Спутниковый GNSS приёмник – одно из наиболее распространенных устройств на сегодняшнем рынке. В нашей информационной статье мы расскажем, что такое ГНСС, какие существуют типы систем и где они используются.
Если же Вам нужно заказать спутниковый GNSS приёмник – просто отправьте запрос на нашу корпоративную почту, и Вам дадут обратную связь в самые сжатые сроки. В наличии на нашем складе имеется GNSS приёмник OMEGA-1003.
Вы также можете проконсультироваться по использованию контрольно-измерительного оборудования вместе со спутниковыми системами и запросить разработку решения.
Что такое ГНСС?
Глобальная навигационная спутниковая система или Global Navigation Satellite System (то есть GNSS) — это технологии, на которые люди полагаются каждый день, не задумываясь об этом. Но что подразумевается под этим термином?
GNSS — это сеть спутников, передающих информацию о времени бортовых часов и своей орбите, используемую для навигации и позиционирования устройств уже на земле.
Если упростить принцип работы этой сети, то он заключается в том, что спутники передают сигналы, сообщающие, где они находятся в определенное время, и эта информация используется для определения местоположения в мире принимающего устройства. С помощью сложной серии трилатерационных вычислений прибор определяет местоположение на основе сигналов от трех или четырех спутников.
На самом деле GNSS — это больше, чем просто сателлиты, вращающиеся вокруг Земли. Множество группировок спутников, в англоязычных источниках называемых созвездиями, передают сигналы главным станциям управления и пользователям GNSS по всей планете. Все эти три сегмента — космос, управление и пользователь — и есть части GNSS системы.
Космический сегмент – это соответственно группировки спутников, вращающиеся на высоте от 20 000 до 37 000 километров над землей. Они передают сигналы, которые содержат информацию, какое устройство передает данные, его время, орбиту и статус или работоспособность. Сегодня на орбите находятся четыре основных группировки — GPS, ГЛОНАСС, Galileo и китайская BeiDou, а также две региональные системы QZSS и IRNSS — и каждая из них управляется отдельной страной.
Сегмент управления представляет собой сеть главных управляющих станций, загрузки данных и мониторинга, расположенных по всему миру. Эти станции получают сигнал с орбиты и сравнивают, где, по словам спутника, он находится, с моделями орбиты, показывающими, где он должен быть. Операторы на этих станциях могут контролировать положение спутников, чтобы корректировать или изменять их орбитальные траектории, например, если устройство сместилось или его необходимо переместить, чтобы избежать столкновения с мусором. Этот процесс, а также мониторинг состояния спутника, обеспечивает базовую точность позиционирования GNSS.
Пользовательский сегмент включает оборудование, которое принимает спутниковые сигналы и выдает позицию на основе времени и орбитального положения сателлитов. Этот сегмент включает антенны для идентификации и приема сигналов хорошего качества, а также высокоточные приемники, которые обрабатывают сигналы и устраняют потенциальные ошибки синхронизации.
Важно отметить, что спутниковые системы SBAS или системы дифференциальной коррекции обеспечивают глобальную коррекцию ошибок для повышения точности в приложениях GNSS. Многие страны управляют собственными системами SBAS, и они обычно считаются отдельными от основной системы.
Ниже мы более подробно рассмотрим, где в различных отраслях используется позиционирование GNSS, но любая отрасль так или иначе опирается на эти три сегмента.
С чего началась GNSS?
Основа GNSS и ее технологий заключается в использовании радиоволн для связи и отслеживания местоположения. Впервые это стало возможным, когда Советский Союз запустил Спутник-1 на низкую орбиту в 1957 году.
Первый искусственный спутник Земли передавал радиоимпульсы для ученых, чтобы узнать о плотности атмосферы планеты и проверить радио- и оптические методы орбитального слежения. Впоследствии ученые из США создали навигационную спутниковую систему ВМС, также известную как Transit.
Transit стала первой спутниковой системой геопозиционирования в 1960 году и использовалась в основном военно-морскими силами с 1964 года. Эта технология позиционирования по-прежнему основывалась на использовании эффекта Доплера для контроля местоположения относительно спутника, что обеспечивало точность в районе одного-дух метров.
Для более точного расчета местоположения ВМС США разработали новый спутник Timation, который передавал точную временную привязку для сигнала дальности. Этот новый подход к спутниковому позиционированию — когда спутниковое оборудование передает свое местоположение и определенное время в этом месте — был предшественником разработки Соединенными Штатами Глобальной системы позиционирования (GPS), запущенной в 1973 году и работающей до сих пор.
В СССР в 1974 году была разработана своя система Парус, использующая полученные знания после запуска Спутника-1. Изначально и Парус, и GPS были военными разработками, однако в 1983 году спутниковые системы позиционирования стали доступны всему миру.
Что есть сегодня?
Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS) — это общее название для любого комплекса спутников, которые транслируют данные о местоположении, навигации и времени. Существует четыре основных созвездия и два региональных.
Эти группировки используют радиочастоты в L-диапазоне (то есть от 1 до 2 ГГц) для передачи своих сигналов, однако каждое созвездие может выбирать разные частоты и соответствующие метки для этих сигналов. Оборудование позиционирования GNSS обычно принимает как минимум две частоты, что делает более специализированное оборудование способным принимать дополнительные сигналы из L-диапазона.
Глобальная система позиционирования GPS
GPS – это знакомая почти каждому система позиционирования, первый спутник которой был запущен в 1978 году, а первая серия спутников полностью заработала к 1993 году.
Как и российский вариант, она имеет глобальное покрытие.
ГЛОНАСС
Система ГЛОНАСС была впервые разработана в Советском Союзе в 70-х годах и в настоящее время эксплуатируется Роскосмосом. Сегодня на орбите находится 24 спутника.
Группировка была полностью запущена и завершена в 1995 году, а полное спутниковое покрытие территории России было достигнуто в 2010 году.
Galileo
Galileo — более поздняя спутниковая группировка, впервые запущенная в 2011 году. Управляемая из Европейского союза Европейским агентством глобальных навигационных спутниковых систем, Galileo в настоящее время имеет на орбите 28 спутников.
BeiDou
BeiDou, впервые запущенный в 2000 году, работает из Китая под управлением Китайского национального космического управления (CNSA).
В настоящее время спутники BeiDou передают множество сигналов, включая B1I (1561,098 МГц), B1C (1575,42 МГц), B2a (1175,42 МГц), B2I и B2b (1207,14 МГц) и B3I (1268,52 МГц).
QZSS (Япония)
Японская квазизенитная спутниковая система (QZSS) эксплуатируется Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) и была впервые запущена в 2010 году. В то время как другие созвездия обеспечивали глобальное покрытие, QZSS поддерживает региональное покрытие Азии и Океании между Японией и Австралией.
Будучи региональной группировкой, QZSS в настоящее время имеет на орбите всего четыре спутника, и в течение нескольких лет планируется вывести на орбиту еще три спутника.
Сигналы QZSS передаются на той же частоте, что и GPS.
IRNSS/NavIC
Еще одной крупной региональной группировкой является Индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS), эксплуатируемая Индийской организацией космических исследований (ISRO). IRNSS также известна как NavIC (Navigation with Indian Constellation) и включает восемь спутников на орбите.
Зона покрытия сосредоточена вокруг Индии, простираясь на запад, включая Саудовскую Аравию, на север и восток, включая весь Китай, и на юг, включая Мозамбик и Западную Австралию.
Сигналы NavIC передаются на частоте GPS L5 (1176,45 МГц), а также в S-диапазоне (2492,028 МГц).
Где используется спутниковый GNSS приёмник?
В каких отраслях можно встретить спутниковый GNSS приёмник? На самом деле это очень распространенная технология, охватывающая множество различных отраслей промышленности — от сельского хозяйства до автомобилестроения и землемерных работ, — но в целом их можно разделить на пять основных категорий:
- Местоположение – определение вашего положения в мире;
- Навигация – определение наилучшего маршрута из одного места в другое;
- Отслеживание – мониторинг перемещения объекта в мире;
- Картографирование – создание карт определенной местности;
- Хронометраж – вычисление времени с наивысшей возможной точностью.
Например, фермерам нужны последовательные маршруты по их полям для оптимизации посевных работ, удобрения почвы и сбора урожая. Они полагаются на GNSS для определения своего местоположения и отслеживания своего оборудования. В некоторых случаях сельскохозяйственные предприятия даже могут использовать GNSS для картирования своих полей перед планированием маршрутов.
В автомобильной сфере транспортные средства используют GNSS для определения местоположения и навигации. Если транспортное средство автономно, то отслеживание становится еще более важным для постоянного мониторинга потенциальных опасностей в окружающей среде.
Близкая к автомобилестроению область использования – беспилотные гидрографические катера, такие как AQUABOT. Антенна и спутниковый GNSS приёмник будут необходимы, чтобы задействовать функции автопилота. Также в таких решениях могут использоваться программируемые планировщики миссий, с помощью которых катер может обследовать водоем и собирать данные вовсе безучастия человека, следуя заложенной в него программе.
GNSS также используется в кадастровых работах и геофизических исследованиях, где часто требуется создание карты изучаемого района.
Купить спутниковый GNSS приёмник с доставкой в любой регион РФ
Требуется купить спутниковый GNSS приёмник с доставкой в Ваш регион? Есть вопросы по его эксплуатации или нужны актуальные цены? На все вопросы Вы можете получить ответ у наших специалистов.
Также мы предлагаем разработку индивидуальных решений с использованием данного оборудования по техническому заданию, выезд специалиста для помощи и обучения персонала.
Оборудование доставляется во все регионы РФ и стран Таможенного союза.