике на фоне шума. Показана энергетическая эффективность корреляционного принципа выделения полезных сигналов (дальномерного кода) на фоне помех. Пояснены структура навигационного сообщения, а также содержание альманаха и эфемеридной информации, передаваемые спутниками Глобальной спутниковой навигационной системы. Рассмотрены принципы работы бортовых квантовых стандартов частоты («атомных часов»).
Четвертая глава посвящена основным характеристикам и технологии формирования и обработки сигналов в системе GPS. Изложены методы формирования дальномерных кодов и навигационных сообщений GPS, даны их основные характеристики. Описаны три вида дальномерных кодов. Рассмотрены методы модуляции несущих частот L1 и L2 псевдокодами С/А и Р.
Пятая глава посвящена основным характеристикам и технологии формирования и обработки сигналов в системе ГЛОНАСС.
Изложены концепция навигационных определений в системе, частотный план радиосигналов. Описаны навигационные сигналы и сообщения. Рассмотрена структура навигационного сообщения. Описаны методы формирования и использования меток времени в навигационных сообщениях.
При создании пособия авторы ориентировались на материалы из значительного количества отечественных и зарубежных источников, на которые даются ссылки в тексте. Поместив в книгу большое количество иллюстративного материала, авторы стремились сделать изложение материала максимально наглядным и доступным для понимания. При этом преследовалась еще одна методическая цель — сделать каждый из параграфов пособия максимально автономным, предоставляя таким образом читателю возможность изучить интересующий его вопрос с минимальным количеством отсылок на другие параграфы.
Целью курса является углубленное изучение теории спутниковой навигации, системы формирования и передачи навигационных сигналов и их использования для решения навигационных задач потребителями автомобильного транспорта.
Задачами курса являются изучение истории развития спутниковой навигации, основных принципов функционирования глобальной спутниковой навигации, технологии глобальной спутниковой навигации.
Для достижения целей и решения поставленных задач в пособии рассмотрены базовые положения и основы теории современных глобальных спутниковых систем (ГНСС) навигации и определения местоположения, а также основные современные алгоритмические и схемные решения навигации и определения местоположения применительно к отрасли автомобильного транспорта.
В результате изучения материала учебного пособия студент должен: знать
- • назначение, структуру и принцип действия глобальных спутниковых систем радионавигации ГЛОНАСС и GPS;
- • принципы навигационных определений в глобальных спутниковых системах радионавигации ГЛОНАСС и GPS;
- • структуру сигналов и сообщений глобальных спутниковых систем радионавигации ГЛОНАСС и GPS;
уметь
- • использовать методы и средства глобальной спутниковой навигации при разработке перспективных технологических процессов автосервиса;
- • применять методы и средства глобальной спутниковой навигации в логистических системах для слежения за цепями поставок и за местоположением транспортных средств, задействованных в логистических процессах;
- • использовать технологии глобальной спутниковой навигации при решении практических задач автосервиса;
- • применять технологии глобальной спутниковой навигации при решении практических задач транспортной логистики; владеть
- • навыками формирования технических требований к средствам спутниковой навигации, используемым в технологических процессах автосервиса;
- • формирования технических требований к средствам спутниковой навигации, используемым для слежения за местоположением транспортных средств, задействованных в логистических процессах;
- • оценки возможностей средств спутниковой навигации при решении задач контроля режимов движения автотранспортных средств.
