fbpx
Назад

Особенности использование глобальных навигационных спутниковых систем

Наряду с инерциальными измерительными блоками (IMU), которые определяют местоположение носителя в автономном режиме, главным компонентом интегрированных навигационных систем (ИНС) являются приборы спутниковой навигации. Эффективность применения ГНСС зависит от многих факторов и основополагающим из них считается возможность работы с широким кругом спутниковых навигационных систем (СНС), вот главные из них:

  • GPS (США);
  • GLONASS (Россия);
  • Galileo (Европа);
  • Beidou (Китай);
  • QZSS (Япония).

Для этого ГНСС приёмник должен иметь достаточно широкий диапазон частот (оптимально это: 1176,45–1610 МГц).

С целью исправления различных ошибок, возникающих в ходе определения координат, часто используется многочастотный режим обработки сигналов ГНСС c коррекцией фазовых сдвигов в реальном времени — RTK (Real Time Kinematics). Помимо этого, имеет значение наиболее быстрое время до первого определения координат Fast time to first fix (Fast TTFF). С учётом всех вышеприведённых факторов, наиболее совершенные ГНСС модули способны определять местоположение объекта в течении нескольких секунд с точностью до нескольких сантиметров. При этом время первой фиксации (TTFF) можно существенно сократить за счет уменьшения стартового периода, будь то холодный или горячий пуск.

Суть метода коррекции данных по RTK заключается в использовании помимо спутникового сигнала, также сигнала с базовой станции, координаты которой очень хорошо известны, что позволяет корректировать местоположения носителя ГНСС с применением специализированного программного обеспечения (ПО). Соответствующее ПО также помогает рассчитывать траекторию носителя даже при отсутствии устойчивого спутникового сигнала. Для расширения возможностей RTK-ориентирования могут использоваться не только реальные базовые станции, но и виртуальные (VRS), информация о которых поступает не по прямому сигналу, а через удалённые источники.

Кроме точности позиционирования, большое значение для приёмника ГНСС имеет защита от помех, причём как естественного, так и искусственного происхождения (глушение или подмена спутникового сигнала). В современных ГНСС модулях помехозащищённость реализуется с помощью мультитонального активного подавителя помех (Active CW), а также благодаря наличию встроенных полосовых фильтров.

Не маловажным фактором при выборе ГНСС приёмника также является объём встроенной флэш-памяти для хранения кодов ПО и настроек конфигурации ну и конечно скорость обмена данными. При этом следует ещё учитывать количество поддерживаемых протоколов связи с внешними устройствами.

Помимо ИНС, ГНСС модули широко используются для ориентации наблюдательных систем, а также в качестве компонентов полётных контроллеров БПЛА и систем управления прочим беспилотным транспортом.