GPS начален час. Данни за ефемеридите и алманаха

Начало »Статии и тестове» Статии (Всичко за GPS) » GPS начален час. Данни за ефемеридите и алманаха

"Стартовото" време, необходимо на навигационния приемник за определяне на позицията след включване, зависи от първоначалната информация, налична в паметта. Разграничават се следните режими:

„Студен“ старт („автоматично търсене“) - времето, позицията, алманахът и ефемеридите са неизвестни
„Топъл“ старт - позицията и ефемеридите са неизвестни, времето и алманахът са известни
„Горещ“ старт („повторно улавяне“) - алманах, ефемериди са известни, времето и позицията са известни с известна грешка

Навигационните съобщения, предавани от сателити, съдържат два вида данни - ефемериди и алманах. Сателити. В алманаха се предават орбитални параметри, с помощта на които можете да изчислите приблизителното положение на спътниците с достатъчно голяма степен на грешка. Алманахът, съхраняван в паметта на приемника, постоянно се актуализира, тъй като всеки сателит предава данни от алманах за всички спътници в съзвездието. „Животът“ на алманаха е 2-3 месеца. Освен това величината на натрупаната грешка в изчисленията ще бъде неприемлива.

Данните на ефемеридите съдържат параметри, които ви позволяват да изчислите по-точно текущото местоположение на спътниците. За разлика от алманаха, всеки от спътниците предава само свои собствени ефемериди. Ефемеридите "живот" не надвишават 4-6 часа.

Информацията за данни от ефемериди и алманахи, предавани от спътници, се актуализира постоянно. Това се случва веднъж (и, ако е необходимо, повече) на ден. Мрежата от наземни станции получава информация от сателити, по аналогия с обикновените потребители, анализира измерванията, сравнява ги с референтните, изчислява корективни корекции и ги предава на главната станция, от която данните се предават на сателитите.

"Студеният" старт на приемника може да бъде свързан не само с продължителното му бездействие, но и с преместване на голямо разстояние в изключено състояние. Ако първият случай е свързан с остарял алманах и грешка при определяне на текущото точно време, тогава във втория случай приемникът, без да знае за движението си, ще се опита да намери сателити, които трябва да се виждат на „старото“ място . Потребителят може да "помогне" на приемника и да намали времето за студен старт, като посочи приблизителното "ново" местоположение на основната карта.

По време на студен старт приемникът сканира целия диапазон от възможни честоти и закъснения във времето на навигационните сигнали. В същото време в многоканалните приемници могат да се използват няколко канала за търсене на един спътник, за да се ускори времето за неговото придобиване. След като бъде получен и разглобен сигнал от поне един спътник, приемникът ще разполага с пълна информация за алманаха на цялото съзвездие и всъщност ще премине към „топъл“ старт

При „топъл“ старт приемникът, включен след 6 часа бездействие, ще започне да „търси“ сателитни сигнали, като използва стойността на текущото време и данните, съхранени в паметта, алманах. Ще се търсят само онези спътници, които според теоретичните изчисления са във видимото полукълбо и трябва да са на разположение на приемника. Съответно е известен достатъчно тесен диапазон от честоти и закъснения във времето, които трябва да бъдат сканирани в процеса на търсене на сигнали. Тази информация значително ускорява времето за получаване на спътници, в сравнение с "студен" старт, когато търсенето се извършва в широк диапазон от всички възможни стойности на закъснения и честоти

Приемниците на Garmin имат страница за сателити за наблюдение на текущото използване на сателита, която показва информация за местоположението на сателита и индикатор за силата на сигнала. Когато сателит току-що е придобит, но все още не се използва при изчисляване на позиция, този индикатор има „прозрачен“ външен вид. След като ефемеридите бъдат напълно приети и декодирани, спътникът може да се използва за изчисляване на позицията.

Трябва да се отбележи, че в момента на включване многоканалният приемник започва да търси сигнали от няколко спътника едновременно. Информацията, предавана от спътници, е обвързана с един времеви мащаб, съдържа същата структура и достига антената на приемника по едно и също време. Следователно данните за ефемеридите от едновременно уловени сателити ще пристигнат в приемника почти едновременно. Ако броят на такива сателити е по-голям или равен на три, това позволява на приемника незабавно да изчисли позицията. В случай, че сигналите са блокирани от високи сгради или гъста зеленина, може да отнеме много време, за да се определи позицията.

Наличието на напълно приети ефемериди не гарантира използването на този спътник при изчисляване на позицията. Информацията, предавана в ефемериди, може да бъде неправилна, грешна или свързана с неизправност в сателита. В този случай индикаторът "здраве" на ефемеридите и алманаха, предадени в данните, информира приемника, че сигналите от този спътник не могат да се използват при изчисляване на позицията. Това може да се дължи не само на неизправност на сателит, но и на диагностична работа, извършена на борда, процеса на пускането му в експлоатация или тестване на нови режими.,.

"Горещият" старт е свързан с краткосрочно изключване на приемника (до 6 часа), не изисква дълго време за определяне на позицията. Това е така, защото получените преди това ефемериди съдържат „свежи“ данни, използвани за определяне на точните координати на спътниците и могат да се използват за изчисляване на позицията. Ако устройството е включено след праговото време, ефемеридите се считат за остарели и принципът "топъл" старт започва да действа. Ако в момента на включване на приемника са останали видими по-малко от 3 спътника с „пресни“ ефемериди, тогава за определяне на позицията ще отнеме известно време за събиране на данни за ефемеридите на новия спътник.

Данните за ефемеридите се предават в три пакета. Всеки от пакетите съдържа един и същ временен идентификатор (IOD - издаване на данни), чрез който може да се комбинира обща информация. Информацията за ефемеридите, предавана от спътници на всеки 30 секунди, се променя на всеки 2 часа и съдържа същия IOD за това време. Ако един от пакетите е пропуснат или получен с грешки, тогава можете да изберете подобен пакет от следващото съобщение, да проверите неговия идентификатор и, без да чакате следващите пакети, да го използвате с получените преди това. Това позволява на приемника да ускори времето за "стартиране".

Има минимално възможно време, необходимо на приемника да "стартира" и това се определя от структурата на предавания сигнал от сателитите. Производителите на навигационно оборудване, използващи стандартни навигационни методи, могат да се приближат този път, но не могат да го намалят. Един от методите, предназначени за решаване на този проблем, е Assisted-GPS (A-GPS). Принципът му е да изчисли точното местоположение на сателитите без информация за ефемериди, които получават време. Изчислението се извършва с помощта на точни модели на сателитни орбити, достъпни чрез специални интернет услуги.

От друга страна, максималното време за "стартиране" може значително да надвиши времето, посочено в техническата спецификация за навигатора. Това се дължи на условията на околната среда, при които сателитите са "заключени" и приемникът "стартиран". Ако приемникът е в силна среда с много пътеки, причинена от гъста зеленина на дървета или близки сгради, тогава навигационният сигнал е изложен на външни влияния, съдържа грешки и декодира неправилно. В градските „каньони“, когато високи сгради „висят“ над приемника и се вижда само малък сектор от небето, броят на наличните за използване сателити е рязко ограничен. Нещо повече, геометричният фактор на тези спътници, който е един от критериите за точно определяне на позицията, значително се влошава. Всички тези условия могат значително да увеличат времето за „стартиране“ на приемника.

версия за печат