ГНСС
Что такое ГНСС
ГНСС (глобальная навигационная спутниковая система, GNSS) — обобщающее название для всех спутниковых систем навигации. К ним относятся американская GPS, российская ГЛОНАСС, китайская BeiDou, европейская Galileo, а также региональные системы, такие как QZSS в Японии и IRNSS в Индии.
Основной принцип работы ГНСС — псевдодальномерная триангуляция: приёмник измеряет расстояние до нескольких спутников, а затем вычисляет собственные координаты, исходя из известных орбит и времени распространения сигнала.
Как ГНСС определяет положение
ГНСС‑приёмник одновременно отслеживает сигналы от спутников, находящихся в зоне видимости. Измеряя задержку прихода сигнала, он оценивает расстояние до каждого спутника.
Для определения трёхмерного положения и синхронизации времени требуется не менее четырёх спутников: три уравнения на координаты и одно — на поправку по времени приёмника.
Наземный сегмент
Чтобы приёмник мог использовать точные координаты спутников, каждая система ГНСС включает наземный сегмент. Он состоит из сети наземных станций слежения, которые отслеживают орбиты и состояние спутников.
Эти станции рассчитывают эфемериды и другие служебные данные и передают их на спутники, откуда информация попадает в навигационное сообщение, принимаемое ГНСС‑приёмниками.
Точность автономной ГНСС
Обычный (standalone) ГНСС‑приёмник без дополнительных исправлений обеспечивает типичную точность порядка 3–10 метров.
Этого достаточно для множества задач — мониторинга транспорта, базовой навигации, трекинга объектов, но для высокоточных применений используются методы дифференциальной коррекции и фазовых измерений.
Спутниковые системы дополнения (SBAS)
Спутниковые системы дополнения (SBAS) предназначены для повышения точности и надёжности ГНСС‑навигации. Они передают корректирующую информацию и данные по целостности навигационного решения.
К таким системам относятся WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN и другие региональные реализации. При использовании SBAS точность решения обычно улучшается до дециметрового диапозона.
Наземные системы дифференциальной коррекции (DGPS / DGNSS)
Наземные системы дифференциальной коррекции используют стационарные опорные станции, расположенные в известной точке. Они измеряют сигналы спутников, вычисляют ошибку и передают дифференциальные поправки подвижным приёмникам.
Предполагается, что большая часть погрешности в данной локальной области одинакова, и её можно компенсировать разностью измерений. DGPS / DGNSS‑решения также позволяют достигать точности на уровне менее одного метра.
RTK: сантиметровая точность
RTK (Real Time Kinematic) — это режим работы ГНСС, при котором подвижный приёмник постоянно получает поправки от базовой станции и за счёт фазовых измерений добивается очень высокой точности.
В результате положение можно определять с погрешностью в считанные сантиметры в реальном времени, а использование нескольких спутниковых систем и частот делает такое решение более стабильным и доступным дольше по времени.
Роль ГНСС в ИНС‑системах
В состав инерциально‑спутниковых систем ГНСС‑приёмник входит как источник координат, скорости и точного времени, а при использовании двух антенн — также и истинного курса по базовой линии.
Данные ГНСС могут передаваться в стандартном ASCII‑формате NMEA или в двоичном формате производителя. В системах с RTK возможна выдача навигационного решения с сантиметровой точностью, которое используется для коррекции дрейфа инерциальной системы.
Решения SENSSET с интегрированным ГНСС
В линейке SENSSET представлены инерциальные навигационные системы с интегрированным ГНСС‑приёмником, а также модули, способные принимать данные внешних ГНСС‑ресиверов.
- Инерциальные навигационные системы на базе МЭМС‑сенсоров
- Инерциальная навигационная система SSI‑NS122 (MEMS + встроенный ГНСС и слияние данных в одном модуле)
- Высокоточная инерциальная навигационная система SSI‑NS212 (ВОГ + многочастотный ГНСС для задач повышенной точности)
- Инерциальная навигационная система SSI‑NS310 с интегрированным четырёхсистемным ГНСС (GPS, BDS, ГЛОНАСС, Galileo)
- Инерциальная навигационная система SSI‑NS3000 с высококлассной платой приёмника ГНСС и расширенными возможностями постобработки
