Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Электронные системы мобильных машин

Спутниковая навигация. Системы GPS и ГЛОНАСС

В последнее время активно развивается спутниковая навигация. Для очень точной ориентации (например, для наведения крылатой ракеты на заданную цель — четырехмерное пространство (оси «х—y—z» — пространство и t — время)) нужна связь (сигналы) с четырех спутников. Чтобы обеспечить надежную навигацию по всему земному шару, необходима сеть из 24 спутников. Они включаются в состав интегрированной навигационной системы («ИНС-КОНТРОЛЬ») (рис. 7.8).

Две страны — Россия и США — создали каждая свою сеть навигационных спутников: Россия — систему ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система), США — GPS (Global Positioning Sistem) (система глобальной пеленгации). Для этого США запустили в космос 24 спутника — 18 основных, остальные — запасные (см. рис. 7.8), которые, естественно, работают на Пентагон. Россия также имеет комплект спутников. Между странами подписано соглашение о взаимодействии этих систем, для чего был выделен гражданский канал связи на частоте 1,57542 ГГц. Системы уже успешно совместно работают.

На каждой орбите находятся одновременно четыре спутника. Радиус круговой орбиты 20 183 км, период обращения 12 ч. Точность исчисления поддерживают атомными часами. Точность определения положения объекта на земле составляет 3...30 м.

Интегральная навигационная спутниковая система

Рис. 7.8. Интегральная навигационная спутниковая система

Для ориентации автомобиля, трактора достаточная точность 30... 100 м. Уточнение положения (хотя это можно сделать и по спутнику, но дорого) проще производить по маршрутному компьютеру или маячковой навигации, привязываясь к объектам на земле (центральная радарная станция на сельскохозяйственном предприятии). Поскольку автомобиль, трактор и т.п. привязаны к земле, то достаточно сигналов двух спутников. Наиболее распространенна американская система GPS. Однако российскими НИИ разработана система контроллеров ТТ5100 и системных блоков ТТ5200/5300 по проекту ГЛОНАСС. Например, машины скорой помощи, пожарные и т.п. в Москве имеют приемники размером с толстый портсигар (220 х 140 х 80 мм). Они позволяют определять местонахождение машины и предлагают водителю кратчайший путь до нужного объекта, определение положение машины, идентификацию водителя (кто за рулем?), прием аварийных сигналов, обмен краткими сообщениями типа SMS, контроль диспетчером нарушений машиной маршрута движения и т.п. Схема этого модуля показана на рис. 7.9.

Информация водителю может быть представлена в голосовом виде, что осуществляется во многих крупных городах (Париж, Нью-Йорк и др.). Это радиостанция, которая дает водителям информацию о дорожно-транспортной обстановке (пробках, ремонте, советы, как проехать, и т.д.); водитель может сам составить маршрут движения. Но есть и системы обработки этой информации с выводом на дисплей 9 (рис. 7.10). Маршрутный компьютер 7,2,3связан с электронной картой 5города, местности. Карта выводится на электронный указатель или дисплей щитка приборов самого автомобиля (трактора); система спутниковой навигации 7, Сработает вместе с маршрутным компьютером. Приемник информационного навигационного сигнала (И НС) получает данные о положении объекта со спутника. Вывод информации производится на электронную карту. Маршрутный компьютер уточняет положение машины в городе или на нужной вам местности (области).

Приборы системы ГЛОНАСС (на дисплее — изгиб реки Москвы)

Рис. 7.9. Приборы системы ГЛОНАСС (на дисплее — изгиб реки Москвы)

Структурная схема обработки информации по навигации

Рис. 7.10. Структурная схема обработки информации по навигации:

  • 1 — магнитометр; 2 — датчик скорости и пути; 3 — блок навигационного счисления; 4 — CD-диск; 5 — электронная карта; 6 — блок определения координат по пути;
  • 7 — приемник ИДС спутника; 8 — спутник; 9 — дисплей с электронной картой

Таким образом, электронная карта становится неотъемлемой частью общей системы информации. Есть два способа ввода в компьютер электронной карты: первый — через радиовещательные станции (за плату) той местности, где автомобиль находится, или по запросу; второй — через диск 4 CD ROM, например, Москвы, Подмосковья, всех районов Западной Европы и т.п., который можно купить.

Таким образом, система навигации может быть представлена следующей схемой «спутник — маршрутный компьютер — электронная карта — дисплей». Будущее, конечно, за подобными системами.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

  • 1. Чем отличается ориентация от пеленгации?
  • 2. Что входит в состав навигации?
  • 3. Какие задачи решает маршрутный компьютер?
  • 4. Перечислите способы маршрутной навигации.
  • 5. Что такое магнитометр?
  • 6. Почему системе спутниковой навигации необходимо 24 спутника?
  • 7. Чем отличаются системы GPS и ГЛОНАСС?
  • 8. Почему спутниковая система работает вместе с маршрутным компьютером?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы