Rambler's Top100
Статьи ИКС № 11 2006
01 ноября 2006

Космический треугольник: интеграция выгодна!

На концептуальном уровне сигналы Galileo, GPS и ГЛОНАСС совместимы друг с другом. Однако существует опасность, что работа на близких частотах приведет к ухудшению электромагнитной обстановки и, как следствие, может вызвать сбои в работе навигационных приемников.

Требование совместимости систем GPS и Galileo стало ключевым при разработке последней. Их слаженная работа возможна при использовании сигналов с разной кодовой структурой, но работающих в перекрывающихся диапазонах. На частотах E5a (совпадает с L5) и E2/L1/E1 (совпадает с L1) могут использоваться идентичные несущие частоты, а разделение сигналов происходит за счет разных методов модуляции. Такое решение позволяет уменьшить помехи для гражданских сигналов без ухудшения характеристик M-кода в GPS (или PRS – в Galileo), излучаемых на одной несущей частоте. Расчеты показывают, что снижение отношения сигнал/шум для C/A-кода в системе GPS при воздействии мешающего сигнала Galileo не превысит 0,2 дБ в любой точке земной поверхности. Таким образом, интеграция навигационных систем выгодна с точки зрения повышения и доступности, и точности. Кроме того, наклонение орбит у КА Galileo и ГЛОНАСС выше, чем у GPS, следовательно, аппаратура потребителей будет «видеть» спутники даже в тех точках орбиты, которые были недоступны для пользователей GPS.

Интеграция двух независимо функционирующих систем GPS и ГЛОНАСС сулит много выгод для гражданских пользователей, поэтому идею поддержали и отечественные, и зарубежные поставщики навигационной аппаратуры. Один из таких плюсов – ТОМ. Сама по себе точность навигационных определений в ГЛОНАСС выше, нежели в GPS, и составляет в годы максимальной солнечной активности 60 м для горизонтальных координат и 100 м для вертикальной, а в годы минимальной – соответственно 30 и 50 м. Погрешности (с вероятностью 0,95) в GPS при максимальной солнечной активности не превышают 100 м для горизонтальных координат и 156 м – для вертикальной. При интеграции систем эффективность повышается, поскольку объединяются ОГ (табл. 5).

Комбинированные приемники позволяют решить проблему деградации, возникающую в тех случаях, когда число видимых КА резко снижается из-за сложного рельефа местности. В GPS-приемниках для компенсации этого эффекта предусмотрен режим «поиск в гараже»: если устройство не может «захватить» сигналы навигационных спутников, то стратегия поиска меняется (например, часть каналов переводится в режим «холодного» старта), благодаря чему сокращается время определения координат. Однако приемник GPS/ГЛОНАСС дает больший выигрыш во времени, чем аппаратура, в которой арифметически удваивается число приемных GPS-каналов.

Комбинированные приемники способны проводить мониторинг целостности и «отсеивать» неисправные спутники. В системе GPS автономный мониторинг целостности ограничен: приемник либо продолжает использовать неисправный спутник, либо переходит в режим ожидания других КА. В комбинированном режиме обеспечивается также более высокая помехоустойчивость (так как GPS и ГЛОНАСС работают в разных диапазонах частот, вероятность их одновременного подавления узкополосными помехами снижается).

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!