7. Системи геопозиціонування gps і глонас

7.1. Супутникові системи позиціонування

Найбільш перспективним рішенням проблеми прив’язки до топогеографічних координат є застосування супутникових технологій позиціонування GPS (Global Positioning System) и ГЛОНАСС (Глобальна Навигаційна Супутникова Система), що дозволяє збирати не лише просторову інформацію в цифровому вигляді, але й пов’язанні з нею семантичні дані.

Додатково до задач збирання і и оновлення інформації, GPS-технології вирішують ще одну важливу проблему геоінформаційної системи – створення координатної основи цифрової мапи, будь-який об’єкт якої має сповна визначені координати, “прив’язані” до жорсткої координатної основи.

7.2. Короткий опис супутникових систем позиціонування

Системи глобального супутникового позиціонування GPS розроблені в США. Аналогічна російська супутникова система має назву ГЛОНАСС.

Система GPS дозволяє визначати координати в будь-якій точці земної кулі, в будь-який час, незалежно від погодних умов. Точність визначення координат коливається (в залежності від типів і класів апаратури, а також від методики вимірювання) від 100 м до 1 мм. Основні переваги GPS-технології у порівнянні з традиційними геодезичними методами:

• не вимагається взаємної видимості між пунктами;

• працює в будь-яких погодних умовах, в будь-який час, в будь-якій точці Землі;

• має високу точність визначення координат;

• має набагато більш високу швидкодію;

• надає тримірні координати (в площині і по висоті).

На сьогодні діє вже друге покоління супутникових систем позиціонуівння (ССП). До першого покоління можна віднести системи, які були розгорнуті до 70-х років минулого сторіччя. Головними з них були NNSS (США) и ЦИКАДА (СССР). NNSS (Navy Navigation Satellite System) – система ВМФ США, пізніше отримавшая назву TRANSIT. Роботи по її створенню були почати в 1958 г., в експлуатації знаходилися з 1964 р., з 1967 р. Відкрита для цивільного застосування. К 1980 р. її послугами користувалися багато тисяч користувачів різних держав. З її допомогою в 1984-1993 рр. в Росії проводилися роботи по створенню геодезичної мережі. Розробка системи ЦИКАДА почата в 1967 р., в експлуатацію система введена в 1979 р. До першого покоління належить також міжнародна система виявлення об’эектів що терпять лихо COSPAS-SARSAT.

До другого сучасного покоління відносяться дві системи: американська GPS (паралельна назва NAVSTAR – Navigation Satellite Timing and Ranging) і російська ГЛОНАСС. Їх розробка була почата в 70-х рр. минулого сторіччя. Запуск супутників GPS першого блока початий в 1978 р. В 1983 р. система відкрита для цивільного користування. В 1991 р. зняти обмеження на продаж приймальної апаратури в Росію та страни СНГ [Серапинас, 1998].

7.3. Загальні відомості про глонасс

Глобальна Навігаційна Супутникова Система (ГЛОНАСС) – це унікальні технології, результат багаторічної праці російських конструкторів і науковців. Вона складається з 24 супутників, які, знаходячись в заданих точках на високих орбітах, неперервно випромінюють в бік Землі спеціальні навігаційні сигнали. Будь-яка людина або транспортний засіб, яке споряджено спеціальним приладом для приймання і обробки цих сигналів, можуть з високою точністю в будь-якій точці Землі і навколоземного простору визначити власні координати і швидкість руху, , а також здійснити прив’язку до точного часу. ГЛОНАСС є державною системою, яка розроблялася як система подвійного призначення, для нужд Міністерства оборони Росії і цивільних користувачів. Обов’язки по керуванню і експлуатації системи ГЛОНАСС покладні на Міністерство оборони Російської Федерації (Космічні війська). В створення системи ГЛОНАСС брали участь:

Міністерство оборони Російської Федерації - головний замовник системи, що забезпечує контроль розробки і її подальше удосконалення, а також розгортання, підтримку і керування орбітальним групуванням ГЛОНАСС;

Науково-виробниче об’єднання прикладної механіки ім. академіка М.Ф. Решетнева (НПО ПМ) – головний розробник системи, супутника ГЛОНАСС, автоматизованої системи керування супутниками і її математичного забезпечення;

Російський науково-дослідний інститут космічного приладобудування (РНИИ КП) – головний розробник наземного комплексу керування і бортової апаратури супутника ГЛОНАСС;

Російський інститут радіонавігації і часу (РИРВ) – головний розробник супутникової і наземної апаратури системи синхронізації і часу;

Виробниче об’єднання “Політ” (ПО “Полет”) – розробник і виробник супутника ГЛОНАСС, а також ряд інших російських наукових і виробничих організацій.

Перший запуск супутника по програмі ГЛОНАСС (Космос 1413) стався 12 жовтня 1982 року. Система ГЛОНАСС була офіційно прийнята до експлуатації 24 вересня 1993 року з неповною комплектацією орбітальної структури при умові розгортання штатної орбітальної структури (24 супутника) в 1995 році.