Системы спутниковой навигации ГЛОНАСС-GPS

Системы спутниковой навигации широко применяются в самых разных сферах деятельности человека. «Продвинутые» грибники и рыболовы не представляют себе путешествий без навигаторов. Навигаторы устанавливают в автомобилях, автобусах, локомотивах, на морских и речных судах. Программа правительства США — спутниковая навигационная система (СНС) GPS (NAVSTAR) — известна как первенец рынка в спутниковой навигации.

А что такое российская ГЛОНАСС — ГЛОбальнаяНАвигационная Спутниковая Система?

Первый спутник ГЛОНАСС был выведен на орбиту 12 октября 1982 года, еще в СССР, и только 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. В 1995 году полная спутниковая группировка составляла 24 аппарата. Сейчас на орбите 17 спутников, в конце декабря 2008 года будут запущены еще три, в 2009–2010 годах группировка вновь станет полной. Правительство России инвестирует и контролирует развитие ГЛОНАСС, стимулирует развитие наземного сегмента, уделяя особое внимание совершенствованию гражданского сегмента.

Прогнозы развития

По самым скромным оценкам, Россия в состоянии потреблять не менее 100 тыс. ГЛОНАСС-GPS навигаторов в год в системах:

• персональной навигации (трекеры, PND);
• безопасности («черные ящики» и т. п.);
• охраны и наблюдения;
• транспортных (автомобильных, железнодорожных, морских);
• телекоммуникации (в качестве источника точного времени);
• беспроводных (Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX);
• портативных телекоммуникаторов (PDK).

В мире ежегодно продается 30 млн только автомобильных навигационных систем, а этот рынок в России сегодня стартует с ежегодным приростом 20–30%.

Из-за дефицита спутников концепция отечественных разработок практически всех известных российских компаний предполагала разработку навигационных приемников, одновременно использующих навигационные сигналы GPS и ГЛОНАСС. Такая комбинация обеспечивает более высокую точность определения координат в сложной навигационной обстановке, особенно в горной местности и многоэтажной застройке, — возникает синергетический эффект, когда максимизируются плюсы и минимизируются минусы.

Лекция Отечественные навигационные приемники

ГЛОНАСС-GPS приемник СН-4706 (рис. 1) был разработан в 2007 году.

В 2008 году выпущена опытная партия, проведены заводские испытания, выпущена установочная партия, проведены квалификационные испытания и подготовка к серийному производству в объеме от 10 тыс. приемников в месяц. При разработке приемника СН-4706 компания «КБ НАВИС» ставила следующие основные задачи:

• низкая цена изделия за счет снижения затрат на производство;
• применение современных технологий и комплектующих;
• минимизация потребляемой мощности;
• минимальные габариты и вес изделия;
• высокие технические характеристики.

Концептуально в приемнике ГЛОНАСС-GPS СН-4706 заложены:

• универсальность — параллельная обработка сигналов ГЛОНАСС и GPS, поэтому в приемнике одновременно принимаются, обрабатываются и хранятся данные от 24 каналов;
• унификация в предельно возможном программном сервисе для клиента;
• защита интересов изготовителя. Ноу-хау содержится в заказных схемах приемников, усилителей, фильтров, навигационных корреляторах.

Основные технические характеристики приемника СН-4706 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические характеристики приемника ГЛОНАСС-GPS СН-4706

На рис. 2 приведены типовые оценки точности определения координат, получаемые модулем СН-4706 в статическом режиме (суточный набор) и составляющие 0,9 м (СКО) в плане и 1,8 м (СКО) по высоте.

На рис. 3 и 4 даны типовые характеристики времени «холодного» и «теплого» стартов, получаемыена приемнике ГЛОНАСС-GPS СН-4706 и составляющие в среднем 44 и 20 с соответственно.

Система энергосбережения позволяет модулю работать в различных режимах (табл. 2). Все режимы программно управляемы.

Таблица 2. Возможности системы энергосбережения модуля ГЛОНАСС-GPS СН-4706

Структурная схема ГЛОНАСС-GPS приемника приведена на рис. 5.

СН-4706, за счет параллельной обработки двух сигналов, отличается высокой помехозащищенностью (рис. 6).

Программное обеспечение ГЛОНАСС-GPS приемника СН-4706 позволяет ему работать в двух основных режимах:

• навигационном, с определением основных навигационных параметров (широты, долготы, скорости и др.);
• временного приемника, с формированием метки времени и специальных временных протоколов.

На данный момент модули СН-4706 апробированы многими компаниями в Казахстане и за рубежом, получены положительные отзывы, готовятся контракты на поставки. В 2009 году СН-4706 будут поставляться только через дилеров.