Навигация уже намного больше, чем просто GPS

(2часть)

(вернуться и прочитать 1 часть статьи)

Разнообразие сигналов в диапазоне частот L1.

Существует различие между частотами GPS и ГЛОНАСС, что является еще одним их взаимным дополнением. Все GPS спутники работают на той же частоте в 1574 МГц с различными кодами для каждого (CDMA Code Division Multiple Access, подобно тому, как работают наши мобильные телефоны). Система ГЛОНАСС работает в FDMA - Frequency Division Multiple Access, с каждого спутника передача происходит на несколько иной частоте в диапазоне 1598 - 1606 МГц. Разнос предлагает два явных преимущества: многолучевая производительность и помехоустойчивость. Для многолучевой производительности, длина волны имеет большое значение. При использовании нескольких частот повышается надежность спутникового наведения.

Другим фактором является помехоустойчивость.

Конечно, нет большого разделения частот между GPS и ГЛОНАСС - всего около 25 - 30 МГц (что делает легкой перенастройку позиционера) - но это разделение иногда может быть достаточно, чтобы предложить небольшое количество подавления помех от узкополосного источника. Часто возникают помехи в полосе GPS от узкополосных, непреднамеренных источников, таких как третья гармоника мощного телевизионного передатчика, около 525 МГц. Небольшое изменение частоты может помочь избежать этих проблем.

Наличие избыточности спутников для отслеживания повышает общую надежность и доступность. С таким большим количеством спутников, проблема с любым из спутников или по любой причине - шумы, помехи, недостаточная видимость, позволяет отказаться что недоступного спутника или группы спутников и продолжить работу с доступными.

Помимо технических преимуществ, есть бизнес- причины использовать двойной режим навигатора.

Если вы продаете ваш продукт в России и некоторых странах Восточной Европы, дополнительный налог будет взиматься с продуктов, не использующих ГЛОНАСС. Кроме того, есть несколько стран, которые не хотят использовать систему GPS, потому что она находится под контролем американских военных. Для экспорта в этих областях, используя двойного режима приемника может быть требованием, а не вариантом.

Тестирование Multi-GNSS

Как вы выбирать навигатор с поддержкой двухрежимной работы?

Двух режимные навигаторы делятся на две основные категории: те, которые рассчитывают свои GPS и ГЛОНАСС навигационные вычисления по отдельности и те, которые сочетают в себе все диапазоны измерений от обеих систем и выводят решения о местоположении в совокупности. Последний тип обычно дает лучшие результаты.

Чтобы проверить эти приемники, важно, чтобы новое поколение GNSS тренажеров, которые работают в мульти-режиме и синхронизируют GPS и ГЛОНАСС вместе. Большинство тренажеров сегодня моделируют все три сегмента GNSS системы: Sky сегмент (спутники), сегмент управления (наземные станции управления, которые держат спутники точно синхронизированными), и пользовательский сегмент (там, где находится приемник). Симуляторы имитируют движения- Пользовательский сегмент, изменяя его траекторию, регулируя относительные временные задержки каждого спутникового сигнала в режиме реального времени, чтобы отражать то, что, что приемник будет видеть, если она была в движении. Таким образом, приемник в лаборатории, связанный с симулятором можно испытать в тех же условиях, как если бы это был реальный автомобиль или другое средство передвижения. Часто наиболее сложные эксплуатационные характеристики навигатора связаны с тем, когда он будет работать в динамических условиях высоких скоростей и ускорений, поэтому важно проверить его в таких условиях.

Чтобы реально проверить совместимость GPS + ГЛОНАСС систем в приемнике, расчеты траекторий пользователя должны быть максимально приближены к реальности. Тестирование GPS отдельно от ГЛОНАСС не возможно. Синхронизация должна происходить на уровне наносекундных или лучше, потому что 1 нс ошибка соответствует примерно 1 фут или 0,3 метра ошибки местоположения. Точность тренажеров чрезвычайно важна, потому что точность позиционирования зависит от измерения времени задержки. В некоторых ситуациях необходимо использовать атомные часы для определения точного времени тренажера.

Полностью интегрированным, с поддержкой мульти- режима, точным тренажером GNSS, с дополнительными внешними источниками атомного времени, которые доступны сегодня, является тренажер линейки GSG Spectracom. При выборе контрольно-измерительной аппаратуры для навигационной системы, убедитесь, что он работает с несколькими системами GNSS. Лучше использовать те, которые предназначены для работы со всеми различными сигналами ГНСС, а также имеют возможность апгрейда в будущем. Когда дело доходит до спутниковых систем позиционирования, они разрабатываются много лет, прежде чем внедряются в реальную жизнь, поэтому их характеристики известны. Система Galileo была завершена в нескольких лет назад и все ее характеристики общедоступны. Характеристики китайской системы спутникового наведения Compass / Beidou, в настоящее время практически не разглашаются. Тем не менее, ожидается, что характеристики будут широко доступны и Compass может получить всемирное признание, как и другие GNSS.

Заключение

Есть очевидные преимущества совместного использования GPS + ГЛОНАСС в любой системе, которая использует GPS данные в критически важных приложениях. И эти преимущества могут быть реализованы прямо сейчас. Кроме того, когда другие системы GNSS вступят в строй в ближайшие несколько лет - Galileo и Compass в частности - преимущества использования мульти-GNSS возрастут. Точность местоо- пределения постоянно будет увеличиваться.