значають координати і складові вектора швидкості супутника.
В системі Глонасс для визначення точного положення супутника використовуються диференціальні моделі руху. У цих моделях координати і складові вектора швидкості супутника визначаються чисельним інтегруванням диференціальних рівнянь руху КА, що враховують кінцеве число сил, що діють на КА. Початкові умови інтегрування задаються на вузловий момент часу, що розташовується посередині інтервалу апроксимації. Для визначення координат споживача необхідно знати координати супутників і дальність від споживача до кожного видимого супутника, яка визначається в навігаційному приймачі [4] з точністю близько 1 м. Для зручності розглянемо найпростіший плоский випадок, представлений на рис. 3.
Малюнок 3 - Визначення координат споживача
Кожен супутник можна представити у вигляді точкового випромінювача. У цьому випадку фронт електромагнітної хвилі буде сферичним. Точкою перетину двох сфер буде та, в якій знаходиться споживач. Висота орбіт супутників становить порядок 20000 км. Отже, другу точку перетину кіл можна відкинути через апріорних відомостей, так як вона знаходиться далеко в космосі. Супутникові навігаційні системи дозволяють споживачеві отримати координати з точністю порядку 10-15 м. Однак для багатьох завдань, особливо для навігації в містах, потрібна велика точність. Один з основних методів підвищення точності визначення місцезнаходження об'єкта заснований на застосуванні відомого в радіонавігації принципу диференціальних навігаційних вимірювань.
Диференціальний режим DGPS (Differential GPS) дозволяє встановити координати з точністю до 3 м в динамічної навігаційної обстановці і до 1 м - в стаціонарних умовах. Диференціальний режим реалізується за допомогою контрольного GPS-приймача, званого опорної станцією. Вона розташовується в пункті з відомими координатами, в тому ж районі, що й основний GPS-приймач. Порівнюючи відомі координати (отримані в результаті прецизійної геодезичної зйомки) з виміряними, опорна станція обчислює поправки, які передаються споживачам по радіоканалу в заздалегідь обумовленому форматі.
Апаратура споживача приймає від опорної станції диференціальні поправки і враховує їх при визначенні місцезнаходження споживача. Результати, отримані за допомогою диференціального методу, в значній мірі залежать від відстані між об'єктом і опорної станцією. Застосування цього методу найбільш ефективно, коли переважаючими є систематичні помилки, обумовлені зовнішніми (по відношенню до приймача) причинами. За експериментальними даними, опорну станцію рекомендується розміщувати не далі 500 км від об'єкта. В даний час існують безліч широкозонних, регіональних і локальних диференціальних систем.
. 5 Електронні картки
Важливою частиною навігаційних систем є електронні карти. У загальному випадку під електронною картою (ЕК) розуміється зображення певного району Землі в умовному вигляді на екрані дисплея або набір даних для побудови цього зображення. При розгляді питань використання ЕК застосовується їх класифікація за різними ознаками.
Залежно від повноти інформації, представленої на карті, ЕК поділяють на повномірні і спрощені (стилізовані). За навантаженням повномірні навігаційні ЕК рівноцінні офіційним паперовим навігаційним картам і містять всю картографічну інформацію, необхідну для безпечного і ефективного судноводіння.
Навантаження спрощених електронних карт недостатня для цілей безпечного плавання. Для використання повномірних карт потрібні володіють широкими можливостями засоби зберігання і відображення інформації, якими ряд автоматизованих навігаційних систем не володіє. У таких системах можуть використовуватися ЕК в спрощеному вигляді, який дозволяє реалізовувати маємо апаратура. Схематичне зображення на екрані дисплея місцевості в певній проекції, що не еквівалентне паперової навігаційній карті зазвичай називається спрощеною (стилізованої) електронною картою.
Залежно від методу цифрового представлення інформації карти ЕК ділять на растрові і векторні.
У растрових картах використовується метод цифрового представлення зображення карти у вигляді матриці точок (пікселів). При такому поданні карти відомостей про окремі картографічних об'єктах в пам'яті немає. Вихідною для отримання даних растрових карт служить інформація офіційних паперових карт. Растрові карти виходять скануванням основи і роздільно кольорового зображення паперових карт. За основу растрових ЕК прийняті друковані плати для звичайних паперових карт. Знята з основи карта є копією паперової. Сканерна технологія виробництва растрових карт забезпечила на початку 90-х років швидке виробництво світової колекції цих карт.
...
