Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Аппаратура потребителей
спутниковых радионавигационных
систем
ст. преп. кафедры РЛ1
Мыкольников Я.В.
1
Кафедра «Радиоэлектронные системы и устройства»
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Рассматриваемые вопросы
1.Нормативная документация по НАП.
2.Определение, выдержки из ГОСТов.
3.Классификация по ГОСТ.
4.НАП, которые будут рассмотрены на лекциях:
•элементная база НАП;
•двухчастотные, мультисистемные НАП;
•помехозащищенная НАП;
•высокоточная навигационная аппаратура;
•угломерные НАП;
•имитаторы и системы регистрации сигналов ГНСС;
•ретрансляторы навигационных сигналов;
•измерительные
системы
и
радионавигационного поля ГНСС.
комплексы
мониторинга
2
НАП. Нормативная документация
В настоящее время существует ряд ГОСТов и нормативных
документов, определяющих облик подсистемы потребителей
ГНСС, формирующих требования к НАП в зависимости от области
применения аппаратуры и решаемых задач для конечного
пользователя.
Основными документами можно считать следующие ГОСТы:
ГОСТ 31380-2009 Глобальная навигационная спутниковая
система. Аппаратура потребителей. Классификация
ГОСТ 31379-2009 Глобальная навигационная спутниковая
система и глобальная система позиционирования. Приемник
персональный. Технические требования
ГОСТ Р 52928-2010 Система спутниковая навигационная
глобальная. Термины и определения
ГОСТ 32448-2013 Глобальная навигационная спутниковая
система. Аппаратура потребителей навигационная гражданского
назначения для ракет-носителей, разгонных блоков и космических
аппаратов. Технические требования
3
3
НАП. Нормативная документация
ГОСТ
Р
54725-2011
«Глобальная
навигационная
спутниковая система. Системы диспетчерского управления
грузовым автомобильным транспортом. Требования к архитектуре,
функциям и решаемым задачам системы диспетчерского
управления перевозками нефтепродуктов»
ГОСТ
Р
54620-2011
ГНСС.
Система
экстренного
реагирования при авариях. Автомобильная система вызова
экстренных оперативных служб (АС). ОТТ
ГОСТ
Р
54030-2010
Глобальная
навигационная
спутниковая система. Системы информационного сопровождения
и мониторинга городских и пригородных автомобильных
перевозок опасных грузов. Требования к архитектуре, функциям и
решаемым задачам
ГОСТ
Р
54024-2010
Глобальная
навигационная
спутниковая система. Системы диспетчерского управления
городским наземным пассажирским транспортом. Назначение,
состав и характеристики бортового навигационно-связного
оборудования
4
4
НАП. Нормативная документация
ГОСТ 32450-2013 Глобальная навигационная спутниковая
система.
Навигационная
аппаратура
потребителей
для
автомобильного транспорта. Технические требования
ГОСТ Р 54115-2010 ГНСС Навигационная аппаратура для
железнодорожного транспорта. Приёмник железнодорожный
общего пользования. Технические требования
ГОСТ 32455-2013 Глобальная навигационная спутниковая
система. Морская навигационная аппаратура потребителей.
Приемные устройства. Общие требования, методы и требуемые
результаты испытаний
ГОСТ Р МЭК 60945-2007
Морское навигационное
оборудование и средства радиосвязи. Общие требования. Методы
испытаний и требуемые результаты испытаний
ГОСТ
Р
54119-2010
Глобальные
навигационные
спутниковые системы. Судовая многосистемная, многоканальная
аппаратура
потребителей
ГНСС
ГЛОНАСС/GPS/ГАЛИЛЕО.
Технические характеристики, методы испытаний и оценка
результаты испытаний
5
5
НАП. Нормативная документация
ГОСТ
Р
54118-2010
Глобальные
навигационные
спутниковые
системы.
Радионавигационные
комплексы
определения пространственной ориентации потребителей на
водном
транспорте.
Технические
характеристики,
методы
испытаний и оценка результаты испытаний
ГОСТ
аппаратура
испытаний
Р 54116-2010 ГНСС. Морская навигационная
потребителей. Технические требования. Методы
ГОСТ 32446-2013 Глобальная навигационная спутниковая
система. Приемник морской общего пользования. Технические
требования
ГОСТ Р 54022-2010 ГНСС. Система траекторных измерений
летательных аппаратов на базе навигационных спутниковых
систем. Общие требования и методы испытаний
ГОСТ 21830-76
определения
Приборы
геодезические.
Термины
и
ГОСТ Р 8.773-2011 «Государственная система обеспечения
единства измерений. Антенны навигационной аппаратуры
6
6
НАП. Определение и классификация
В соответствии с ГОСТ Р 52928-2010 «Система спутниковая
навигационная глобальная. Термины и определения» принято
выделять следующие положения:
- Подсистема
потребителей
ГНСС
–
составная
часть
глобальной навигационной спутниковой системы, включающая
в себя навигационную аппаратуру потребителей ГНСС;
- Навигационная аппаратура потребителя ГНСС (НАП ГНСС)
– аппаратура, предназначенная для измерения параметров
навигационных сигналов ГНСС и выделения навигационных
сообщений с целью определения пространственных координат,
составляющих вектора скорости движения, поправки показаний
часов потребителя ГНСС и скорости изменения этой поправки;
- Потребитель
ГНСС
–
объект
навигации,
решающий
навигационную задачу посредством приема и обработки
навигационных сигналов ГНСС от навигационных космических
аппаратов ГНСС.
7
7
НАП. Определение и классификация
В соответствии с ГОСТ 31380-2009 навигационную
аппаратуру потребителей классифицируют по следующим
признакам.
По типу используемых систем:
• работающая по сигналам только ГЛОНАСС;
• работающая по сигналам только GPS;
• работающая по сигналам только ГАЛИЛЕО;
• работающая
по
сигналам
нескольких
навигационных спутниковых систем.
глобальных
По условиям применения:
• стационарная (для опорных станций), устанавливаемая на
неподвижных объектах;
• носимая (портативная, переносная), используемая на отдельном
подвижном объекте;
• бортовая,
устанавливаемая
на
борт
подвижных
объектов
8
8
НАП. Определение и классификация
По области применения:
• применяемая на летательных аппаратах (воздушных судах);
• применяемая на морских (речных) судах;
• применяемая на космических объектах, ракетах-носителях,
разгонных блоках, космических аппаратах и станциях и т.д.;
• применяемая
на
наземных
подвижных
(автомобильный, железнодорожный транспорт);
объектах
• применяемая для решения задач мониторинга;
• применяемая для целей геодезического обеспечения задач
различных потребителей.
9
9
НАП. Определение и классификация
По уровню специализации:
• общего назначения (бытовая, персональная), применяемая
гражданскими
потребителями
для
определения
своего
текущего местоположения, скорости и времени;
• военная, применяемая Министерством обороны;
• специальная, применяемая
специальными службами.
МВД
России,
ФСБ
и
другими
По характеру динамичности потребителя:
• для низкодинамичных потребителей со скоростью движения от
2 до 300 км/ч;
• для среднединамичных потребителей со скоростью движения
от 300 до 900 км/ч;
• для высокодинамичных потребителей со скоростью движения
выше 900 км/ч.
10
10
НАП. Определение и классификация
По используемым режимам измерений:
• использующая кодовый режим;
• с возможностью приема дифференциальных поправок;
• имеющая возможность реализации автодифференциального
режима;
• использующая фазовый режим.
По количеству каналов обработки сигналов:
• одноканальная
обработкой);
(с
последовательной
или
мультиплексной
• многоканальная (с параллельной независимой обработкой в
каналах).
По возможностям получения информации:
11
• с возможностью автономного определения (самоопределения)
координат местоположения;
• не имеющая возможности автономного определения координат
11
НАП. Определение и классификация
По
функциональным
параметров:
• с возможностью расчета
движения потребителя;
возможностям
координат,
• с
возможностью
расчета
азимутального и др. углов);
угловых
определения
времени
величин
и
скорости
(путевого,
• с возможностью расчета дальности до заданного пункта;
• с возможностью пересчета параметров из одной системы
координат в другую;
• с возможностью определения курсоуказания.
По точностным возможностям:
• с
точностью
сантиметров;
определения
координат
до
нескольких
• с
точностью
дециметров;
определения
координат
до
нескольких
• с точностью определения координат до нескольких единиц 12
12
НАП. Определение и классификация
По возможностям отображения информации:
• способная отображать только текстовую информацию;
• способная отображать как текстовую, так и графическую
информацию.
По возможностям контроля целостности:
• с автономным контролем целостности;
• без автономного контроля целостности.
По уровню интеграции:
• предназначенная
только
для
местоположения (автономная);
• функционально
устройствами;
• конструктивно
устройствами.
интегрированная
определения
с
другими
координат
техническими
13
интегрированная
с
другими
техническими
13
НАП. Определение и классификация
По виду обрабатываемых сигналов:
• работающая в одночастотном режиме;
• работающая в двухчастотном режиме;
• работающая в трехчастотном режиме;
• работающая в режиме с обработкой открытых сигналов;
• работающая в режиме с обработкой закрытых сигналов.
По возможностям информационного противодействия:
• с автономным обнаружением и подавлением помех;
• с внешним выявлением помех и оповещением.
14
14
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
АО «Российские космические системы» - ведущее предприятие России,
специализирующееся на разработке, изготовлении, авторском сопровождении и
эксплуатации космических информационных систем.
ФГУП НИИ КП - разработка и сопровождение программно-математической
модели бортовых устройств КА «ГЛОНАСС», «ГЛОНАСС-М» и «ГЛОНАСС-К» для
наземной отработки в составе наземного отработочного комплекса.
Научно-производственная фирма "Гейзер" - разработка и внедрение систем
связи, телематики и информационной безопасности, разработка навигационных
комплексов и методов навигационно-временного обеспечения с использованием
спутниковых
технологий
ГЛОНАСС/GPS,
сертификационные
испытания
оборудования ГЛОНАСС/GPS и многое другое.
Транзас является одним из ведущих производителей высокотехнологичной
продукции. Спектр продукции включает береговые системы безопасности
судоходства, морское и авиационное бортового оборудование, интегрированные
навигационные комплексы, широкий спектр морских и авиационных тренажеров,
аэронавигационное обеспечение.
Компания "Геокосмос" - освоение и применение в производстве,
продвижение и поставка современных технологий и средств создания цифровых
моделей местности и инженерных объектов: спутниковые методы определения
координат с постобработкой и в реальном времени (RTK), безотражательные
15
электронные тахеометры, роботизированные электронные тахеометры, воздушные
15
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
НПП "Транснавигация" является головной организацией Министерства
Транспорта
Российской
Федерации
по
вопросам
научно-технического
сопровождения подпрограммы «Внедрение и использование спутниковых
навигационных систем в интересах транспорта» на наземном автомобильном и
городском электрическом транспорте в рамках Федеральной целевой программы
«Глобальная Навигационная Система».
М2М телематика - предлагает решения для мониторинга транспорта,
спутникового слежения и GPS мониторинга объектов для государственных,
муниципальных и корпоративных заказчиков.
ОАО Ижевский радиозавод разрабатывает и производит: автомобильные
навигаторы,
навигационные
системы,
навигационное
оборудование,
навигационные приемники.
Московское конструкторское бюро "КомпасПлюс" - российское предприятие
по разработке и производству радионавигационной аппаратуры
ЗАО КБ "НАВИС" - создание технологий и оборудования, использующих
сигналы СНС ГЛОНАСС и GPS , в т.ч. навигационного оборудования специального
назначения, навигационного оборудования для морских, авиационных и наземных
применений, оборудование частотно-временной синхронизации для систем связи,
технологическое оборудование имитации сигналов СНС ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и
их функциональных дополнений типа WAAS, и др.
16
16
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
ФГУП "Морсвязьспутник" является головной организацией в РФ в области
разработки и внедрения нормативных актов, обеспечивающих безопасность
мореплавания за счет рационального использования технических средств
судовождения и связи, а также является уполномоченной организацией по
внедрению и функционированию Глобальной Морской Системы Связи при
Бедствии (ГМССБ) в Российской Федерации. Предприятие отвечает за проведение
единой технической политики в области технических средств судовождения и
связи на морском транспорте путем непосредственного участия в разработке
технических заданий, проведения натурных испытаний и внедрения.
Группа компаний "Навигатор" - научно-производственный холдинг,
обеспечивающий полный цикл бизнеса от разработки программно-аппаратных
решений до пуска-наладки и сопровождения системы спутникового мониторинга
на базе заказчика по всей территории Российской Федерации и стран СНГ.
НИИМА "ПРОГРЕСС" - разработчик и производитель
навигационных приемников, микроэлектронной аппаратуры.
ГЛОНАСС/GPS
НПО "ПРОГРЕСС" - производство аппаратуры спутниковой навигации
ГЛОНАСС.
АО "Российский институт радионавигации и времени" - создание систем и
средств координатно-временного обеспечения.
SPIRIT Telecom занимается разработкой программно-аппаратных решений,
17
применяемых в системах спутниковой навигации Глонасс+GPS и КВ модемах.
17
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
Gecko Systems - финская компания, специализирующаяся на разработке и
изготовлении высококачественных мультинавигационных следящих устройств.
Компания также предоставляет решения по аппаратным и программным
средствам и их механизмам в соответствии с требованиями заказчика и
комплексные решения для отслеживания перевозок особо важных грузов на
транспорте, а также отслеживания имущества и в целях наблюдения.
КБ "ГеоСтар навигация" - инновационная компания, сфокусирована на
разработках совмещенных навигационных приемников для рынка телематических
услуг.
ФГУП НТЦ "Интернавигация" - научно-технический центр "Интернавигация"
является
исполнительным
органом
Межгосударственного
Совета
"Радионавигация"
и
Межведомственной
комиссии
"Интернавигация".
Информационно - консалтинговые услуги в области спутниковой навигации,
консультации по вопросам стандартизации в области навигационных систем,
сертификация
навигационной
аппаратуры
потребителей
глобальных
навигационных спутниковых систем (НАП ГНСС), высокоточные измерения
навигационных и временных характеристик.
Компания "ВНИИРА-НАВИГАТОР" - разработка систем навигации, посадки и
управления воздушным движением, систем раннего предупреждения близости
земли, интегрированных комплексов бортового оборудования, а так же бортового
18
оборудования спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС.
18
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
Компания "Радиома" - профессиональное оборудование радиосвязи
диапазонов КВ, авиационного диапазона, УКВ, 300МГц, ДЦВ,транковые системы
связи; системы определения местоположения и отображения подвижных объектов
и передачи их параметров на диспетчерский центр,системы визуализации
состояния и управления подвижными объектами,навигационные приемники GPS и
ГЛОНАСС.
НАВГЕОКОМ - российское дочернее предприятие Leica Geosystems.
Компания специализируется на продвижении геодезического оборудования и
технологий спутниковой навигации, лазерного сканирования и оптикоэлектронных измерений, которые необходимы для решения задач геодезии,
добычи полезных ископаемых, строительства, транспорта и многих других
отраслей народного хозяйства. Филиалы НАВГЕОКОМ находятся в 14 городах
России.
Компания «Глобальная Навигация, Телематика, Время» - российская
негосударственная компания, занимающаяся реализацией систем координатновременного обеспечения, средств глобальной мобильной и стационарной
мультисервисной спутниковой системы связи "Globalstar" в России и странах СНГ.
Исследовательская компания "Современные Телекоммуникации" - одна из
ведущих исследовательских компаний России на рынке телекоммуникаций и
навигационных технологий.
19
19
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
Novacom
Wireless
разрабатывает
и
производит
оборудование
и
программное обеспечение на основе технологий спутниковой навигации ГЛОНАСС
и GPS, передачи данных по сетям связи для мониторинга и управления любыми
движущимися объектами различного назначения: транспортные средства, катера,
яхты,
люди,
животные.
Novacom
Wireless
предлагает
навигационноинформационные системы, системы контроля транспорта, автомобильные и
персональные трекеры.
Trimble
мировой
лидер
в
области
технологий
определения
местоположения,
предусматривающих
сочетание
систем
спутниковой
и
инерциальной навигации, оптико-электронных приборов и средств беспроводной
связи с прикладным программным обеспечением и дополнительными сервисами.
Javad занимается выпуском большого спектра GPS и ГНСС приемников
самого различного назначения. Приемники Javad находит применение в самых
различных отраслях человеческой деятельности – в геодезии, авиации, морской
навигации, землеустройстве, и многих других.
Leica Geosystems занимается разработкой и производством оборудования
для геодезии, топографии, картографии и изысканий. Компания специализируется
на системных решениях, позволяющих использовать возможности технологий
спутниковой навигации, лазерного сканирования, оптико-электронных измерений
в строительстве, нефтегазовой отрасли, градостроительстве, на транспорте и др.
20
20
Разработчики, производители и интеграторы
навигационной аппаратуры потребителей на
основе ГЛОНАСС/GPS
Septentrio разрабатывает и производит микроэлектронные платы
осуществляющие прием и обработку дальномерных сигналов спутниковой
навигации и предназначенные для использованния в навигационных и
геодезических системах.
NovAtel является одним из мировых лидеров в области разработки,
производства и внедрения технологий, компонентов и комплексов, связанных с
Глобальными Навигационными Спутниковыми Системами.
SkyWave Mobile Communications разрабатывает и производит спутниковые и
двухрежимные терминалы (с поддержкой спутниковой и сотовой связи), а также
предоставляет услуги доступа к спутниковой сети для надежного и экономичного
слежения и контроля над недвижимым и движимым имуществом.
Topcon геодезии и ГИС.
производитель
профессионального
GNSS-оборудования
для
21
21
