г., а използването на допълнителни честоти е част от процеса на модернизация на GPS. Структура на GPS системите

Всяка от тях съдържа по четири спътника.
Наклона на орбитата спрямо екватора е под ъгъл 55°.
Разположението на спътниците е такова, за да може да бъде покрита по- голяма площ. Във всеки момент и във всяка точка на Земята трябва да се виждат най-малко 4 от тях.
Всеки сателит има на борда си 4 атомни часовника и извършва една пълна обиколка на своята орбита за 11 часа и 58 минути (половин звезден ден). GPS- спътниците излъчват сигнал на две носещи честоти: L1 (1575,42 MHz) и L2
(1227,60 MHz), които са кратни на стандартната честота (10,23 MHz) на атомните часовници на борда
Сигналите се приемат от контролният сегмент на честота 1783.74 Mhz.
Потокът информация е както следва: сателитите предават L1 и L2 към потребителя, които се разкодират с информация от техните часовници и позиции. Контролният сегмент тогава проследява сигнала на сателитите, използвайки приемници в специални контролни станции.
Целта на използването на две честоти е елиминирането на грешките, които се получават от закъснението на сигнала при преминаванато му през йоносферата.
Принцип на действие
Принципът на действие на GPS се базира на метода на трилатерацията
(метод за определяне на позицията чрез измерване разстоянията до точки с известни координати). По този начин позицията на един обект се определя като пресечената точка на няколко окръжности (или сфери) с известен радиус и известни координати на центъра. При GPS, всеки спътник може да се определи като център на сфера с координати — позицията на спътника и радиус — разстоянието от спътника до приемника. За да се определи местоположението на даден обект, GPS приемникът трябва да разполага с информация за разстоянието до спътниците и техните точни координати. Той приема два вида кодирана информация от сателитите. Единият се нарича алманах и съдържа приблизителните позиции на сателитите. Тази информация се предава последователно и се пази в паметта на
GPS приемника, и се обновява през определено време, при промяна на местоположението на сателитите.
Когато разполагаме с местонахождението на сателита и разстоянието между него и обекта, приемникът може да определи точната позиция.
Всеки от сателитите може да се движи с леко отклонение от орбитата и за това наземните станции следят позицията на сателитните орбити, насочеността и

скоростта. Земните станции изпращат информацията за орбитата на главната контролна станция, която в отговор изпраща вярната информация към сателитите.
Има проста формула за изчисление на растоянието, чрез която приемника може да определи отдалечеността си до всеки един сателит. Разтоянието на даден сателит е равно на скоростта на излъчения сигнал умножен по времето, за което сигналът пристига до приемника. Използвайки скоростта на радиовълната –
186,000 мили/сек (скоростта на светлината) въпреки, каквото и да било забавяне причинено му от преминаването през земната атмосфера. След това приемникът трябва да определи времето.
За да се определи растоянието от всеки спътник до потребителя трябва да се пресметне времето, за което сигналът изминава разстоянието от спътника до приемника, и това време да се умножи по скоростта на светлината (скоростта, с която се разпространяват електромагнитните вълни). Времето, за което сигналът достига до потребителя, е разликата във времето на приемане и на изпращане на сигнала. В математически вид това се представя със следния израз:
R = (t
r

− t
e
)c
където R е изчисленото разстояние до спътника,

Изтегляне 0.74 Mb.

Сподели с приятели: