Спутниктік навигация жүйесі

Спутниктік навигация жүйесі — жер, су және әуе нысандарының орналасқан жерін (географиялық координаттар және биіктігін) анықтау үшін әзірленген жүйе. Спутниктік навигациялық жүйелер, сондай-ақ,сигнал қабылдағыштың қозғалыс жылдамдығы мен бағытын алуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, оны дәл уақытын алу үшін пайдалануға болады. Мұндай жүйелер ғарыштық жабдықтар мен жер сегментінен (басқару жүйесі) тұрады. Қазіргі уақытта, тек екі спутниктік жүйелер — GPS және ГЛОНАСС жер шарының толық және үздіксіз қамтуды қамтамасыз етеді.

Негізгі элементтері

Спутниктік навигация жүйесінің негізгі элементтері:

Бірнеше арнайы радиосигнал шығаратын спутниктен, тұратын орбиталық тобы (2-ден 30-ға дейін);
Жердегі бақылау және басқару жүйесі (жерүсті сегменті) спутниктердің ағымдағы жағдайын өлшейтін бірлік, соның ішінде, оларға орбиталар туралы ақпаратты түзету үшін алынған ақпаратты беруге;
Координаттарын анықтау үшін пайдаланылатын, спутниктік навигациялық жүйелер тұтынушы жабдығы ( «спутниктік навигаторлар»);
Айтарлықтай координаттарын анықтау дәлдігін арттыру үшін қосымша шамшырақтардың жер жүйесі.

Қосымша; айтарлықтай координаттарды анықтау дәлдігін арттыру үшін пайдаланушыларға түзетулерді беру үшін ақпараттық радио жүйесі .

Спутниктік навигациялық жүйелерге шолу

Тарихи жүйелер

Transit --- әлемдегі алғашқы спутниктік навигация жүйесі, Америка Құрама Штаттары, 1960 — 1996

Цикло́н --- КСРО бірінші спутниктік навигация жүйесі^[1]

Ағымдағы жаһандық спутниктік жүйелер

GPS

Толық мақаласы: GPS

АҚШ Қорғаныс министрлігіне тиесілі. Бұл факт, кейбір елдердің пікірінше, оның негізгі кемшілігі болып табылады. Әлемде навигациялық GPS қолдайтын құрылғылар ең көп таралған. Сондай-ақ, NAVSTAR деп атаумен бұрын белгілі.

ГЛОНАСС

Толық мақаласы: ГЛОНАСС

Ресей қорғаныс министрлігіне тиесілі. Жүйені дамыту ресми түрде 1976 жылы іске қосылды, жүйенің толық орналастыру, 1995 жылы аяқталды. 1996 жылдан бастап спутниктік тобы қысқарды және 2002-ға төмендеді болды. Ол 2011 жылдың соңына қарай қалпына келтірілді. Қазіргі уақытта орбитада 27 , басқа мақсаттар үшін қолданылатын, 22 спутнигі бар^[2]. 2025 жылға қарай жүйені толығымен жаңарту жоспарлануда.

Салынып жатқан жаһандық спутниктік жүйелер

Бэйдоу (BeiDou)

Толық мақаласы: Бэйдоу

Қытай өрістететін Геостационарлық спутниктеріне негізделген жергілікті GNSS жүйесі. 2015 жылға қарай жүйеде 14 белсенді спутниктері (ағыл.)қаз. бар: Геостационарлық орбитада — 5, 5 — геосинхрондық және 4 — орташа жер айналасында.

Бағдарламаны жүзеге асыру 2000 жылы басталды. Алғашқы жер серігі 2007 жылы орбитаға шықты. 2012 жылдың желтоқсан айында «Beidou» жүйесі Азия-Тынық мұхиты аймағының пайдаланушыларына қол жетімді болды, қазіргі уақытқа дейін 11 мақсат бойынша қолданылған 16 навигациялық жерсерік орбитаға шығарылды^[3]. 2020 жылы спутниктер саны 35 ұлғайтылады, ал «Beidou» жүйесі жаһандық жүйе ретінде жұмыс істей алатын болады деп күтілуде.

Galileo

Толық мақаласы: Галилео (спутниковая навигация)

Салынып жатқан аймақтық жерсеріктік жүйелер

IRNSS

Толық мақаласы: IRNSS

QZSS

Толық мақаласы: QZSS

DORIS

Толық мақаласы: Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite

НАВСТАР және ГЛОНАСС глобальды жүйелері

Ғылым мен техниканың соңғы он жыл ішінде қарқындап дамуы геодезияға координаттар мен координата өсімшелерін анықтаудың жер серіктік атты жаңа әдісін дүниеге әкелді. Бұл әдісте геодезистер әдеттегідей геодезиялық тораптардың жылжымайтын пункттерін пайдаланбай, оның орнына жылжымалы жер серіктерінің координаталарын қолданады. Әлбетте, ол координаталарды геодезистер кез-келген уақытта пайдаланып, тұрған жерінің орнын анықтай алады. Қазіргі кезде координаталарды анықтаудың екі түрлі жер серіктік жүйесі қолданылады:

ГЛOHACC атты Ресейлік жүйе. Ол бұл жүйенің глобальдық навигациялық жер серіктік жүйесі деген ұзақ атының қысқартылган түрі. Екіншісі америкалық NAVSTAR GPS жүйесі NAVigation System with Time And Ranging Global-Positioning System (арақашықтық пен уақытты анықтаудың навигациялық жүйесі, позициондау глобальды жүйесі). Бұл жағдайда «позициондау» деген сөзді координаттарды анықтау деу керек. Екі жүйе де әскери есептерді шешуге арналған, бірақ соңғы кезде геодезияда кеңінен пайдалануда. Координата өсімшелерін өте жоғары дәлдікпен, яғни орташа квадраттық қателігі 5 мм+D10⁶ дәлдікпен, ал жеке қабылдағыш координаталарын 10 м ден 100 м-ге дейінгі орташа квадраттық қателікпен анықтайды. Геодезиялық өлшеулерде GPS (позициондау глобальды жүйесі) кеңінен қолданыс тапқандықтан әрі қарай осы жүйеге жан-жақты тоқталамыз.

Тұрған жердің орнын анықтаудың барлық жер серіктік навигациялық жүйесін үш сегментке бөлуге болады: Ғарыштық сегмент; бақылау және басқару сегменті, пайдаланушылар (жер серіктік сигналды қабылдағыш) сегменті. Қазіргі кездегі NAVSTAR GPS және ГЛОНАСС жүйелерінің толық комплектісіне 21 жұмыстағы және 3 запастағы жер серіктері кіреді. Жер серіктерінің орбиталары іс жүзінде дөңгелек және үш орбиталық жазықтыктарда, ал NAVSTAR жүйесі алты орбиталық жазықтықтарда орналасқан. Жер серіктері оның барлық жүйесін оның ішінде, жер серіктің жердің көленкесінде болған кезінде де энергиямен қамтамасыз ететін күн.

Жер серіктерінің орбиталары дөңгелек және 20180 км геодезиялық биіктіктерде Жер орталығынан 26600 км орналасқан. Жер серіктерінің осы саны және олардың орналасулары сигналды бір уақытта Жер шарының кез-келген бөлігіне де кем дегенде төрт жер серігінен қабылдауды қамтамасыз етеді. Барлық жер серіктері алты орбиталық жазықтықта біркелкі орналасқан. Жер серіктерінің айналу кезеңдері жұлдыздар уақытының 12 сағатын құрады, соған байланысты әр жер серігі күн сайын бір жерде өткен күнгі уақыттан 4 минут ерте пайда болады.^[4]

Тағы қараңыз

Transit (бірінші спутниктік навигация жүйесі, 1960-шы — 1996)
Galileo (еуропалық спутниктік навигация жүйесі)
ГЛОНАСС (ресейлік спутниктік навигация жүйесі)
Бэйдоу (қытайлық спутниктік навигация жүйесі)
Ғарыштық геодезия
Location-based service
GPS-қабылдағыш
GPS-навигатор
A-GPS

Дереккөздер

↑ Суворов Е.Ф. Летопись зарождения, развития и первых шагов реализации идеи отечественной спутниковой системы М.: Кучково поле, 2014. — 232 с, ил. — ISBN 978-5-9950-0389-2.
↑ Актуальный состав группировки КНС ГЛОНАСС Мұрағатталған 29 наурыздың 2016 жылы.
↑ Китайский ГЛОНАСС вышел на рынок Азии. Навигационная система «Бэйдоу» приведена в действие // 28-12-2012 ; Независимая газета: «На орбите, по имеющимся данным, находится 16 спутников, но работает по предназначению 11.»
↑ Нұрпеиісова М.Б. Геодезия - Оқулық. Алматы: «ЭВЕРО» баспаханасы, 2005. ISBN 9965-769-09-5

[1] Суворов Е.Ф. Летопись зарождения, развития и первых шагов реализации идеи отечественной спутниковой системы М.: Кучково поле, 2014. — 232 с, ил. — ISBN 978-5-9950-0389-2.

[2] Актуальный состав группировки КНС ГЛОНАСС Мұрағатталған 29 наурыздың 2016 жылы.

[3] Китайский ГЛОНАСС вышел на рынок Азии. Навигационная система «Бэйдоу» приведена в действие // 28-12-2012 ; Независимая газета: «На орбите, по имеющимся данным, находится 16 спутников, но работает по предназначению 11.»

[4] Нұрпеиісова М.Б. Геодезия - Оқулық. Алматы: «ЭВЕРО» баспаханасы, 2005. ISBN 9965-769-09-5

[1]

[2]

[3]

[4]