Naviqasiya obyektlərin koordinat-zaman parametrlərinin təyin edilməsidir.

İlk effektiv naviqasiya vasitəsi görünən səma cisimləri (günəş, ulduzlar, ay) vasitəsilə yeri təyin etmək idi. Başqa bir sadə naviqasiya üsulu georeferensiyadır, yəni. məlum görməli yerlərə nisbətən yerin müəyyən edilməsi (su qüllələri, elektrik xətləri, avtomobil və dəmir yolları və s.).

Naviqasiya və yerləşdirmə sistemləri obyektlərin yerini (vəziyyətini) daim izləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Hazırda naviqasiya və yerləşdirmə vasitələrinin iki sinfi mövcuddur: yerüstü və kosmik əsaslı.

Yerüstü sistemlərə stasionar, daşınan və daşınan sistemlər, komplekslər, yerüstü kəşfiyyat stansiyaları və digər naviqasiya və yerləşdirmə vasitələri daxildir. Onların iş prinsipi skan edən radiostansiyalara qoşulmuş xüsusi antenalar vasitəsilə radio havasını idarə etmək və izləmə obyektlərinin radio ötürücüləri tərəfindən buraxılan və ya kompleksin (stansiyanın) özü tərəfindən buraxılan və izləmə obyektindən və ya stansiyadan əks olunan radiosiqnalları təcrid etməkdən ibarətdir. obyektdə yerləşən xüsusi etiket və ya kodlu bort sensoru (CBD). Bu növdən istifadə edərkən texniki vasitələr idarə olunan obyektin yerləşmə koordinatları, istiqaməti və hərəkət sürəti haqqında məlumat almaq mümkündür. İzləmə obyektlərində xüsusi işarə və ya CBD varsa, sistemlərə qoşulmuş identifikasiya cihazları elektron xəritədə idarə olunan obyektlərin yerini qeyd etməklə yanaşı, onları müvafiq olaraq fərqləndirməyə də imkan verir.

Kosmik naviqasiya və yerləşdirmə sistemləri iki növə bölünür.

Kosmik naviqasiya və yerləşdirmə sistemlərinin birinci növü mobil izləmə obyektlərində xüsusi sensorların - QLONASS (Rusiya) və ya GPS (ABŞ) kimi peyk naviqasiya sistemlərinin qəbuledicilərinin istifadəsi ilə fərqlənir. Hərəkət edən izləmə obyektlərinin naviqasiya qəbulediciləri naviqasiya sistemindən orbitdəki peyklərin koordinatlarını (efemerlərini) və vaxt istinadını ehtiva edən radio siqnalı alır. Naviqasiya qəbuledicisinin prosessoru, peyklərdən (ən azı üç) alınan məlumatlara əsaslanaraq, yerləşdiyi yerin (qəbuledicinin) coğrafi enini və uzunluğunu hesablayır. Bu məlumat (coğrafi koordinatlar) həm naviqasiya qəbuledicisinin özündə, əgər məlumat çıxış cihazı (displey, monitor) varsa, həm də radio rabitəsi vasitəsilə hərəkət edən obyektin naviqasiya qəbuledicisindən ötürüldükdə izləmə nöqtəsində vizuallaşdırıla bilər. (radial, şərti, magistral, mobil, peyk).

Kosmik naviqasiya və yerləşdirmə sistemlərinin ikinci növü izləmə obyektində quraşdırılmış radio mayaklardan gələn siqnalların orbitdə skan edilmiş qəbulu (daşıyıcısı) ilə fərqlənir. Radio mayaklarından siqnalları qəbul edən peyk, bir qayda olaraq, əvvəlcə toplanır və sonra orbitin müəyyən nöqtəsində izləmə obyektləri haqqında məlumatları yerüstü məlumatların emalı mərkəzinə ötürür. Bu halda məlumatın çatdırılma müddəti bir qədər artır.

Peyk naviqasiya sistemləri sizə imkan verir:

• hər hansı bir hərəkət edən obyektin davamlı monitorinqini və izlənilməsini həyata keçirmək;
• dispetçerin elektron xəritəsində idarəetmə və izləmə obyektlərinin koordinatlarını, marşrutunu və hərəkət sürətini (koordinatların və dəniz səviyyəsindən hündürlüyün müəyyən edilməsi dəqiqliyi ilə 100 m-ə qədər, diferensial rejimdə isə 2...5 m-ə qədər) əks etdirmək; ;
• fövqəladə hallara operativ reaksiya vermək (nəzarət və izləmə obyektində və ya onun marşrutunda və qrafikində gözlənilən parametrlərdə, SOS siqnalında və s. dəyişikliklər);
• nəzarət və izləmə obyektlərinin marşrutlarını və hərəkət cədvəllərini optimallaşdırmaq.

Hazırda ixtisaslaşdırılmış naviqasiya və yerləşdirmə sistemlərinin funksiyaları (rouminqin təmin edilməsi və rabitə xidmətlərinin göstərilməsi məqsədilə abunəçi cihazlarının, rabitə terminallarının cari yerinin avtomatik izlənilməsi) peyk və mobil rabitə (əgər varsa) vasitəsilə nisbi dəqiqliklə yerinə yetirilə bilər. baza stansiyaları yeri təyin edən avadanlıq) radiorabitə sistemləri.

Naviqasiya və yerləşdirmə sistemlərinin geniş tətbiqi, şəbəkələrdə müvafiq avadanlıqların geniş şəkildə quraşdırılması mobil rabitə Rusiya daxili işlər orqanlarını maraqlandıran işləyən ötürücülərin, patrulların, nəqliyyat vasitələrinin və digər obyektlərin yerini müəyyən etmək və daim nəzarətdə saxlamaq üçün hüquq-mühafizə fəaliyyətinin imkanlarını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirə bilər.

Peyk naviqasiya sistemlərindən istifadə edərək yeri təyin etməyin əsas prinsipi peyklərdən istinad nöqtələri kimi istifadə etməkdir.

Yerüstü qəbuledicinin enini və uzunluğunu müəyyən etmək üçün qəbuledici ən azı üç peykdən siqnal qəbul etməli və onların koordinatlarını və peyklərdən qəbulediciyə qədər olan məsafəni bilməlidir (şək. 6.8). Koordinatlar koordinata (0, 0, 0) malik olan yerin mərkəzinə nisbətən ölçülür.

Peykdən qəbulediciyə qədər olan məsafə siqnalın ölçülmüş yayılma müddətindən hesablanır. Bu hesablamaları yerinə yetirmək çətin deyil, çünki elektromaqnit dalğalarının işıq sürəti ilə yayıldığı məlumdur. Əgər üç peykin koordinatları və onlardan qəbulediciyə qədər olan məsafələr məlumdursa, o zaman qəbuledici kosmosda iki mümkün yerdən birini hesablaya bilər (şəkil 6.8-də 1 və 2-ci nöqtələr). Adətən qəbuledici bu iki nöqtədən hansının etibarlı olduğunu müəyyən edə bilər, çünki bir yer dəyəri mənasız bir məna daşıyır.

düyü. 6.8. Üç peykdən gələn siqnallardan istifadə edərək yerin müəyyən edilməsi

Təcrübədə vaxt fərqinin ölçülməsinin düzgünlüyünə təsir edən generatorun saat xətasını aradan qaldırmaq üçün dördüncü peykin yerini və məsafəsini bilmək lazımdır (şəkil 6.9).

düyü. 6.9. Dörd peykdən gələn siqnallardan istifadə edərək yerin müəyyən edilməsi

Hal-hazırda iki peyk naviqasiya sistemi mövcuddur və fəal şəkildə istifadə olunur - QLONASS və GPS.

Peyk naviqasiya sistemlərinə üç komponent daxildir (Şəkil 6.10):

• süni Yer peyklərinin orbital bürcünü (başqa sözlə, naviqasiya kosmik gəmisi) əhatə edən kosmik seqment;
• idarəetmə seqmenti, kosmik gəmilərin orbital bürcləri üçün yerüstü idarəetmə kompleksi (GCU);
• sistem istifadəçi avadanlığı.

düyü. 6.10. Peyk naviqasiya sistemlərinin tərkibi

QLONASS sisteminin kosmik seqmenti üç orbital müstəvidə hündürlüyü 19100 km, mailliyi 64,5° və orbital dövrü 11 ​​saat 15 dəqiqə olan dairəvi orbitlərdə yerləşən 24 naviqasiya kosmik gəmisindən (NSV) ibarətdir (şək. 6.11). Hər bir orbital müstəvidə 45° vahid enlik sürüşməsi ilə 8 peyk yerləşdirilir.

GPS naviqasiya sisteminin kosmik seqmenti 24 əsas və 3 ehtiyat peykdən ibarətdir. Peyklər təqribən 20.000 km hündürlükdə, mailliyi 55°, uzunluqda hər 60°-dən bir bərabər məsafədə yerləşən altı dairəvi orbitdə yerləşir.

düyü. 6.11. QLONASS və GPS peyklərinin orbitləri

QLONASS sisteminin yerüstü idarəetmə kompleksi seqmenti aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirir:

• efemeris və zaman tezliyi dəstəyi;
• radionaviqasiya sahəsində monitorinq;
• peyklərin radiotemetrik monitorinqi;
• peykin əmr və proqram radio nəzarəti.

Müxtəlif peyklərin vaxt şkalalarını lazımi dəqiqliklə sinxronlaşdırmaq üçün peykin bortunda 10 -13 s sırasının nisbi qeyri-sabitliyi olan sezium tezliyi standartlarından istifadə olunur. Yerüstü idarəetmə kompleksi 10 -14 s nisbi qeyri-sabitliyə malik hidrogen standartından istifadə edir. Bundan əlavə, NKU-ya 3-5 ns xəta ilə istinad miqyasına nisbətən peyk vaxt miqyasını düzəltmək üçün vasitələr daxildir.

Yer seqmenti peyklərə efemer dəstəyi verir. Bu o deməkdir ki, peyk hərəkətinin parametrləri yerdə müəyyən edilir və bu parametrlərin qiymətləri əvvəlcədən müəyyən edilmiş müddət üçün proqnozlaşdırılır. Parametrlər və onların proqnozu naviqasiya siqnalının ötürülməsi ilə birlikdə peyk tərəfindən ötürülən naviqasiya mesajına daxil edilir. Buraya həm də sistem vaxtı ilə müqayisədə peykin bortda olan vaxt şkalasının vaxt tezliyi düzəlişləri daxildir. Peykin hərəkət parametrlərinin ölçülməsi və proqnozlaşdırılması sistemin Balistik Mərkəzində peykə qədər olan məsafənin və onun radial sürətinin trayektoriya ölçülərinin nəticələrinə əsasən həyata keçirilir.

Sistem istifadəçisi avadanlığı fəza koordinatlarını, hərəkət sürəti vektorunun komponentlərini və qlobal naviqasiya peyk sistemi istifadəçisinin vaxt şkalasının korreksiyasını təyin etmək üçün naviqasiya kosmik gəmisindən radionaviqasiya siqnallarını qəbul etmək və emal etmək üçün nəzərdə tutulmuş radiotexniki qurğulardır.

Qəbuledici istehlakçının yerini müəyyənləşdirir, o, naviqasiya dəqiqliyini təmin etmək baxımından bütün müşahidə edilən peyklərdən ən əlverişlilərini seçir. Seçilmiş peyklərə olan məsafələrə əsasən, o, istehlakçının uzunluğunu, enini və hündürlüyünü, habelə onun hərəkətinin parametrlərini: istiqamət və sürəti müəyyən edir. Qəbul edilən məlumatlar displeydə rəqəmsal koordinatlar şəklində göstərilir və ya əvvəllər qəbulediciyə kopyalanmış xəritədə göstərilir.

Peyk naviqasiya sistemlərinin qəbulediciləri passivdir, yəni. onlar siqnal yaymırlar və geri dönən rabitə kanalı yoxdur. Bu, naviqasiya rabitə sistemlərinin qeyri-məhdud sayda istehlakçısına malik olmağa imkan verir.

Peyk naviqasiya sistemləri əsasında obyektlərin hərəkətinin monitorinqi sistemləri indi geniş yayılmışdır. Belə bir sistemin quruluşu Şəkildə göstərilmişdir. 6.12.

düyü. 6.12. Monitorinq sisteminin strukturu

İzləmə obyektlərində quraşdırılmış naviqasiya qəbulediciləri peyklərdən gələn siqnalları qəbul edir və onların koordinatlarını hesablayır. Ancaq naviqasiya qəbulediciləri passiv cihazlar olduğundan, sistem hesablanmış koordinatları monitorinq mərkəzinə ötürmək üçün bir sistem təmin etməlidir. Müşahidə obyektinin koordinatları haqqında məlumatların ötürülməsi vasitəsi kimi VHF radio modemləri, GSM/GPRS/EDGE modemləri (2G şəbəkələri), UMTS/HSDPA protokollarından istifadə etməklə işləyən üçüncü nəsil şəbəkələr, CDMA modemlər, peyk rabitə sistemləri və s.

Peyk naviqasiya və monitorinq sisteminin monitorinq mərkəzi onun ayrı-ayrı parametrlərinə (yeri, sürəti, hərəkət istiqaməti) nəzarət etmək və müəyyən hərəkətlər üzrə qərarlar qəbul etmək üçün naviqasiya və rabitə avadanlığının quraşdırıldığı (tutulmuş) obyektlərə nəzarət etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Monitorinq mərkəzi aşağıdakıları təmin edən proqram və aparat məlumat emal alətlərindən ibarətdir:

• müşahidə obyektlərindən daxil olan məlumatların qəbulu, emalı və saxlanması;
• ərazinin elektron xəritəsində müşahidə obyektlərinin yeri haqqında məlumatların göstərilməsi.

Daxili işlər orqanlarının naviqasiya və monitorinq sistemi aşağıdakı vəzifələri həll edir:

• briqadaların yerləşdirilməsinə növbətçi məntəqənin şəxsi heyəti tərəfindən avtomatlaşdırılmış nəzarətin təmin edilməsi nəqliyyat vasitələri;
• məsuliyyət zonasında baş verən hadisələrə operativ reaksiya təşkil edərkən idarəetmə qərarlarının qəbul edilməsi üçün növbətçi məntəqənin şəxsi heyətinə nəqliyyat vasitələrinin yerləşdiyi yer haqqında məlumatın verilməsi;
• -də göstərin qrafik format avtonəqliyyat vasitələrinin yerləşdirilməsi haqqında məlumat və digər xidmət məlumatları avtomatlaşdırılmışdır iş yeri operator;
• avtonəqliyyat vasitələrinin ekipajlarının xidmət zamanı hərəkət marşrutları üzrə arxivin formalaşdırılması və saxlanılması;
• növbətçilik zamanı qüvvə və vasitələrin məcburi yerləşdirilməsi normalarının yerinə yetirilməsi, qüvvə və vasitələrin tətbiqinin səmərəliliyinin ümumi parametrləri, məsuliyyət sahələrinə nəzarət göstəriciləri üzrə statistik hesabatın verilməsi.

Sistemin bir hissəsi kimi Rusiya Daxili İşlər Nazirliyinin bölmələrinin nəqliyyat vasitələrinin bort avadanlıqlarından monitorinq məlumatlarının ötürülməsinin yüksək etibarlılığını və etibarlılığını təmin etmək üçün ehtiyat məlumat ötürülməsi kanalından istifadə etmək lazımdır. kimi istifadə olunur

Yatsenkov V.S. Sat Nav Əsasları
GPS NAVSTAR və QLONASS peyk naviqasiya sistemləri haqqında məlumatlar sistemləşdirilib. Sistemlərin inkişafı və yaradılması tarixi təsvir edilmiş, onların işinin əsas prinsipləri nəzərdən keçirilmişdir. Naviqasiya siqnallarının xüsusiyyətləri və strukturu, mövcud sistemlərin texniki imkanları və parametrləri haqqında məlumatlar verilmiş, əsas anlayış və terminlərin tərifləri verilmiş, ən çox təhsil verən internet resursları sadalanmışdır.
Fəaliyyət göstərən həvəskarlardan tutmuş müxtəlif səviyyəli naviqasiya sistemlərinin tərtibatçıları və istifadəçiləri üçün GPS qəbulediciləri gündəlik həyatda, gündəlik işdə naviqasiya vasitələrindən istifadə edən mütəxəssislərə. Radio mühəndisliyi tələbələri və magistr tələbələri üçün faydalı ola bilər.

Ekran görüntüləri: məzmun cədvəli

əlavə et. məlumat: ---

GEO elmləri üzrə ədəbiyyatın paylanması (Geodeziya, Xəritəçəkmə, Torpaq İdarəetmə, GIS, Uzaqdan Zondlaşdırma və s.)
Geodeziya və Peyk Yerləşdirmə Sistemləri

• Mühəndislik geodeziyası: təlim kitabçası. 2 hissədə. / E. S. Boqomolova, M. Ya Bryn, V. A. Kouqiya və s.; tərəfindən redaktə edilmişdir V. A. Kouqiya. - Sankt-Peterburq: Peterburq dövlət universiteti Dəmir yolları, 2006-2008. - 179 səh.


• Selixanoviç V.G., Kozlov V.P., Loginova G.P. Geodeziya üzrə seminar: Dərslik / Red. Selixanoviç V.G. 2-ci nəşr, stereotipik. - M.: MMC "Alyans" nəşriyyatı, 2006. - 382 s.


• Genike A.A., Pobedinsky G.G. Qlobal peyk yerləşdirmə sistemləri və onların geodeziyada tətbiqi. Ed. 2-ci, yenidən işlənmiş və əlavə - M.: Kartgeotsentr, 2004. - 355 s.: ill.


• 1995-ci il koordinat sistemində işi yerinə yetirmək üçün İstifadəçi Təlimatı (SK-95). GKINP (GNTA)-06-278-04. - M: TsNIIGAiK, 2004. - 89 s.


• I, II, III və IV siniflərin hamarlanması üçün göstərişlər. GKINP (GNTA)-03-010-02. - M.: TsNIIGAiK, 2003. - 135 s.


• Xametov T.İ. Bina və tikililərin layihələndirilməsi, tikintisi və istismarı üçün geodeziya dəstəyi: Dərslik. müavinət. - M.: ASV nəşriyyatı, 2002. - 200 s.


• Geodeziya: texniki məktəblər üçün dərslik / Glinsky S.P., Grechaninova G.I., Danilevich V.M., Gvozdeva V.A., Koshcheev A.I., Morozov B.N. - M.: Kartgeotsentr - Geodezizdat, 1995. - 483 s.: ill.


• Lukyanov V.F., Novak V.E. və s. Mühəndislik geodeziyası üzrə laboratoriya seminarı: Universitetlər üçün dərslik. - M.: "Nedra", 1990. - 336 s.


• Novak V.E., Lukyanov V.F. və s. Mühəndislik Geodeziya kursu: Universitetlər üçün dərslik, red. prof. Novak V.E. - M.: "Nedra", 1989. - 432 s.


• Lukyanov V.F., Novak V.E., Ladonnikov V.G. və s. Geodeziya təcrübəsi dərsliyi. - M.: "Nedra", 1986 - 236 s., xəstə.


• Gün batımı P.S. Ali geodeziya kursu. - Ed. 4, yenidən işlənmişdir və əlavə - M.: “Nedra”, 1976. - 511 s.


• Bolşakov V.D., Vasyutinski İ.Yu., Klyushin E.B. və s. Tikintidə yüksək dəqiqlikli geodeziya ölçmə üsulları və alətləri. / Ed. Bolşakova V.D. - M.: “Nedra”, 1976, - 335 s.


• Surveyorun Təlimatı (iki kitabda)/ Bolşakov V.D., Levçuk G.P., Baqratuni G.V. və s.; tərəfindən redaktə edilmişdir Bolşakova V.D., Levçuka G.P. Ed. 2, yenidən işlənmiş və əlavə - M: "Nedra", 1975. - 1056 s.


• Golubeva Z.S., Kaloshina O.V., Sokolova I.I. Geodeziya üzrə seminar. Ed. 3-cü, yenidən işlənmiş - M.: “Kolos”, 1969. - 240 s. illusdan. (Ali kənd təsərrüfatı təhsil müəssisələri üçün dərsliklər və dərs vəsaitləri).


• Krasovski F.N. Seçilmiş Əsərlər: 4 cilddə. - M.: Geodesizdat, 1953-1956. - 2001 s.


• Krasovski F.N. Ali Geodeziya üçün bələdçi: Moskva Torpaq Araşdırmaları İnstitutunun Geodeziya fakültəsinin kursu. I hissə. - M.: V.S.N.H. Geodeziya İdarəsinin nəşri. S.S.S.R. və Moskva Torpaq Araşdırmaları İnstitutu, 1926. - 479 s.

Fotoqrammetriya, topoqrafiya və kartoqrafiya

• Serapinas B.B. Riyazi kartoqrafiya: Universitetlər üçün dərslik / Balis Balio Serapinas. – M.: “Akademiya” nəşriyyat mərkəzi, 2005. – 336 s.


• Vereshchaka T.V. Topoqrafik xəritələr: məzmunun elmi əsasları. - M.: MAİK "Nauka/İnterperiodika", 2002. - 319 s.


• Xəritələrin riyazi əsasları. Kitabdan III fəsil: Berlyant A. M. Kartoqrafiya: Universitetlər üçün dərslik. - M.: Aspect Press, 2002. - 336 s.


• Rəqəmsal topoqrafik xəritələrin və planların yaradılması zamanı fotoqrammetrik işlərə dair göstərişlər. GKINP (GNTA) – 02-036-02. - M.: TsNIIGAiK, 2002. - 49 s.


• Yujaninov V.S. Topoqrafiya əsasları ilə kartoqrafiya: Universitetlər üçün dərslik. - M.: Ali məktəb, 2001. - 302 s.


• Tikunov V.S. Kartoqrafiyada modelləşdirmə: Dərslik. - M.: Moskva Dövlət Universitetinin nəşriyyatı, 1997. - 405 s.


• Urmayev M.S. Kosmik fotoqrammetriya: Universitetlər üçün dərslik. - M.: Nedra, 1989. - 279 s.: xəstə.


• Torpaq xəritələrinin tərtibi və istifadəsi(Kənd təsərrüfatı elmləri namizədi A.D.Kaşanski tərəfindən redaktə edilmişdir). - 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə - M.: Agropromizdat, 1987. - 273 s.: ill. - (Ali təhsil müəssisələrinin tələbələri üçün dərsliklər və dərs vəsaitləri).


• Losyakov N.N., Skvortsov P.A., Kamenetski A.V. və s. Topoqrafik rəsm: Universitetlər üçün dərslik / Namizəd tərəfindən redaktə edilmişdir texniki elmlər Losyakova N.N. - M.: Nedra, 1986. - 325 s., xəstə.


• Bilic Yu., Vasmut A.S. Dizayn və Xəritəçəkmə: Universitetlər üçün dərslik. - M.: Nedra, 1984. - 364 s.

Torpaq idarəçiliyi və torpaq kadastrı

• Varlamov A.A., Qalçenko S.A. Torpaq kadastrı (6 cilddə). Cild 6. Coğrafi və torpaq informasiya sistemləri. - M.: KolosS, 2006. - 400 s. - (Ali təhsil müəssisələrinin tələbələri üçün dərsliklər və dərs vəsaitləri).


• Dövlətin texnoloji sənədlərinin vahid sistemi torpaq kadastrı Rusiya Federasiyası. Dövlət torpaq kadastrının aparılması məqsədləri üçün təsnifatçılar sistemi. Rusiya Federasiyasının Torpaq Siyasəti üzrə Dövlət Komitəsi. - M .: Rusiyanın Goskomzem, 2000 - 182 s.


• Dizayn və tədqiqat işləri üçün inteqrasiya olunmuş keyfiyyət idarəetmə sistemi. Qrafik materialların dizaynı üçün müəssisə standartları. - M .: Roszemproekt, 1983 - 86 s. (STP 71.x-82)


• Torpaqquruluşu, dövlət torpaq uçotu və torpaq kadastrı məqsədləri üçün 1:10000 və 1:25000 miqyaslı aerofotoşəkillərin və fotoplanların şərhi üçün təlimat. - M.: SSRİ Kənd Təsərrüfatı Nazirliyi, Dövlət Torpaqdan İstifadə və Torpaq İdarəetmə Universiteti, VISHAGI, 1978. - 143 s.

Coğrafi İnformasiya Sistemləri (GIS)

• Popov İ.V., Çikinev M.A. ArcObjects-dən səmərəli istifadə. Metodik vəsait. - Novosibirsk: SB RAS nəşriyyatı, 2003 - 160 s.


• Geoinformatika / İvannikov A.D., Kulagin V.P., Tixonov A.N., Tsvetkov V.Ya. - M.: MAKS Press, 2001. - 349 s.


• Berlyant A.M., Koşkarev A.V. Geoinformatika və s. Əsas terminlərin izahlı lüğəti. - M.: GIS-Assosiasiya, 1999. - 204 s.


• DeMers Michael N. Coğrafi İnformasiya Sistemləri . Əsaslar: Tərcümə. ingilis dilindən - M: Data+, 1999. - 507 s.


• Zamai S.S., Yakubailik O.E. Proqram təminatı və coğrafi informasiya sistemlərinin texnologiyaları: Təhsil. müavinət. - Krasnoyarsk: Krasnoyar. dövlət univ., 1998. - 110 s.


• Korolev Yu.K. Ümumi geoinformatika. I hissə. Nəzəri geoinformatika. Buraxılış 1. - M.: SP LLC Data+, 1998. - 118 s.

Yerin uzaqdan zondlanması (ERS)

• Medvedev E.M., Danilin İ.M., Melnikov S.R. Torpağın və meşələrin lazerlə yeri: Dərslik. - 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə - M.: Geolidar, Geoskosmos; Krasnoyarsk: Meşə İnstitutu. V.N. Sukacheva SB RAS, 2007. - 230 s.


• Kaşkin V.B., Suxinin A.İ. Yerin kosmosdan uzaqdan zondlanması. Rəqəmsal təsvirin işlənməsi: Dərslik. - M.: Loqos, 2001. - 264 s.: ill.


• Garbuk S.V., Gershenzon V.E. Yerin uzaqdan zondlanması üçün kosmik sistemlər. - M.: A və B nəşriyyatı, 1997. - 296 s., ill.


• Vinogradov B.V. Aerokosmik ekosistemin monitorinqi. - M.: Nauka, 1984. - 320 s.


• Davis S.M., Landgrebe D.A., Phillips T.L. və s. Uzaqdan zondlama: kəmiyyət yanaşması/ Ed. F. Swaina və S. Davis. Per. ingilis dilindən - M.: Nedra, 1983. - 415 s.


• Vostokova E.A., Şevçenko L.A., Suşchenya V.A. və s. Peyk görüntülərindən xəritəçəkmə və təhlükəsizlik mühit / Ed. Vostokova E.A., Zlobina L.I. (məsul redaktor), Kellner Yu.G. - M.: “Nedra”, 1982. - 251 s.


• Boqomolov L.A. Aerofotoşəkillərin şərhi. - M.: “Nedra”, 1976. - 145 s.


• Miller V., Miller K. Hava fotogeologiyası/ Per. ingilis dilindən Voyevoda V.M. və İlyina A.V., red. Lungershausen G.F. - M.: MİR, 1964. - 292 s., xəstə.


• Boqomolov L.A. Aeroşəkillərdə təbii landşaftın topoqrafik şərhi. - M.: Gosgeoltexizdat, 1963. - 198 s.

Naviqasiya, oriyentasiya və yerləşdirmə

• Naiman V.S. Səyahətçilər, motoristlər, yaxtaçılar üçün GPS naviqatorları = Ən yaxşı GPS naviqatorları/ Elmi redaktoru V.V.Skrylev. - M.: NT Press, 2008. - 400 s.: xəstə.


• Yatsenkov V.S. Sat Nav Əsasları. GPS sistemləri NAVSTAR və GLONASS. - M: Qaynar xətt-Telekom, 2005. - 272 s.: xəstə.


• Gromakov Yu.A., Severin A.V., Shevtsov V.A. GSM və UMTS-də yerləşdirmə texnologiyaları: Dərslik. müavinət. - M.: Eko-Trends, 2005. - 144 s.: ill.


• Solovyev Yu.A. Peyk naviqasiya sistemləri. - M.: Eko-Trendlər, 2000. - 270 s.


• Qlobal peyk radionaviqasiya sistemi QLONASS/ Ed. Xarisova V.N., Perova A.İ., Boldina V.A. - M.: IPRZHR, 1998. - 400 s. : xəstə.


• Şebşaeviç V.S., Dmitriev P.P., İvantseviç I.V. və s. Şəbəkəyə qoşulmuş peyk radionaviqasiya sistemləri/ Ed. Şebşayeviç V.S. - 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə - M.: Radio və Rabitə, 1993. - 408 s.,: ill.


• Mençukov A.E. Görməli yerlər dünyasında. Ed. 3, əlavə edin. - M.: “Düşüncə”, 1966. - 284 s.

- “TƏŞƏKKÜRLƏR” demək torrentin ömrünü uzadır” (Dark_Ambient )

Ərazinin kağız xəritələri GPS peyk sistemindən istifadə etməklə naviqasiya həyata keçirilən elektron xəritələrlə əvəz olunub. Bu məqalədən siz peyk naviqasiyasının nə vaxt ortaya çıxdığını, indi nə olduğunu və yaxın gələcəkdə onu nə gözlədiyini öyrənəcəksiniz.

İkinci Dünya Müharibəsi illərində ABŞ və Britaniya donanmalarının güclü kozırları var idi - radio mayaklardan istifadə edən LORAN naviqasiya sistemi. Hərbi əməliyyatların sonunda “qərbyönlü” ölkələrin mülki gəmiləri öz ixtiyarında olan texnologiyanı aldılar. On ildən sonra SSRİ öz cavabını işə saldı - radio mayaklara əsaslanan Çayka naviqasiya sistemi bu gün də istifadə olunur.

Lakin quruda naviqasiyanın əhəmiyyətli çatışmazlıqları var: qeyri-bərabər ərazi maneəyə çevrilir və ionosferin təsiri siqnalın ötürülmə müddətinə mənfi təsir göstərir. Əgər naviqasiya radio mayakı ilə gəmi arasındakı məsafə çox böyükdürsə, koordinatların müəyyən edilməsində xəta kilometrlərlə ölçülə bilər ki, bu da qəbuledilməzdir.

Yerüstü radio mayakları hərbi məqsədlər üçün peyk naviqasiya sistemləri ilə əvəz olundu, onlardan birincisi, American Transit (NAVSAT-ın başqa adı) 1964-cü ildə buraxıldı. Altı aşağı orbitli peyk koordinatların iki yüz metrə qədər dəqiqliyini təmin etdi.

1976-cı ildə SSRİ oxşar hərbi naviqasiya sistemini - "Siklon"u, üç ildən sonra isə "Cicada" adlı mülki naviqasiya sistemini işə saldı. Erkən peyk naviqasiya sistemlərinin böyük çatışmazlığı ondan ibarət idi ki, onlardan yalnız bir saatlıq qısa müddət ərzində istifadə oluna bilərdi. Aşağı orbitli peyklər, hətta az sayda olsa da, geniş siqnal əhatəsini təmin edə bilmədi.

GPS vs. QLONASS

1974-cü ildə ABŞ Ordusu o zamanlar yeni olan NAVSTAR naviqasiya sisteminin ilk peykini orbitə çıxardı, sonradan adı dəyişdirilərək GPS (Qlobal Yerləşdirmə Sistemi) oldu. 1980-ci illərin ortalarında GPS texnologiyasının mülki gəmilər və təyyarələr tərəfindən istifadəsinə icazə verildi, lakin onlar uzun müddət hərbi gəmilərdən daha az dəqiq yerləşdirmə təmin edə bildilər. İyirmi dördüncü GPS peyki, sonuncusu üçün tələb olunur tam əhatə Yer səthi, 1993-cü ildə buraxıldı.

1982-ci ildə SSRİ öz cavabını təqdim etdi - QLONASS oldu (Qlobal Naviqasiya peyk sistemi). Sonuncu 24-cü QLONASS peyki orbitə 1995-ci ildə çıxdı, lakin peyklərin qısa xidmət müddəti (üç ildən beş ilədək) və layihənin kifayət qədər maliyyələşdirilməməsi sistemi demək olar ki, on il ərzində fəaliyyətdən kənarlaşdırdı. QLONASS-ın bütün dünya üzrə əhatə dairəsini bərpa etmək yalnız 2010-cu ildə mümkün olub.

Bu cür nasazlıqların qarşısını almaq üçün indi həm GPS, həm də QLONASS 31 peykdən istifadə edir: 24 əsas və 7 ehtiyat, necə deyərlər, hər halda. Müasir naviqasiya peykləri təxminən 20 min km yüksəklikdə uçur və gündə iki dəfə Yer kürəsini dövrə vurmağı bacarır.

GPS necə işləyir

GPS şəbəkəsində yerləşdirmə qəbuledicidən bir neçə peykə qədər olan məsafənin ölçülməsi yolu ilə həyata keçirilir, onların yeri indiki anda dəqiq məlumdur. Peykə olan məsafə siqnal gecikməsini işıq sürətinə vurmaqla ölçülür.
Birinci peyklə əlaqə yalnız qəbuledicinin mümkün yerlərinin diapazonu haqqında məlumat verir. İki sferanın kəsişməsi bir dairə, üç - iki nöqtə və dörd - xəritədə yeganə düzgün nöqtə verəcəkdir. Planetimiz ən çox dörd peyk əvəzinə yalnız üçdə yerləşdirməyə imkan verən kürələrdən biri kimi istifadə olunur. Nəzəri olaraq, GPS yerləşdirmə dəqiqliyi 2 metrə çata bilər (praktikada səhv daha böyükdür).

Hər bir peyk qəbulediciyə böyük bir məlumat dəsti göndərir: dəqiq vaxt və onun korreksiyası, almanak, efemer məlumatları və ionosfer parametrləri. Onun göndərilməsi və qəbulu arasındakı gecikməni ölçmək üçün dəqiq vaxt siqnalı tələb olunur.

Naviqasiya peykləri yüksək dəqiqlikli sezium saatları ilə, qəbuledicilər isə daha az dəqiqlikli kvars saatları ilə təchiz edilmişdir. Buna görə də vaxtı yoxlamaq üçün əlavə (dördüncü) peyklə əlaqə qurulur.

Ancaq sezium saatları da səhv edə bilər, buna görə də yerə qoyulmuş hidrogen saatları ilə yoxlanılır. Hər bir peyk üçün vaxt korreksiyası naviqasiya sisteminin idarəetmə mərkəzində fərdi olaraq hesablanır və sonradan dəqiq vaxtla birlikdə qəbulediciyə göndərilir.

Peyk naviqasiya sisteminin digər mühüm komponenti, qarşıdakı ay üçün peyk orbitinin parametrlərinin cədvəli olan almanaxdır. Almanax, eləcə də vaxt korreksiyası idarəetmə mərkəzində hesablanır.

Peyklər həmçinin fərdi efemer məlumatlarını ötürürlər, bunun əsasında orbital sapmalar hesablanır. Və işığın sürətinin vakuumdan başqa heç bir yerdə sabit olmadığını nəzərə alsaq, ionosferdə siqnalın gecikməsi nəzərə alınmalıdır.

GPS şəbəkəsində məlumatların ötürülməsi ciddi şəkildə iki tezlikdə həyata keçirilir: 1575,42 MHz və 1224,60 MHz. Fərqli peyklər eyni tezlikdə yayımlanır, lakin CDMA kod bölməsindən istifadə edirlər. Yəni, peyk siqnalı sadəcə səs-küydür, yalnız müvafiq PRN kodunuz olduqda deşifrə edilə bilər.

Yuxarıda göstərilən yanaşma yüksək səs-küy toxunulmazlığına və dar tezlik diapazonunun istifadəsinə imkan verir. Bununla belə, bəzən GPS qəbulediciləri hələ də uzun müddət peykləri axtarmalı olurlar ki, bu da bir sıra səbəblərdən qaynaqlanır.

Birincisi, qəbuledici əvvəlcə peykin harada olduğunu, uzaqlaşdığını və ya yaxınlaşdığını və siqnalının tezliyinin nə olduğunu bilmir. İkincisi, peyklə əlaqə yalnız qəbul edildikdə uğurlu sayılır tam dəst məlumat. GPS şəbəkəsində məlumat ötürmə sürəti nadir hallarda 50 bps-dən çox olur. Və radio müdaxiləsi səbəbindən siqnal kəsilən kimi axtarış yenidən başlayır.

Peyk naviqasiyasının gələcəyi

İndi GPS və QLONASS dinc məqsədlər üçün geniş istifadə olunur və əslində bir-birini əvəz edir. Ən son naviqasiya çipləri həm rabitə standartlarını dəstəkləyir, həm də ilk tapılan peyklərə qoşulur.

Amerika GPS və Rusiyanın QLONASS sistemləri dünyada yeganə peyk naviqasiya sistemlərindən uzaqdır. Məsələn, Çin, Hindistan və Yaponiya müvafiq olaraq BeiDou, IRNSS və QZSS adlı öz peyk sistemlərini yerləşdirməyə başlayıblar ki, bu sistemlər yalnız öz ölkələrində fəaliyyət göstərəcək və buna görə də nisbətən az sayda peyk tələb edir.

Amma bəlkə də ən böyük maraq Avropa İttifaqı tərəfindən hazırlanan və 2020-ci ilə qədər tam gücü ilə işə salınmalı olan Galileo layihəsindədir. Əvvəlcə Galileo sırf Avropa şəbəkəsi kimi düşünülmüşdü, lakin Yaxın Şərq və Cənubi Amerika ölkələri artıq onun yaradılmasında iştirak etmək istəklərini ifadə ediblər. Beləliklə, tezliklə qlobal CLO bazarında “üçüncü qüvvə” meydana çıxa bilər. Əgər bu sistem mövcud sistemlərlə uyğundursa və çox güman ki, olacaq, istehlakçılar yalnız fayda əldə edəcəklər - peyklərin axtarışının sürəti və yerləşdirmə dəqiqliyi artmalıdır.

GİRİŞ

Qlobal Yerləşdirmə Sistemindən (dünyanın istənilən yerində koordinatları müəyyən etmək üçün istifadə edilən GPS prosesi) istifadə edərək, aşağıdakı iki dəyər Yerdəki bir nöqtəni təyin edir (Şəkil 1):

1. Birincisi, dəqiq yer (uzunluq, enlik və hündürlük koordinatları) 20 m ilə təxminən 1 mm aralığında verilir.

2. Dəqiqlik vaxtı (UTC), onun dəqiqliyi 60 ns ilə təxminən 5 ns arasında dəyişir.

Hərəkətin sürəti və istiqaməti bu koordinatlardan əldə edilə bilər. Koordinatlar və vaxt dəyərləri Yer peyklərindən istifadə etməklə müəyyən edilir.

Şəkil 1 Peyk naviqasiyasının əsas funksiyası

2007-ci ildə Qlobal Yerləşdirmə Sistemi (GPS),

Birləşmiş Ştatların Müdafiə Nazirliyi (DoD) tərəfindən hazırlanmış yeganə tam idi iş sistemi GNSS. Sürətlə böyüyən peyk naviqasiyası sənayesi əsasən GPS sisteminə diqqət yetirir, buna görə də GPS və peyk naviqasiyası terminləri bəzən bir-birini əvəz edir. Bu sənəd digər GNSS sistemlərini də əhatə edəcək.

GPS (tam adı: Naviqasiya və Qlobal Yerləşdirmə Sistemi, NAVSTARGPS) ABŞ tərəfindən hazırlanmışdır. Müdafiə Nazirliyi (DoD) və həm mülki, həm də hərbi personal tərəfindən istifadə edilə bilər. Mülki SPS (standart yerləşdirmə) siqnalı hər kəs tərəfindən istifadə oluna bilər, hərbi PPS (dəqiq yerləşdirmə) siqnalı isə yalnız xüsusi təyinatlılar tərəfindən istifadə edilə bilər. İlk peyk 22 fevral 1978-ci ildə orbitə çıxarılıb və hazırda 6 müxtəlif orbitdə 20180 km yüksəklikdə 28 əməliyyat peyki var. Onların orbitləri ekvatora doğru 55 0 əyilir, son 4 peyk isə planetin istənilən nöqtəsi ilə radio rabitəsini təmin edir. Hər bir Yer peykinin orbiti təxminən 12 saatdır və göyərtəsində 4 atom saatı var.

GPS sisteminin inkişafı zamanı əsas diqqət aşağıdakı üç aspektə yönəldilib:

1. O, istehlakçılara hərəkət edərkən və ya istirahət edərkən mövqeyi, sürəti və vaxtı müəyyən etmək imkanı verməlidir.

2. Davamlı təmin etməlidir Hava şəraitindən asılı olmayaraq yüksək dəqiqliklə 3D yerləşdirmə.

3. O, mülki əhali tərəfindən istifadə oluna bilməlidir.

Sat Nav Əsasları	Giriş

Beş-altı ildən sonra üç müstəqil GNSS sistemi mövcud olacaq. ABŞ Rusiya və Avropa İttifaqını GPS ilə təmin etməyə davam edəcək, bu da öz GLONASS və GLILEO sistemlərini əlavə edəcək. Bütün bu sistemlər etibarlılığı artırmaq üçün təkmilləşdiriləcək və

yeni proqramlar üçün mövcudluq2.

Sürətli bələdçi peyk naviqasiyasının əsas prinsiplərini və onların tətbiqlərə və texnologiyalara necə tətbiq olunduğunu əhatə edəcəkdir. GPS sənaye standartına görə əsas diqqət mərkəzində olacaq və

Diferensial-GPS (DGPS), Assisted-GPS (AGPS) və kimi inkişaflar

müxtəlif bölmələrdə cihaz interfeysləri. Bütün bunlar oxucuya belə füsunkar sahə haqqında fundamental məlumat vermək məqsədi ilə edilir.

düyü. 2 GPS peykinin buraxılması

1 Peyk naviqasiyası asanlaşdırıldı

Əgər xoşunuza gəlirsə. . .

o şimşəyə qədər olan məsafənin necə təyin olunduğunu başa düşmək

o əsas satnav funksiyalarının necə işlədiyini başa düşmək

o GPS peyk lövhəsində neçə atom sinxronizatorunun olduğunu bilmək o xəritədə mövqeyi necə təyin edəcəyini bilmək

o yerləşdirməni təmin etmək üçün niyə 4 peykin lazım olduğunu anlayın, onda bu fəsil sizin üçündür!

1.1 Siqnalın keçid vaxtının ölçülməsi prinsipi

Bir müddətdir ki, fırtınalı bir gecədə, şübhəsiz ki, şimşək çaxmasından nə qədər uzaq olduğunuzu anlamağa çalışırsınız. Məsafə kifayət qədər asanlıqla müəyyən edilə bilər (şək. 3): məsafə = ildırım çaxma anı (başlama vaxtı) ildırım görünməzdən əvvəl (bitmə vaxtı), səsin sürətinə (təxminən 330 m/s) vurulur. Başlama və bitmə vaxtı arasındakı fərq keçid vaxtıdır.

Göz müəyyən edilir

Tranzit vaxtı

başlama vaxtını təyin edir

Şəkil.3 İldırım çaxması ilə məsafənin müəyyən edilməsi

Məsafə = keçid vaxtı * səs sürəti

GPS sistemi eyni prinsiplə işləyir. Dəqiq mövqeyi hesablamaq üçün sadəcə olaraq müşahidə nöqtəsi ilə mövqeləri məlum olan digər dörd peyk arasında siqnalın keçid vaxtını ölçmək lazımdır.

Sat Nav Əsasları

1.1.1 Peyk naviqasiyasının əsas prinsipləri

Bütün peyk naviqasiya sistemlərindən istifadə edir ümumi prinsiplər koordinat tərifləri:

Məlum mövqeyə malik peyklər müntəzəm siqnal ötürür.

Burada sadə modellərdə ən çox tətbiq olunan prinsipləri görürük. Təsəvvür edək ki, biz maşındayıq və uzun və düz bir küçədə yerimizi müəyyən etmək istəyirik. Küçənin sonunda hər saniyədə bir saat pulsu göndərən bir radio ötürücü var. Avtomobildə radio ötürücü saatı ilə sinxronlaşdırılmış saat var. Transmitterdən avtomobilə qədər olan vaxtı ölçməklə, küçədəki mövqeyimizi müəyyən edə bilərik (şək. 4).

Yayılma

Vəzifə hesablanması

Siqnal ötürücü 1 µs vaxt xətası istifadə edərək

Məsafə

Şəkil.4 Ən sadə halda məsafə yayılma vaxtı ilə müəyyən edilir

D məsafəsi yayılma vaxtını ∆τ işığın c sürətinə vurmaqla hesablanır. D = ∆τ c

Avtomobil saatının ötürücü ilə sinxronizasiyası mükəmməl olmadığı üçün hesablanmış məsafə ilə faktiki məsafə arasında fərq var. Naviqasiyada bu yanlış dəyər psevdo-aralıq kimi səslənir. Bizim nümunəmizdə vaxt xətası 1 mikrosaniyədir (1µs) və 300 m psevdo-diapazonu müəyyən edir.

Biz qərar verə bilərdik bu problem, avtomobilimizi dəqiq atom saatı ilə təchiz edirik, lakin bu, büdcəmizə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edəcəkdir. Başqa bir həll, məsafəsi məlum olan ikinci sinxron ötürücüdən istifadə etmək olardı. Hər iki yayılma vaxtını ölçməklə, bortdakı saatın qeyri-dəqiqliyinə baxmayaraq, məsafəni dəqiq müəyyən etmək olar.

Məsafə A

Fig.5 İki ötürücü ilə vaxt səhvlərinə baxmayaraq, dəqiq mövqeyi hesablamaq mümkündür

Gördüyünüz kimi, bir xətt boyunca mövqeyi və vaxtı dəqiq hesablamaq üçün (xəttin yalnız bir istiqamətdə uzandığını nəzərə alsaq), bizə iki zaman siqnal ötürücü lazımdır. Bundan belə nəticə çıxara bilərik: mövqe hesablamalarında istifadə edilən sinxronlaşdırılmamış bort saatları ilə tələb olunan vaxt siqnal ötürücülərinin sayı vahidə düşən naməlum ölçmələrin sayından çoxdur.

Təyyarədə (iki ölçülü) bizə üç zaman siqnal ötürücü lazımdır.

üçölçülü fəzada bizə dörd zaman siqnal ötürücüsü lazımdır.

Peyk naviqasiya sistemləri zaman siqnalı ötürücüləri kimi peyklərdən istifadə edirlər. Son 4 peyklə əlaqə (şək. 6) hər zaman üçölçülü koordinatları (Uzunluq, Enlem, Hündürlük) müəyyən etmək üçün lazımdır. Bunu sonrakı bölmələrdə daha ətraflı nəzərdən keçirəcəyik.

Fig.6 Boylam, Enlem, Hündürlük və Zamanı müəyyən etmək üçün 4 peyk lazımdır

Sat Nav Əsasları	Peyk naviqasiyası asanlaşdırıldı

1.1.2 Siqnalın keçid vaxtı

Peyk naviqasiya sistemləri yerin istənilən n nöqtəsindən ən azı dörd peykə xətt çəkilə biləcək şəkildə yerləşdirilən yüksək hündürlükdə peyklərdən istifadə edir.

Bu peyklərin hər birinin göyərtəsində dördə qədər atom saatı var. Atom saatları hazırda ən dəqiq alətdir və 1.000.000 ildən hər 30.000-də maksimum bir saniyə itirir. Onları daha da dəqiqləşdirmək üçün Yerdəki müxtəlif idarəetmə nöqtələrindən düzəliş və ya sinxronizasiya edilir. Hər bir peyk 1575,42 MHz tezliyi ilə öz dəqiq mövqeyini və dəqiq vaxtını Yerə ötürür. Bu siqnallar işıq sürəti ilə (300.000 km/s) yayılır və buna görə də peykin birbaşa altında yerin səthinə çatmaq üçün təxminən 67,3 ms vaxt lazımdır. Siqnal hər əlavə kilometr üçün 3,33 lazımdır. Əgər siz quruda (yaxud dənizdə və ya hər hansı başqa yerdə) mövqenizi müəyyən etmək istəyirsinizsə, sizə lazım olan tək şey dəqiq saatdır. Peyk siqnalının qəbulu vaxtını göndərilmə vaxtı ilə müqayisə edərək, bu siqnalın keçmə vaxtını müəyyən etmək olar (şək. 7).

Fig.7 Siqnalın keçmə vaxtının təyini

Avtomobil nümunəsində olduğu kimi, peykə D məsafəsi keçid vaxtından istifadə etməklə müəyyən edilə bilər: Məsafə = səyahət vaxtı * işığın sürəti

Sat Nav Əsasları	Peyk naviqasiyası asanlaşdırıldı

1.1.3 Xəritədə mövqenin müəyyən edilməsi

Təsəvvür edin ki, geniş bir yaylada gəzirsiniz və harada olduğunuzu bilmək istəyirsiniz. Sizin yuxarıda yerləşən iki peyk öz bort vaxtlarını və mövqelərini ötürür. Hər iki peykin siqnal ötürmə vaxtlarından istifadə edərək, siz peyklərin ətrafında D1 və D2 radiuslu iki dairə çəkə bilərsiniz. Hər bir radius peyk tərəfindən hesablanmış məsafəyə uyğundur. Peyki bütün mümkün məsafələr dairənin çevrəsi üzərində yerləşir. Peyklərin üstündəki mövqe istisna edilərsə, qəbuledicinin mövqeyi peyklərin altındakı dairələrin kəsişməsindədir (şək. 8).

X/Y müstəvisində mövqeyi müəyyən etmək üçün iki peyk kifayətdir.

Fig.8 İki dairənin kəsişmə nöqtəsində qəbuledicinin mövqeyi

Reallıqda mövqe müstəvidə deyil, üçölçülü məkanda müəyyən edilməlidir. Təyyarə ilə üçölçülü məkan arasındakı fərq əlavə ölçüdür (Z hündürlüyü), faktiki mövqeyi müəyyən etmək üçün əlavə üçüncü peyk mövcud olmalıdır. Əgər üç peykə olan məsafələr məlumdursa, onda bütün mümkün mövqelər radiusları hesablanmış məsafələrə uyğun gələn üç sferanın səthində yerləşir. İstədiyiniz mövqe hər üç sferanın kəsişməsidir (şək. 9).

düyü. 9 Mövqe üç sferanın kəsişmə nöqtəsi kimi müəyyən edilir

Sat Nav Əsasları	Peyk naviqasiyası asanlaşdırıldı

1.1.4 Vaxt xətasının baş verməsi və düzəldilməsi

Biz indiyə qədər güman etmişik ki, siqnal ötürmə vaxtının ölçülməsi dəqiq olub. Lakin bu, belə deyil. Qəbuledici vaxtı dəqiq ölçmək üçün sinxronizasiya tələb edir. Əgər tranzit zamanında 1 ns xəta olarsa, mövqe xətası 300 m olacaq, hər üç peykin göyərtəsindəki saatlar sinxronlaşdırılır və tranzit vaxtının ölçülməsi xətası əlavə edilir. Riyaziyyat bizə kömək edə biləcək yeganə şeydir. Xatırladaq ki, N naməlum dəyişən varsa, onda bizə N müstəqil tənlik lazımdır.

Zamanın ölçülməsi sabit naməlum xəta ilə müşayiət olunarsa, 3-fəza D-də dörd naməlum dəyişənimiz olacaq:

Boylam(X)

Enlem(Y)

Hündürlük(Z)

Vaxt xətası (∆t)

Buradan belə çıxır ki, 3 ölçülü fəzada dəqiq mövqeyi müəyyən etmək üçün 4 peyk lazımdır.

Peyk naviqasiya sistemləri elə qurulub ki, Yerin istənilən nöqtəsindən ən azı 4 peyk görünsün (şək. 10). Beləliklə, qəbuledici saat və vaxt səhvlərinə baxmayaraq, mövqe təxminən 5 - 10 m dəqiqliklə hesablanır.

Şəkil 10 3 ölçülü fəzada mövqeyi müəyyən etmək üçün 4 peyk lazımdır

Sat Nav Əsasları	Peyk naviqasiyası asanlaşdırıldı

2 GNSS Texnologiyası: GPS Nümunəsi

Əgər xoşunuza gəlirsə. . .

o 3 müxtəlif GPS seqmentinin nə üçün lazım olduğunu başa düşmək o hər seqmentin bir funksiyası olduğunu bilmək

o GPS peykinin necə hazırlandığını bilmək

o Yerə hansı məlumatın ötürüldüyünü bilmək o peyk siqnalının necə yarandığını başa düşmək

o siqnalın ötürmə vaxtının necə təyin olunduğunu başa düşmək o korrelyasiyanın əhəmiyyətini başa düşmək

o onlayn işləmək üçün nə üçün minimum GPS vaxtının tələb olunduğunu başa düşmək o çərçivələrin və alt çərçivələrin nə olduğunu bilmək

onda bu fəsil sizin üçündür!

2.1 Sistemin təsviri

aşağıdakılar

bölmələr

nəzərə alın

müxtəlif

GNSS texnologiya seqmentləri Daşıyıcı L1 Saat impulsları - efemeris - almanak - status - tarix, vaxt İstifadəçi seqmenti düyü. 11 Üç GNSS seqmenti Alınan efemer - hesablanmış almanak - peyk vəziyyəti - vaxt korreksiyası Yer stansiyasından Nəzarət seqmenti Şəkil 11-dən göründüyü kimi, məkan seqmenti ilə istifadəçi seqmenti arasında bir istiqamətli əlaqə mövcuddur. Yerdəki idarəetmə stansiyaları peyklərlə iki istiqamətli əlaqəyə malikdir. 2.2 Məkan seqmenti 2.2.1 Peykin köçürülməsi Məkan seqmenti hazırda 6 müxtəlif müstəvidə orbitləri olan 32 aktiv peykdən ibarətdir (şəkil 12). Onlar Yer səthindən 20180 km hündürlükdə və ekvatora 550 maillikdə yerləşirlər. Hər bir peyk 12 saat ərzində orbitə çıxır. Yerin fırlanması ilə əlaqədar olaraq peyk təxminən 24 saatdan (dəqiq 23 saat 56 dəqiqə) sonra ilkin vəziyyətində olacaq (şək. 13).

Açar sözlər: obyektə olan məsafə; saat sinxronizasiyası; peyk və qəbuledici saat səhvləri; efemer.

İkinci fəsildəki materialın öyrənilməsi nəticəsində tələbə:

bilmək

• GNSS-də naviqasiya təriflərinin prinsipləri;
• obyektin yerini müəyyənləşdirmək probleminin həlli;
• naviqasiya ölçmələrinin xətasına təsir edən amillər;

bacarmaq

• obyektin yerinin müəyyən edilməsi üçün peyk naviqasiyası texnologiyalarının inkişafı ilə bağlı elmi-texniki məlumatları ümumiləşdirir və sistemləşdirir;
• QLONASS və GPS peyk naviqasiya modulları da daxil olmaqla, bort telematik cihazlarının inkişafı ilə bağlı elmi tədqiqatların nəticələrini təhlil etmək və şərh etmək;

sahibi

• nəqliyyat vasitələrinin hərəkətinə nəzarət etmək üçün naviqasiya problemlərinin həlli yollarından istifadə üsullarını;
• avtomobil nəqliyyatı üçün QLONASS və GPS naviqasiya avadanlığının inkişafı üzrə elmi-texniki məlumatların axtarışı və təhlili bacarıqları.

QLOBAL NAVİQASİYA PEYK SİSTEMLƏRİNDƏ NAVİQASİYA TƏrifLƏRİNİN PRİNSİPLƏRİ

Peyk naviqasiya sisteminin əsas prinsipi sadədir və uzun müddət naviqasiya və oriyentasiya üçün istifadə edilmişdir: əgər hər hansı istinad nöqtəsinin yeri və ona olan məsafə məlumdursa, onda siz dairə çəkə bilərsiniz (üçölçülü vəziyyətdə kürə) qəbuledicinin yerinin yerləşdiyi nöqtə.

GNSS sistemində obyektin koordinatlarının təyin edilməsi prinsipi ondan dəqiq koordinatları məlum olan bir neçə peykə qədər olan məsafənin hesablanmasına əsaslanır. Ən azı üç peykə qədər olan məsafə haqqında məlumat sferaların kəsişmə nöqtəsi kimi obyektin koordinatlarını təyin etməyə imkan verir ki, onların mərkəzi peyklərdir, radiusu isə peyklərin hər birinə ölçülmüş məsafədir (şək. 2.1). ). Peyklərə olan məsafənin ölçülməsi ideyası

Sputnik 1

Sputnik 2

Obyekt yeri

Sputnik 3

düyü. 2.1.Peyk naviqasiyasının ən sadə halı

Nik, məlum bərabərliyə əsaslanır: məsafə sürətin hərəkət zamanına vurulmasıdır.

Təsəvvür edək ki, avtomobildə olarkən uzun və düz bir küçədə yerimizi müəyyən etmək istəyirik. Tutaq ki, küçənin sonunda hər saniyədə bir saatın nəbzini göndərən bir radio ötürücü var. Avtomobildə radio ötürücü saatı ilə sinxronlaşdırılmış saat var. Nəbzin ötürücüdən avtomobilə qədər hərəkət müddətini ölçməklə, avtomobilin küçədəki mövqeyini təyin edə bilərik (şəkil 2.2).

Götürülmüş siqnal

Siqnal qəbul edildi

Məsafə ci

düyü. 2.2.Məsafənin zamana və sürətə görə təyini

siqnalın yayılması

Avtomobil saatının ötürücü ilə sinxronizasiyası mükəmməl olmadığı üçün hesablanmış məsafə ilə faktiki məsafə arasında fərq var. Naviqasiyada bu yanlış dəyər deyilir yalançı narıncı.Əgər vaxt xətası bir mikrosaniyədirsə (1 μs), onda radio dalğalarının yayılma sürətini nəzərə alaraq xəta 300 m olacaq.

Avtomobili atom saatı ilə təchiz etməklə bu problemi həll etmək olardı, lakin bu, büdcəyə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edəcək. Başqa bir həll, məsafəsi məlum olan ikinci sinxron ötürücüdən istifadə etmək olardı. Hər iki yayılma vaxtını ölçməklə, bortdakı saatın qeyri-dəqiqliyinə baxmayaraq, məsafəni dəqiq müəyyən etmək olar (Şəkil 2.3). Bir xətt boyunca mövqeyi və vaxtı dəqiq hesablamaq üçün (xəttin yalnız bir istiqamətdə uzandığını nəzərə alsaq), iki vaxt ötürücüsünü istifadə etməliyik. Göstərək ki, bu halda məsafə /) düsturla hesablanır

• (Ah! - Lt 2)s + L
• (2.1)

burada At, Dt 2 birinci və ikinci ötürücülərdən müvafiq olaraq avtomobilin bort saatı ilə ölçülən siqnalın çatma vaxtıdır; ilə - işıq sürəti; A- ötürücülər arasındakı məsafə.

Birinci və ikinci yalançı-narıncı ölçmələrə əsasən, D və D ifadələrlə müəyyən ediləcək

D = HAQQINDA+ 5s; (2.2)

D=(L-D + 5s, (2.3)

burada 5 saniyələrdə avtomobil saatının xətasıdır.

Aydındır ki, avtomobilin saatı sürətlidirsə, 5 işarəsi müsbətdir, əgər arxadadırsa, 5 işarəsi mənfidir.

(2.2), (2.3) bərabərliklərindəki D və D psevdo-aralıqlarının işıq sürəti və siqnalın ölçülən çatma vaxtı baxımından ifadələri ilə əvəz edilməsi (müvafiq olaraq D = C Dt, G>2 = c - Dt 2) və aşkar çevrilmələri yerinə yetirərək (2.1) ifadəsinə gəlirik.

Yuxarıdakı əsaslandırmadan belə bir nəticə çıxara bilərik: mövqeyin hesablanmasında istifadə olunan sinxronlaşdırılmamış bort saatları ilə vahid başına naməlum ölçmələrin sayını aşan vaxt siqnal ötürücülərinin sayını istifadə etmək lazımdır.

düyü. 2.3.

vaxt səhvlərinə baxmayaraq

Naviqasiya qəbuledicisi radio siqnalının peykdən obyektə çatması üçün lazım olan vaxtı ölçür və sonra bu vaxtdan məsafəni hesablamaq üçün istifadə edir.

Radio dalğaları işıq sürəti ilə yayılır - 300.000 km/s. Əgər peykin radio siqnalını göndərməyə başladığı anı və onun qəbul edildiyi anı dəqiq müəyyən etsəniz, radiosiqnalın yayılma vaxtını müəyyən etmək çətin deyil. Siqnalın yayılma sürətini saniyələrlə vaxta vuraraq, peykə olan məsafəni əldə edirik.

Yer əsaslı saatlar çox dəqiq olmalıdır, çünki işıq çox sürətlə yayılır. Məsələn, GPS peyki birbaşa yuxarıda olsaydı, radio siqnalının peykdən yerdəki qəbulediciyə keçməsi cəmi 65 ms çəkərdi (Şəkil 2.4).

Qlobal naviqasiya peyk sistemi atom tezlik standartına əsaslanan zamanın ölçülməsi metodundan istifadə etməklə qurulur. GLONASS naviqasiya peykinin bort sinxronizasiya cihazının tezlik standartının nisbi qeyri-sabitliyi (1-5) gündə 10 -13 s.

Radio siqnalının keçid vaxtının ölçülməsində əsas çətinlik siqnalın peykdən ötürüldüyü zamanın dəqiq anıdır. Bunun üçün GNSS tərtibatçıları aşağıdakı fikrə müraciət etdilər: peykləri və qəbulediciləri eyni vaxtda eyni kodu yaratmaları üçün sinxronlaşdırın. Başqa sözlə, qəbuledici onu yaradır

Peyk saatının oxunuşları Peyk saatının oxunuşları

və qəbuledici 0 ms və qəbuledici 65 ms

Siqnalın ötürülmə vaxtı (Başlama vaxtı)

Siqnal qəbulu vaxtı (Dayanma vaxtı)

1_ Siqnal

düyü. 2.4.Siqnal ötürmə vaxtının müəyyən edilməsi

peyk ötürücü ilə eyni vaxtda daxili kod, yəni. İdeal olaraq, peyk kodunu tam olaraq təkrarlamalıdır.

Bundan sonra, peykdən kodu almaq və qəbuledicinin eyni kodu nə qədər əvvəl yaratdığını görmək qalır. Bunun üçün qəbuledici peyk kodunun müvafiq hissəsinin öz kodunun eyni hissəsi ilə qəbulu arasındakı vaxt fərqini müqayisə edir. Bu şəkildə aşkar edilən bir kodun digərinə nisbətən yerdəyişməsi siqnalın peykdən qəbulediciyə qədər olan məsafəni qət etməsi üçün lazım olan vaxta uyğun olacaq. Zamanın dəyişməsini və radio dalğalarının yayılma sürətini bilən qəbuledici peykə olan məsafəni psevdoranj adlandırır.

Kod partlamalarından (kod ardıcıllığından) istifadənin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, vaxt dəyişikliyi ölçmələri istənilən vaxt aparıla bilər.

GNSS sistemi psevdo-təsadüfi koddan istifadə edərək yerləşmiş peyk nişanlarına qədər diapazona görə yeri müəyyən etmək üçün bir üsuldan istifadə edir. Həm peyklər, həm də qəbuledicilər çox mürəkkəb rəqəmsal kod ardıcıllığı yaradır. Kodlar etibarlı və birmənalı şəkildə müqayisə oluna bilməsi üçün, eləcə də bəzi digər səbəblərə görə xüsusi olaraq daha mürəkkəb hazırlanmışdır. Hər iki halda, kodlar o qədər mürəkkəbdir ki, onlar təsadüfi impulsların uzun seriyasına bənzəyirlər. Əslində, onlar diqqətlə seçilmiş "psevdo-təsadüfi ardıcıllıqlar"dır ki, onlar hər millisaniyədə təkrarlanır.

Necə işləmək