Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Потребители стали более осознанно подходить к применению своей аппаратуры. Уточнены и сформулированы новые требования к ее точносгным и надежностным характеристикам, помехоустойчивости, взаимодействию с другим оборудованием, к сганлартизации и сертификации, накоплен опыт создания баз навигационных данных спутниковых приемников, Все эти вопросы, не нашедшие освещения в более ранних публикациях, представлены в настоящем издании. Орвгинальные материалы книги обсуждались на научно-технвческвх мероприятиях Российского общественного института навигации н публиковаяись в периодических издшпшх. На мой взглял. материалы книги опытного автора, посвятившего немало лет этой области науки и техники, отличаются существенной новизной и адекватным освещением современного состояния и перспектив развития спутниковых навиппшонных систем, большим количеством важных аналитических и спрмючных данных, обычно разбросанных по многим документам и источникам, в том числе в Иапериет.
Они несомненно будут практически полезными для специалистов и широкого круга потребителей спупниковых навнпшионных технологий. А.И. Задороягный Президент Российского общественного инсппуга навигации, лауреат Госуларственной премии СССР, профессор Введение Спутниковые навигационные системы (СНС) ГЛОНАСС и ОРЗ со своими наземными и космическими дополнениями все активнее вторгаются в различные сферы человеческой деятельности.
Согласно маркетинговым исследованиям Министерства торговли США объем продаж мирового рынка этих систем к 2003 г. превысит 1б млрд. долл. Системы продемонстрировали высокие точностные характеристики определения координат, скорости н времени воздушных, космических, морских и наземных появижных средств. Они в состоянии обеспечить существенное повышение безопасности движения транспортных средств, наиболее экономичное решение задач картографии и геодезии, землеустройства, освоения удаленных, слабо изученных территорий и акваторий морей и океанов, обеспечения регулярности функционирования буровых и добывающих платформ на шельфе и в открытом море, горных, строительных и сельскохозяйственных работ, быстрого поиска н спасения терпящих бедствие, точной синхронизации разнесенных в пространстве объектов и др.
Сами СНС или, как нх еще называют, спутниковые радионавигационные системы (СРНС), не стоят на месте и относятся к одной из наиболее динамично развивающихся областей радиотехники. Они реализуют новые возможности в обеспечении безопасности страны, на транспорте, в народном хозяйстве, науке и образовании, при организации путешествий, в спорте и туризме. Все это обусловливает устойчивый интерес к СРНС со стороны широкого круга читателей, который не полностью удовлетворяется такими отечественными изданиями, как "Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС", монографией "Сетевые спутниковые радионавигационные системы" (В.С. Шебшаевич н др.), книгой "Глобальная спугниювая радионавигационная система ГЛОНАСС", а также публикациями в периодических журналах, которые имеют ограниченный тираж н своих читателей — специалистов, в основном, в области радиотехники, связи и навигации.
К тому же, в настоящее время в литературе ие в полной мере отражены интенсивно пронсходяпше и намечающиеся изменения в области СРНС, а также других космических и наземных систем. Это в первую очередь относится к эвапоцни н серьезной модернизации системы ОРЗ, совместному использованию систем ГЛОНАСС и ОРБ, созданию таких широкозонных дополнений СРНС, как СААБ, ЕОКОЗ, МЕАМ на основе наземных станций контроля и геостацнонарных космических аппаратов. Этн изменения касаются работ стран Европейского Союза по созданию Европейской глобальной спутниковой рздионавигационной системы Галилео, развития дифференциальных подсистем со станциями наземного базирования, использования фазовых и относительных методов сверхточного определения координат и ориентации, реализации новых конструктивных решений для повышения надежности и помехоустойчивости аппаратуры потребителей, реаянзацни новых методов комплексирования информации СРНС и других систем. Все сказанное должно обеспечить повышение непрерывности, точности и надежности навигационных н временных определений.
Отметим, что большое количество публикаций по перечисленным н смежным вопросам разбросано по многим зарубежным журналам, сборникам трудов конференций и другим источникам„доступ к которым часто затруднен. Указанные причины оправдывают подготовку и публикщию настоящей книги — справочного и аналитического издания, зачастую охватывающего в обзорной и оперативной форме выделенные вопросы, позволяющего определить состояние и уловить основные тенденции развнтиа спутниковых радионавигационных систем.
В книге содержатся обширные сведения об аппаратуре потребителей ПО, ее комплексировашпо с другими средствамн н использованию, о возможных помехах. Она вюпочает материалы, относшциеся к правовым и нормативно-техническим проблемам использования СРНС, вкшочая вопросы взаимоотношений владельцев систем, производителей потребительской аппаратуры н пользователей, стандартизации технических решений, наиболее часто встречающихся терминов и определений. В заюпочение приведен перечень адресов организаций, изданий н календарь наиболее популярных мероприятий на щэедстояшне годы в области СРНС. Книга в основном обращена к пользователям спутниковых радионавигационных систем различного уровня подготовки.
Поэтому основное внимание обращено на такие харшсгеристики СРНС, как состояние систем, точность определения навигационных параметров и времени, надежность, условия функционирования, эксплуатационные возможности и новые области применения. В ней рассмотрены проблемы взаимоотношения самих систем и потребителей, аппаратуры потребителей и других навигационных средств, базы навигационных данных.
В кинге содержится новая информация, относящаяся к развитию систем. Используемая новая терминология, как правило, содержит необходимые определения и пояснении. Читателями книги могут быть инженеры и штурманы, студенты и аспиранты учебных заведений, высокопоставленные менеджеры, озабоченные вопросами развития навигационного обеспечения, повышением эффективности транспорта и производства. Издание будет полезно широкому кругу специалистов в навигации различных подвижных объектов и в смежных областях, таких, как ппурманское обеспечение н организация движения воздушного, морского, речного, автомобильного н железнодорожного транспорта, геолезия и картография, землеустройство, мониторинг земной поверхности, обеспечение горных н строительных работ, интенсивное земледелие, синхронизация систем связи и энергетических систем и т.д.
Во многом работа по написанию книги проводилась по инициативе профессора М,С. Ярлыкова в соответствии с планами работ и решениями Российского общественного института навигации. Автор считает своим приятным долгом выразить признательность и благодарность президенту Российского общественного института навигации профессору А.И. Задорожному„ профессорам С.Л. Белогородскому н Г.Ф. Молоканову, президенту отделения "Интернавигацня" Международной академии информатизации В.И. Денисову н всему коллективу НТЦ "Интернавигация", деятельность которых была одним из наиболее эффективных стимулов написания книги. Автор благодарит В.В. Тюбалина за представленные ценные материалы, профессора М.С.
Ярлыкова, В.И. Беляева, В.П. Большакова и Н.С. Гордиенко за постоянное внимание н помощь в работе, а также Д.Н. Гордиенко — за помощь в подготовке иллюстраций. Автор просит свои замечания и предложения по улучшению первого издания книги направлять в адрес издательства "Эко-Трендз". Глава 1 Требования потребителей к спутниковым радионавигационным системам До последнего времени создание спутниковых радионавигационных систем осуществлялось в соответствии с требованиями, определяемыми нх первоначальным целевым назначением.
Общими прн этом были качественные требования глобальности, независимости от гидрометеорологических условий, подстилающей поверхности, рельефа, окружаощей растительности, застройки, времени суток и года, непрерывности, неограниченной пропускной способности, практической независимости от высоты над поверхностью земли н других условий движения опредешпощегося объекта, помехозащнщенности и др. Изучение потребностей гражданских пользователей также указывает на необходимость иметь эти свойства.
Однако использование СРНС в интересах местоопределения н навцгацни гражданских объектов (самолетов и вертолетов„морских н речных судов, автомобилей, топопривязчиков и др.) выдвигает и новые, в ряде случаев более высокие, количественные требования, вытекаощие из необходимости обеспечения безопасности н экономичности движения, а также решения специальных задач (наблюдение, аэрофотосьемка, поиск полезных ископаемых, поиск и спасение терпящих бедствие транспортных средств и людей). Такими явшпотся требования к точностным характеристикам, например, к средиеквадратическим ошибкам (СКО) определения навипшионных параметров, и к показателям надежности навигационного обеспечения. Под последними понимаются требования: ° доступности (готовности), мерой которой является вероатность работоспособности РНС перед и в процессе выполнения той или иной задачи; ° целостности, мерой которой является вероятность выявления отказа в течение времени, равного или менее заданного.