Сегмент користувачів GPS-спостережень

До сегменту користувача входять всі GPS приймачі. Приймачі можна умовно поділити на три основні групи: навигаційні, геодезичні і для задач ГІС.

Місцеположення точки в певний момент часу на земній поверхні визначається методом просторової засібки не менше ніж по трьом супутникам з відомими координатами. Для обчислення відстані від супутника до антени приймача вимірюється час проходження сигналу, а потім він помножується на швидкість розповсюдження сигналу.

Для визначення часу всі GPS супутники оснащені понадточними атомними годинниками, чиї показання кодуються у сигнали, які передаються зі супутника. GPS приймачі також оснащені високоточними годинниками, які у процесі ініціалізації на початку вимірювань синхронізуються з годинниками GPS супутників.

Для визначення координат антени приймача використовуються вимірювання відстаней мінімум до 4 супутників (четвертий супутник потрібен для виключення похибки, яка може бути викликана несинхронністю роботи годинників GPS супутників).

ПІДСИСТЕМА АПАРАТУРИ КОРИСТУВАЧІВ

Користувачі СРНС діляться на дві категорії: військові та цивільні. У

складі GPS діють Служба точного позиціювання PPS (Precise Positioning

Service) і Служба стандартного позиціювання SPS (Standard Positioning Service).

PPS базується на використанні P-коду та двох несучих частот, SPS - на

використанні C/A-коду та однієї несучої частоти.

Дозволена точність абсолютного визначення місця розташування для

цивільних користувачів GPS - приблизно 100 м (при включеному режимі SA), а

для військових - приблизно 30 см, що досягається за рахунок використання

P-коду. Цивільні користувачі поділяються на дві основні групи по області

застосування СРНС - навігаційне використання і геодезичне використання.

ПАК складається з апаратно-програмних засобів, призначених для прийому та

обробки супутникових радіосигналів з метою визначення просторових

координат та іншої необхідної користувачам інформації (часу, напряму і

швидкості, просторової орієнтації та ін.).

Просторові координати в приймачі користувача звичайно визначаються

в два етапи: спочатку визначаються поточні координати супутників і первинні

навігаційні параметри (дальність, її похідні та ін) щодо відповідних супутників,

а потім розраховуються вторинні - геодезичні координати місця розташування

користувача.

Стандартний комплект ПАК для геодезичного застосування складається

із двох (або більш) приймачів супутникових сигналів з комплектом додаткового

встаткування і програмного забезпечення для обробки супутникових вимірів.

GPS-приймачі залежно від типу виконуваних вимірів і доступності коду

діляться на три групи:

- Кодові –, що вимірюють псевдодальности на основі C/A-коду;

- Фазові –, що вимірюють фазу прийнятого сигналу з використанням

C/A-коду;

- P-кодові –, що вимірюють фазу прийнятого сигналу з використанням

P-коду. Використання P-коду досягається за рахунок установки спеціальної

плати на вході приймача.

Залежно від кількості використовуваних частот приймачі бувають

одночастотні та двочастотні.

По способах спостереження за супутниками приймачі класифікуються

на одне- і багатоканальні. Захват і відстеження супутників у багатоканальних

приймачах виконується незалежними прийомними каналами. У цей час

найпоширенішийо 9, 12-ти канальні приймачі, у яких прийомний канал може

працювати з будь-яким супутником (так званий метод All in View). Є також 24-

х канальні приймачі, у яких кожному супутнику зіставлений певний канал.

Апаратура користувачів ГЛОНАСС аналогічна апаратурі користувачів

GPS.

У світі є більш 50 фірм-виробників супутникових приймачів. Найбільш

відомі серед них – Trimble (США), Ashtech (США), Leica (Швейцарія), Zeiss

(Німеччина), Geotronics (Швеція). Але виробництвом системних плат для

приймачів займаються тільки перші дві.

У цей час велика увага приділяється питанням спільного використання

обох СРНС. Основною перевагою спільного використання є значне збільшення

кількості спостережуваних супутників, що дозволить виконувати виміру в

зонах обмеженої видимості супутників, підвищити точність вимірів, їх

надійність і вірогідність, а також скоротити тривалість сеансів вимірів. Такі

приймачі, що працюють одночасно у двох системах, уже пропонуються

споживачам декількома фірмами. Наприклад, фірма Ashtech пропонує 24-

канальний приймач GG-24, по 12 каналів на GPS і ГЛОНАСС. Фірма Spectra

Precision – одночастотний приймач Geotracer GPS+GLONASS на базі системної

плати Ashtech.