ด้วยการพัฒนานาฬิกาอะตอมในปี 1960 มันจึงเป็นไปได้ที่จะใช้เครือข่ายของเครื่องส่งสัญญาณที่มีรหัสซิงโครไนซ์อย่างแม่นยำเพื่อจุดประสงค์ในการนำทาง ในปีพ.ศ. 2507 กองทัพอากาศสหรัฐฯ เริ่มพัฒนาและทดสอบการใช้สัญญาณย่านความถี่กว้างที่มอดูเลตด้วยรหัสเสียงสุ่มเทียมเพื่อระบุตำแหน่ง ในปี พ.ศ. 2516 โครงการต่างๆ ของกองทัพอากาศได้รวมเข้าด้วยกัน โปรแกรมเทคโนโลยี"นาฟสตาร์-จีพีเอส" แต่ระบบได้รับการปรับใช้อย่างสมบูรณ์ในปี 1995 เท่านั้น ปัจจุบัน GPS (Global Positioning System) มีมากกว่า 30 รายการ ดาวเทียมประดิษฐ์โลก. บริษัทประมาณ 100 แห่งผลิตอุปกรณ์รับสินค้า 600 ประเภท ซึ่งใช้ในกิจกรรมของมนุษย์ในหลากหลายภาคส่วน ตั้งแต่การบินและการขนส่ง ไปจนถึงการก่อสร้างและการเกษตร ตลาดการขายทั่วโลกสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับ GPS มีมูลค่าประมาณ 2 หมื่นล้านดอลลาร์
GPS ได้รับการออกแบบมาเพื่อการระบุพิกัดตำแหน่งสามตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งประกอบเป็นเวกเตอร์ความเร็วและเวลาของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ต่างๆ สหรัฐอเมริกาจัดให้มีระบบใน โหมดมาตรฐานสำหรับการใช้งานทางแพ่ง เชิงพาณิชย์ และวิทยาศาสตร์ โดยไม่เรียกเก็บค่าธรรมเนียมพิเศษ ส่วนอวกาศนั้นถูกสร้างขึ้นโดยกลุ่มวงโคจรของยานอวกาศ 31 ลำซึ่งอยู่ในวงโคจรทรงกลม 6 วงที่มีระดับความสูงประมาณ 20,000 กม. ระยะเวลาการโคจรของยานอวกาศคือ 12 ชั่วโมง
SNS GLONASS
การทดสอบการบินของระบบนำทางวงโคจรปานกลางภายในประเทศเริ่มขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2525 ด้วยการปล่อยดาวเทียมคอสมอส 1413 ในปี 1995 การติดตั้ง GLONASS SNS บนยานอวกาศ 24 ลำเสร็จสมบูรณ์
ระบบ GLONASS สามารถเรียกได้ว่าเป็นทรัพย์สินของรัสเซียอย่างถูกต้องเนื่องจากมีเพียงสองประเทศในโลก - สหรัฐอเมริกาและรัสเซียเท่านั้นที่สามารถซื้ออะไรแบบนี้ได้ น่าเสียดายที่ยานอวกาศของรัสเซียมีเวลาปฏิบัติการในวงโคจรสั้นกว่ายานอวกาศของอเมริกา ดังนั้นภายใต้เงื่อนไขของเงินทุนที่ไม่ดี กองเรือดาวเทียม GLONASS จึงลดลงเหลือ 10-12 ยูนิต แม้ว่าจำนวนยานอวกาศขั้นต่ำที่ต้องการในวงโคจรจะเชื่อถือได้ก็ตาม กำหนดตำแหน่งของวัตถุ 18 ยานอวกาศ เรื่องนี้รุนแรงขึ้นเนื่องจากการขาดเครื่องรับที่ผลิตโดยรัสเซียสำหรับผู้บริโภคทั่วไป ส่งผลให้สหรัฐฯ ได้กำไรจากสิ่งที่คล้ายกัน ระบบ GPSและรัสเซียก็ประสบความสูญเสีย ใน ปีที่ผ่านมาสถานการณ์เริ่มเปลี่ยนไปในทางที่ดีขึ้น: ยานอวกาศรัสเซียที่มีอายุการใช้งานเพิ่มขึ้น (7-9 ปี) กำลังถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจร ภายในปี 2550 มีการตัดสินใจที่จะเพิ่มกลุ่มดาวในอวกาศให้เหลือยานอวกาศขั้นต่ำ 18 ลำที่ต้องการ เรากำลังสร้างการผลิตอุปกรณ์รับสินค้าด้วย
วัตถุประสงค์หลักของ GLONASS SNS รุ่นที่สองคือการนำทางในการปฏิบัติงานทั่วโลกของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่บนพื้นดิน: พื้นดิน (ทางบก ทะเล อากาศ) และพื้นที่วงโคจรต่ำ นั่นคือวัตถุใด ๆ (เรือ เครื่องบิน รถยนต์ หรือคนเดินเท้า) ที่ใดก็ได้ในพื้นที่พื้นผิว ณ เวลาใดก็ได้สามารถกำหนดพารามิเตอร์ของการเคลื่อนที่ได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที - สามพิกัดและสามองค์ประกอบของเวกเตอร์ความเร็ว .
GLONASS ใช้ยานอวกาศในวงโคจรศูนย์กลางศูนย์กลางเป็นวงกลมที่ระดับความสูง 19,100 กม. เหนือพื้นผิวโลก คาบการโคจรของยานอวกาศคือ 11 ชั่วโมง 15 นาที ต้องขอบคุณการใช้มาตรฐานความถี่อะตอมในมาตรฐานเวลาและความถี่บนยานอวกาศ ระบบจึงรับประกันการซิงโครไนซ์สัญญาณวิทยุที่ปล่อยออกมาจากกลุ่มวงโคจรร่วมกัน วัตถุเคลื่อนที่รับสัญญาณจากดาวเทียมที่มองเห็นได้ด้วยคลื่นวิทยุอย่างน้อยสี่ดวง และใช้ในการวัดช่วงเทียมและความเร็วเทียมในแนวรัศมีอย่างน้อยสี่ชุด ผลการวัดและ "ข้อมูลชั่วคราว" ที่ได้รับจากยานอวกาศแต่ละลำทำให้สามารถระบุพิกัดสามพิกัดและองค์ประกอบสามส่วนของเวกเตอร์ความเร็วได้ เช่นเดียวกับการชดเชยมาตราส่วนเวลาของวัตถุที่สัมพันธ์กับมาตราส่วนเวลาของยานอวกาศ
8.8.ความแม่นยำในการกำหนดพิกัดของวัตถุ
โดยพื้นฐานแล้วความแม่นยำในการกำหนดพิกัดของวัตถุโดยใช้ GPS และ GLONASS นั้นใกล้เคียงกัน สัญญาณในระบบ GPS จะถูกปล่อยออกมาที่ความถี่ 1227 MHz และ 1575 MHz และ GLONASS - 1250 MHz และ 1600 MHz และถูกเข้ารหัสเพื่อจัดระเบียบสิ่งที่เรียกว่า "การเข้าถึงแบบเลือก (เลือก)" สัญญาณทั้งสองใช้สองรหัส อย่างแรกเรียกว่า “ตรวจจับได้ง่าย” ใน GPS และ “ความแม่นยำมาตรฐาน” ใน GLONASS รหัสที่สองใน GPS เรียกว่า "ปิด" (ใน GLONASS - " ความแม่นยำสูง") และมีไว้สำหรับการใช้งานที่ได้รับอนุญาต
พยายามทำให้ GPS เป็นระบบนำทางด้วยดาวเทียมที่ไม่เป็นทางเลือกสำหรับผู้ใช้ทั่วโลก เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2543 สำนักข่าวทำเนียบขาวได้ออกแถลงการณ์เกี่ยวกับการยุติระบอบการเข้าถึงแบบเลือกสรรสำหรับระบบ GPS GPS แห่งชาติ แต่ทางการสหรัฐฯ ยังคงสงวนสิทธิ์ในการเลือกเรียกคืนได้ตามดุลยพินิจของตน พื้นฐานระดับภูมิภาค- UPS สำหรับกำหนดพิกัดของวัตถุโดยใช้ทั้ง SNS GPS และ GLONASS อยู่ในระยะ 5-40 ม. UPS สำหรับการวัดความเร็ว 0.04-0.2 นอต ความสูง 8-60 ม.
เป็นที่ชัดเจนว่าสำหรับการแก้ปัญหาบางอย่างความแม่นยำดังกล่าวไม่สามารถถือเป็นที่น่าพอใจได้ดังนั้นจึงมีการแนะนำโหมดการทำงานของดาวเทียมวงโคจรกลางที่แตกต่างกัน สาระสำคัญของโหมดนี้คือข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งโดยใช้ SNS สามารถลดลงเหลือหลายสิบเซนติเมตรโดยการวัดและส่งการแก้ไขพิเศษทันทีที่ได้รับและนำมาพิจารณาโดยอัตโนมัติในอุปกรณ์ของผู้ใช้บริการ SNS ขอแนะนำให้วัดการแก้ไขที่วัตถุที่อยู่นิ่งและระยะทางและเวลาในการนำเสนอให้กับผู้บริโภคไม่ควรเกิน 500 กม. และ 20 นาทีตามลำดับ (เนื่องจากระดับที่เรียกว่าความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเชิงเวลา) วัตถุที่อยู่นิ่งดังกล่าวกลายเป็นบีคอนวิทยุที่ตั้งอยู่บนชายฝั่งทะเลและมหาสมุทร การติดตั้งอุปกรณ์ที่คล้ายกันได้เริ่มขึ้นในรัสเซียแล้ว การเคลื่อนไหวไปตามช่องทางประดิษฐ์ที่นำไปสู่ท่าเรือเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กนั้นมั่นใจได้ในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลของ SNS การแก้ไขสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากสัญญาณวิทยุ Shepelevsky ซึ่งตั้งอยู่บนชายฝั่งของอ่าวฟินแลนด์
จากการใช้โหมดดิฟเฟอเรนเชียลของ SNS ทำให้สามารถควบคุมสิ่งใดๆ ก็ได้ตามหลักการ ยานพาหนะ(จากเครื่องบินและรถยนต์ไปจนถึงเรือ) โดยผู้ปฏิบัติงานที่อยู่นอกสถานที่
โครงการกาลิเลโอ
ประเทศในสหภาพยุโรปได้เริ่มส่งดาวเทียมกาลิเลโอพลเรือนทั่วโลกโดยอาศัยดาวเทียมของตนเอง มันควรจะเป็น:
1. เป็นอิสระจาก GPS แต่โต้ตอบกับมัน
2. จัดการภายใต้การควบคุมระหว่างประเทศ (สหรัฐอเมริกากำลังพยายามสร้างการควบคุมระบบนี้ทั้งหมดหรือบางส่วน)
3. แม่นยำและเข้าถึงได้มากขึ้น สามารถตรวจจับและแจ้งเตือนเกี่ยวกับความผิดปกติขององค์ประกอบระบบได้อย่างรวดเร็ว
4. คุ้มค่า;
5. เปิดรับการมีส่วนร่วมของพันธมิตรอื่น ๆ โดยเฉพาะรัสเซีย (เมื่อเร็ว ๆ นี้เราไม่ได้รับการต้อนรับการมีส่วนร่วมในโครงการนี้)
การเปิดตัวยานอวกาศลำแรกเกิดขึ้นในปี 2547 และคาดว่าจะเริ่มการทำงานของระบบในปี 2551 ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ค่าใช้จ่ายในการทำงานในโครงการกาลิเลโอจนถึงปี 2551 จะอยู่ที่ 2.5-3 พันล้านดอลลาร์ และการคืนทุนต่อปีหลังปี 2551 จะอยู่ที่ 150-210 ล้านดอลลาร์
กาลิเลโอวางแผนที่จะส่งสัญญาณ OAS สาธารณะ (บริการการเข้าถึงแบบเปิด) หนึ่งสัญญาณ และสัญญาณ CAS (บริการการเข้าถึงแบบควบคุม) หนึ่งหรือสองสัญญาณ สัญญาณ OAS จะต้องเทียบเท่ากับ GPS และให้ความแม่นยำประมาณ 10 เมตร ข้อมูลนี้จะยังคงอยู่ฟรีตราบใดที่ GPS ยังคงว่างอยู่ สัญญาณ CAS ได้รับการชำระ เข้ารหัส ควบคุมโดยบริษัทเชิงพาณิชย์ และมีไว้สำหรับผู้บริโภคที่ต้องการมากกว่านั้น ระดับสูงความถูกต้อง ความซื่อสัตย์ และความมั่นใจสำหรับการช่วยชีวิตและการใช้งานพิเศษอื่นๆ
ใน CAS ก็มีความเป็นไปได้สองระดับ CAS-1 จะเปิดให้บุคคลทั่วไปเข้าชมโดยเสียค่าธรรมเนียม ในขณะที่ CAS-2 จะเปิดให้บริการเฉพาะลูกค้าภาครัฐเท่านั้น สันนิษฐานว่าระบบจะให้การกำหนดตำแหน่งด้วยความแม่นยำ 3-4 ม.
แผนที่กระดาษของพื้นที่ถูกแทนที่ด้วยแผนที่อิเล็กทรอนิกส์ การนำทางที่ดำเนินการโดยใช้ระบบดาวเทียม GPS จากบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าระบบนำทางด้วยดาวเทียมปรากฏขึ้นเมื่อใด ขณะนี้คืออะไรและจะเกิดอะไรขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้
ข้อกำหนดเบื้องต้นแรก
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 กองเรือสหรัฐฯ และอังกฤษได้รับไพ่ใบสำคัญ - ระบบนำทาง LORAN โดยใช้บีคอนวิทยุ เมื่อสิ้นสุดการสู้รบ เรือพลเรือนของประเทศ "ที่สนับสนุนตะวันตก" ได้รับเทคโนโลยีดังกล่าวเมื่อใช้งาน หนึ่งทศวรรษต่อมาสหภาพโซเวียตได้เริ่มดำเนินการตามคำตอบ - ระบบนำทาง Chaika ซึ่งใช้บีคอนวิทยุยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน
แต่การนำทางภาคพื้นดินมีข้อเสียที่สำคัญ: ภูมิประเทศที่ไม่เรียบกลายเป็นอุปสรรคและอิทธิพลของชั้นบรรยากาศรอบนอกส่งผลเสียต่อเวลาในการส่งสัญญาณ หากระยะห่างระหว่างสัญญาณวิทยุนำทางกับเรือมากเกินไป ข้อผิดพลาดในการกำหนดพิกัดสามารถวัดเป็นกิโลเมตรได้ ซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้
บีคอนวิทยุภาคพื้นดินถูกแทนที่ด้วยระบบนำทางด้วยดาวเทียมเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร โดยระบบแรกคือ American Transit (อีกชื่อหนึ่งสำหรับ NAVSAT) เปิดตัวในปี พ.ศ. 2507 ดาวเทียมวงโคจรต่ำ 6 ดวงทำให้การกำหนดพิกัดมีความแม่นยำสูงสุด 200 เมตร
ในปี พ.ศ. 2519 สหภาพโซเวียตได้เปิดตัวระบบนำทางทางทหารที่คล้ายกัน นั่นคือ พายุไซโคลน และสามปีต่อมาก็ได้มีพลเรือนชื่อจั๊กจั่น ข้อเสียเปรียบใหญ่ของระบบนำทางด้วยดาวเทียมในยุคแรกๆ ก็คือ สามารถใช้งานได้เพียงช่วงสั้นๆ หนึ่งชั่วโมงเท่านั้น ดาวเทียมวงโคจรต่ำและแม้แต่ในจำนวนน้อยก็ไม่สามารถให้สัญญาณครอบคลุมในวงกว้างได้
จีพีเอสเทียบกับ โกลนาส
ในปี พ.ศ. 2517 กองทัพสหรัฐฯ ปล่อยดาวเทียมดวงแรกของระบบนำทาง NAVSTAR ใหม่ในขณะนั้นขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น GPS (Global Positioning System) ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 เทคโนโลยี GPS ได้รับอนุญาตให้ใช้กับเรือและเครื่องบินพลเรือน แต่เป็นเวลานานที่พวกเขาสามารถให้ตำแหน่งที่แม่นยำน้อยกว่าทหารได้ ยี่สิบสี่ ดาวเทียมจีพีเอสซึ่งเป็นสิ่งสุดท้ายที่ต้องครอบคลุมพื้นผิวโลกอย่างสมบูรณ์ เปิดตัวในปี 1993
ในปี 1982 สหภาพโซเวียตได้เสนอคำตอบ - นั่นคือเทคโนโลยี GLONASS (Global Navigation Satellite System) ดาวเทียม GLONASS ลำที่ 24 สุดท้ายเข้าสู่วงโคจรในปี 1995 แต่อายุการใช้งานสั้นของดาวเทียม (สามถึงห้าปี) และเงินทุนไม่เพียงพอสำหรับโครงการทำให้ระบบไม่ทำงานมาเกือบทศวรรษ เป็นไปได้ที่จะคืนค่าความครอบคลุม GLONASS ทั่วโลกในปี 2010 เท่านั้น
เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวดังกล่าว ตอนนี้ทั้ง GPS และ GLONASS ใช้ดาวเทียม 31 ดวง: 24 หลักและ 7 สำรองอย่างที่พวกเขาพูดไว้ในกรณีนี้ ดาวเทียมนำทางสมัยใหม่บินที่ระดับความสูงประมาณ 20,000 กม. และจัดการโคจรรอบโลกวันละสองครั้ง
จีพีเอสทำงานอย่างไร
การวางตำแหน่งในเครือข่าย GPS นั้นดำเนินการโดยการวัดระยะทางจากเครื่องรับไปยังดาวเทียมหลายดวงซึ่งทราบตำแหน่งได้อย่างแม่นยำในขณะนั้น ระยะทางถึงดาวเทียมวัดโดยการคูณความล่าช้าของสัญญาณด้วยความเร็วแสง
การสื่อสารกับดาวเทียมดวงแรกจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับช่วงตำแหน่งที่เป็นไปได้ของเครื่องรับเท่านั้น จุดตัดของทรงกลมสองลูกจะทำให้วงกลมมีจุดสาม - สองจุด และสี่จุด - จุดเดียวที่ถูกต้องบนแผนที่ ดาวเคราะห์ของเรามักถูกใช้เป็นหนึ่งในทรงกลม ซึ่งช่วยให้ระบุตำแหน่งได้เพียงสามดวงแทนที่จะเป็นดาวเทียมสี่ดวง ตามทฤษฎีแล้วความแม่นยำ ตำแหน่ง GPSสามารถเข้าถึง 2 เมตร (ในทางปฏิบัติข้อผิดพลาดจะใหญ่กว่ามาก)
ดาวเทียมแต่ละดวงจะส่งข้อมูลชุดใหญ่ไปยังเครื่องรับ ได้แก่ เวลาที่แน่นอนและการแก้ไข ปูม ข้อมูลชั่วคราว และพารามิเตอร์ไอโอโนสเฟียร์ จำเป็นต้องมีสัญญาณเวลาที่แม่นยำเพื่อวัดความล่าช้าระหว่างการส่งและรับ
ดาวเทียมนำทางติดตั้งนาฬิกาซีเซียมที่มีความแม่นยำสูง ในขณะที่เครื่องรับติดตั้งนาฬิกาควอทซ์ที่มีความแม่นยำน้อยกว่ามาก ดังนั้นเพื่อตรวจสอบเวลา จึงทำการติดต่อกับดาวเทียมเพิ่มเติม (ดวงที่สี่)
แต่นาฬิกาซีเซียมก็อาจทำผิดพลาดได้เช่นกัน ดังนั้นจึงต้องตรวจสอบกับนาฬิกาไฮโดรเจนที่วางอยู่บนพื้น สำหรับดาวเทียมแต่ละดวง การแก้ไขเวลาจะถูกคำนวณแยกกันในศูนย์ควบคุมระบบนำทาง ซึ่งต่อมาจะคำนวณพร้อมกัน เวลาที่แน่นอนส่งไปยังผู้รับ
อีกหนึ่ง องค์ประกอบที่สำคัญระบบนำทางด้วยดาวเทียมเป็นแบบปูมซึ่งเป็นตารางพารามิเตอร์วงโคจรของดาวเทียมสำหรับเดือนข้างหน้า ปูมรวมถึงการแก้ไขเวลาจะถูกคำนวณในศูนย์ควบคุม
ดาวเทียมยังส่งข้อมูลชั่วคราวด้วย โดยอาศัยการคำนวณความเบี่ยงเบนของวงโคจร และเนื่องจากความเร็วแสงไม่คงที่ทุกที่ยกเว้นในสุญญากาศ จึงต้องคำนึงถึงความล่าช้าของสัญญาณในชั้นบรรยากาศรอบนอกด้วย
การส่งข้อมูลในเครือข่าย GPS ดำเนินการอย่างเคร่งครัดที่ความถี่สองความถี่: 1575.42 MHz และ 1224.60 MHz ดาวเทียมที่แตกต่างกันออกอากาศในความถี่เดียวกัน แต่ใช้การแบ่งรหัส CDMA นั่นคือสัญญาณดาวเทียมเป็นเพียงสัญญาณรบกวนซึ่งสามารถถอดรหัสได้หากคุณมีรหัส PRN ที่เหมาะสมเท่านั้น
วิธีการข้างต้นทำให้มั่นใจได้ว่ามีภูมิคุ้มกันเสียงสูงและใช้ช่องแคบ ช่วงความถี่- อย่างไรก็ตาม บางครั้งเครื่องรับ GPS ยังต้องค้นหาดาวเทียมเป็นเวลานานซึ่งมีสาเหตุหลายประการ
ประการแรก ในตอนแรกผู้รับจะไม่ทราบว่าดาวเทียมอยู่ที่ไหน ไม่ว่าจะกำลังเคลื่อนออกไปหรือกำลังเข้าใกล้ และความถี่ที่ชดเชยของสัญญาณนั้นอยู่ที่เท่าใด ประการที่สอง การติดต่อกับดาวเทียมจะถือว่าสำเร็จเมื่อได้รับเท่านั้น ชุดเต็มข้อมูล. ความเร็วในการส่งข้อมูลในเครือข่าย GPS แทบจะไม่เกิน 50 bps และทันทีที่สัญญาณถูกรบกวนเนื่องจากการรบกวนทางวิทยุ การค้นหาก็จะเริ่มต้นอีกครั้ง
อนาคตของระบบนำทางด้วยดาวเทียม
ปัจจุบัน GPS และ GLONASS มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจุดประสงค์ทางสันติ และในความเป็นจริง สามารถใช้แทนกันได้ ชิปนำทางรุ่นล่าสุดรองรับทั้งมาตรฐานการสื่อสารและเชื่อมต่อกับดาวเทียมที่พบเป็นอันดับแรก
American GPS และ Russian GLONASS ยังห่างไกลจากระบบนำทางด้วยดาวเทียมเพียงระบบเดียวในโลก ตัวอย่างเช่น จีน อินเดีย และญี่ปุ่นได้เริ่มติดตั้งระบบดาวเทียมของตนเองที่เรียกว่า BeiDou, IRNSS และ QZSS ตามลำดับ ซึ่งจะใช้งานได้เฉพาะภายในประเทศของตนเท่านั้น ดังนั้นจึงต้องใช้ดาวเทียมจำนวนค่อนข้างน้อย
แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดน่าจะเป็นโครงการกาลิเลโอ ซึ่งกำลังพัฒนาโดยสหภาพยุโรปและควรจะเปิดตัวต่อไป พลังงานเต็มจนถึงปี 2020 ในตอนแรกกาลิเลโอถูกมองว่าเป็นเครือข่ายของยุโรปล้วนๆ แต่เป็นประเทศในตะวันออกกลางและ อเมริกาใต้- ดังนั้น "กองกำลังที่สาม" อาจปรากฏในตลาด CLO ทั่วโลกในไม่ช้า หากระบบนี้เข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่และเป็นไปได้มากว่าผู้บริโภคจะได้รับประโยชน์เท่านั้น - ความเร็วในการค้นหาดาวเทียมและความแม่นยำของตำแหน่งควรเพิ่มขึ้น
39. เอสเอ็นเอส จีพีเอสนาฟสตาร์และโกลนาส
จีพีเอส นาฟสตาร์ (GPS)
ประกอบด้วยดาวเทียมนำทาง 24 ดวง ระบบสั่งการภาคพื้นดินและการวัดผลที่ซับซ้อนของอุปกรณ์ผู้บริโภค เป็นระบบนำทางระดับโลกทุกสภาพอากาศที่ให้การกำหนดพิกัดของวัตถุด้วยความแม่นยำสูงในอวกาศใกล้โลกสามมิติ ดาวเทียม GPS ตั้งอยู่ในวงโคจรสูงปานกลาง 6 ตำแหน่ง (ระดับความสูง 20183) และมีคาบการโคจร 12 ชั่วโมง ระนาบการโคจรอยู่ที่ช่วง 60° และเอียงไปที่เส้นศูนย์สูตรที่มุม 55° แต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 4 ดวง ดาวเทียมหลัก 3 ดวง และดาวเทียมสำรอง 1 ดวง ดาวเทียม 18 ดวงเป็นจำนวนขั้นต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงจะมองเห็นได้ในทุกจุดบนโลก ระบบได้รับการออกแบบเพื่อให้การนำทางของเครื่องบินและเรือและกำหนดเวลาได้อย่างแม่นยำ มี 2 โหมดในการกำหนดตำแหน่งของเรือ: 2D (การกำหนดพารามิเตอร์การนำทางบนพื้นผิวโลก) และ 3 มิติสามมิติ (การวัดพารามิเตอร์การนำทางของวัตถุเหนือพื้นผิวโลก) ในการค้นหาตำแหน่งของวัตถุในโหมดสามมิติจำเป็นต้องวัดพารามิเตอร์การนำทางของดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงและในการนำทางแบบสองมิติ - อย่างน้อย 3 ระบบใช้วิธีการหลอกเรนจ์ไฟนเดอร์ในการกำหนดตำแหน่ง และวิธีการหลอกความเร็วรัศมีเพื่อค้นหาความเร็วของวัตถุ สัญญาณนำทางจะถูกปล่อยออกมาจากดาวเทียม GPS ที่ 2 ความถี่: F1=1575.42 และ F2=1227.60 MHz โหมดการแผ่รังสี - ต่อเนื่องด้วยการมอดูเลตเทียม สัญญาณนำทางเป็นรหัส P-code ที่ได้รับการป้องกัน (รหัสความแม่นยำ) ซึ่งปล่อยออกมาที่ความถี่ F1, F2 และรหัส C/A ที่เปิดเผยต่อสาธารณะ (รหัสหยาบและรหัสการรับ) ซึ่งปล่อยออกมาที่ความถี่ F1 เท่านั้น ใน GPS ดาวเทียมแต่ละดวงจะมีรหัส C/A และรหัส P ที่ไม่ซ้ำใคร การแยกสัญญาณดาวเทียมประเภทนี้เรียกว่าการแยกรหัส GPS มีการบริการลูกค้าสองระดับ: คำจำกัดความที่แม่นยำ(PPS – บริการระบุตำแหน่งที่แม่นยำ) และคำจำกัดความมาตรฐาน (SPS – บริการระบุตำแหน่งมาตรฐาน) PPS ยึดตามรหัส P ที่แม่นยำ และ SPS ยึดตามรหัส C/A ที่เปิดเผยต่อสาธารณะ ระดับการบริการ PPS นั้นมอบให้กับกองทัพสหรัฐฯ และการบริการของรัฐบาลกลาง และ SPS นั้นมอบให้กับผู้บริโภคพลเรือนทั่วไป นอกเหนือจากรหัส P และ C/A แล้ว ดาวเทียมยังส่งข้อความที่มีข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของดาวเทียม ระยะเวลาชั่วคราว เวลาของระบบ การพยากรณ์ความล่าช้าของไอโอโนสเฟียร์ และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพเป็นประจำ แหล่งที่มาหลักของข้อผิดพลาดที่ส่งผลต่อความแม่นยำของอุปกรณ์ออนบอร์ดสำหรับผู้ใช้ทั่วไปคือ:
ข้อผิดพลาดไอโอโนสเฟียร์ที่เกิดจากความล่าช้าในการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในชั้นบนของชั้นบรรยากาศซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งตามลำดับ 20-30 ม. ในตอนกลางวันและ 3-6 ม. ในเวลากลางคืน
ข้อผิดพลาดทางโทรโพสเฟียร์ที่เกิดจากการบิดเบือนในการผ่านของคลื่นวิทยุผ่านชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ มีความยาวไม่เกิน 30 ม.
ข้อผิดพลาดชั่วคราวเนื่องจากความแตกต่างระหว่างตำแหน่งที่คำนวณได้กับตำแหน่งจริงของดาวเทียมซึ่งไม่เกิน 3 เมตร
ข้อผิดพลาดในการกำหนดระยะห่างถึงดาวเทียมมักจะไม่เกิน 10 เมตร
ค่ารากกำลังสองเฉลี่ยของข้อผิดพลาดของโหมดการเข้าถึงแบบเลือก (ข้อผิดพลาดของแหล่งกำเนิดเทียมที่เกิดขึ้นก่อนปี 2000 เพื่อการวัดการนำทางแบบหยาบ) อยู่ที่ประมาณ 30 ม. ควรให้ความสนใจกับการเกิดโซน PDOP (การเจือจางตำแหน่งความแม่นยำ) เป็นระยะ ๆ ในระบบซึ่งไม่มีความแม่นยำในการนำทางที่ประกาศไว้ โซนเหล่านี้เกิดขึ้นภายใน 5-15 นาที ในช่วงละติจูด 30-50 องศาเหนือ วิธีหลักในการปรับปรุงความแม่นยำของการกำหนดตำแหน่ง GPS ในโหมด SPS คือการใช้หลักการของการวัดการนำทางที่แตกต่างกัน วิธีการดิฟเฟอเรนเชียล (DGPS) ถูกนำมาใช้โดยใช้สถานีอ้างอิงที่มีพิกัดที่ทราบ ติดตั้งในพื้นที่ตำแหน่ง มีตัวรับสัญญาณ GPS ควบคุมอยู่ที่สถานี ด้วยการเปรียบเทียบพิกัดที่ทราบกับพิกัดที่วัดได้ ตัวรับสัญญาณ GPS ควบคุมจะสร้างการแก้ไขที่ส่งไปยังผู้บริโภคผ่านสถานีวิทยุ ในกรณีนี้อุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคจะต้องเสริมด้วยเครื่องรับวิทยุเพื่อรับการแก้ไขส่วนต่าง การแก้ไขที่ได้รับจากสถานีอ้างอิงจะถูกป้อนลงในผลการวัดโดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้คุณกำหนดพิกัดของวัตถุในพื้นที่ของสถานีอ้างอิงด้วยความแม่นยำ 1-5 ม. ความแม่นยำของการกำหนด DGPS ขึ้นอยู่กับลักษณะของสถานีอ้างอิงและระยะทางจากวัตถุถึง สถานีอ้างอิง ด้วยเหตุนี้ ขอแนะนำให้ค้นหาสถานีอ้างอิงที่ห่างจากวัตถุไม่เกิน 500 กม. ปัญหาสำคัญที่ลดประสิทธิภาพของระบบ GPS คือความไม่ถูกต้องของการสำรวจเชิงภูมิศาสตร์ในหลายภูมิภาคของโลก GPS แสดงถึงพิกัดของวัตถุที่สามารถระบุตัวตนได้ในระบบภูมิศาสตร์โลก WGS-84 มีการแก้ไขการเปลี่ยนจากระบบนี้ไปเป็นระบบจีโอเดติกอื่นๆ หลายระบบ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ในบางภูมิภาคของโลก (เช่น หมู่เกาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้) ที่ถูกสำรวจในอดีตอันไกลโพ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ในจุดอ้างอิงของเครือข่าย geodetic ความแตกต่างระหว่างระบบพิกัดของแผนที่และ WGS-84 สามารถมีนัยสำคัญได้ เนื่องจากขาดการแก้ไข ตำแหน่งของเรือในระบบ WGS-84 ที่ถูกถ่ายโอนไปยังแผนภูมิดังกล่าวอาจจบลงที่ฝั่ง
ระบบนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกของสหภาพโซเวียต GLONASSประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวง ซึ่งเป็นหน่วยบัญชาการและการวัดผลที่แปลกประหลาด และเป็นระบบนำทางทั่วโลกทุกสภาพอากาศ ช่วยให้มั่นใจในการกำหนดพิกัดของวัตถุด้วยความแม่นยำสูงในอวกาศสามมิติใกล้โลก การดำเนินงานเต็มรูปแบบของ GLONASS เริ่มขึ้นในเดือนมกราคม พ.ศ. 2539 ดาวเทียม GLONASS ตั้งอยู่ในวงโคจรสูงปานกลางสามวง (ระดับความสูง 29100) และมีคาบการโคจร 11 ชั่วโมง 15 นาที ระนาบการโคจรมีระยะห่าง 120° และเอียงกับเส้นศูนย์สูตรที่มุม 64.8° แต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 8 ดวง ดาวเทียมแต่ละดวงจะปล่อยข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งที่แน่นอนและข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของดาวเทียมอื่นๆ สัญญาณนำทางถูกปล่อยออกมาจากดาวเทียม GLONASS ที่ความถี่พาหะสองความถี่: F1 และ F2 ค่าความถี่ F1 ของดาวเทียม GLONASS ทั้งหมดอยู่ในช่วง 1602.6-1615.5 MHz และแตกต่างกันสำหรับดาวเทียมที่แตกต่างกันด้วยผลคูณของ 0.5625 MHz ดังนั้นค่าความถี่ F2 จึงอยู่ในช่วง 1246.4-1256.5 MHz และแตกต่างกันสำหรับดาวเทียมที่แตกต่างกันด้วยผลคูณของ 0.4375 MHz สัญญาณนำทางคือรหัส P ซึ่งส่งคลื่นความถี่ F1 และ F2 และรหัส C/A ซึ่งส่งคลื่นความถี่ F1 เท่านั้น ต่างจาก GPS ที่รหัส P และ C/A สำหรับดาวเทียมต่างกัน ใน GLONASS รหัสจะเหมือนกันสำหรับดาวเทียมทุกดวง ดังนั้น ตรงกันข้ามกับวิธีรหัสที่ใช้ใน GPS GLONASS ใช้วิธีการความถี่เพื่อแยกแยะสัญญาณนำทางด้วยดาวเทียม GLONASS มีตำแหน่งในระบบจีโอเดติก P390 ความแตกต่างระหว่างตำแหน่งของวัตถุใน P390 และ WGS-84 ไม่เกิน 15 ม. โดยเฉลี่ยคือ 5 ม. ระบบ GLONASS สามารถใช้ร่วมกับ GPS (ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก GPS และ GLONASS - GNSS) เมื่อเปรียบเทียบกับ GPS แล้วจะช่วยเพิ่มความแม่นยำของจำนวนดาวเทียมที่สังเกตได้ ปรับปรุงเรขาคณิตของตำแหน่งที่ละติจูดสูง และใช้รหัส GLONASS ทั้งสองในอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้จำนวนมาก ซึ่งทำให้สามารถนำเข้าข้อมูลได้แม่นยำยิ่งขึ้น อธิบายข้อผิดพลาดของไอโอโนสเฟียร์ใน GPS
"วีเอ็ม"-02-04
การใช้งาน ระบบนำทางด้วยดาวเทียม
เพื่อสนับสนุนเวลาประสานงานของกองทัพ RF
พลตรี ว.ม. บูรณก วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต
กัปตันอันดับ 1 E.L. โคเรปานอฟ
ระบบนำทางด้วยดาวเทียม (SNS) ในปัจจุบัน วิธีที่สำคัญที่สุดการสนับสนุนเวลาประสานงาน (CSO) ของกิ่งก้านของกองทัพ สหพันธรัฐรัสเซียและหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายอื่น ๆ โดย KVO ขอแนะนำให้เข้าใจส่วนที่ค่อนข้างอิสระของการสนับสนุนการนำทางสำหรับการปฏิบัติการ (ปฏิบัติการรบ) โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้บริโภคได้รับข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งเวลาและพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวเพื่อประโยชน์ของการนำทางและการสนับสนุนประเภทอื่น ๆ: การลาดตระเวนภูมิประเทศ ภูมิศาสตร์ การทำแผนที่ การค้นหาและกู้ภัย ฯลฯ
จากข้อมูลเฉพาะของผู้บริโภคเกี่ยวกับข้อมูลเวลาพิกัด เราสามารถแยกแยะ KVO ประเภทต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับขอบเขตการใช้งานได้: KVO เพื่อประโยชน์ของผู้บริโภคที่อยู่กับที่เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่แม่นยำ พิกัดทางภูมิศาสตร์จุดของพื้นผิวโลกหรือวัตถุเพื่อวัตถุประสงค์ในการอ้างอิงภูมิประเทศ การสำรวจทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ การทำแผนที่ ฯลฯ KVO เพื่อประโยชน์ของผู้บริโภคมือถือในการแก้ปัญหาการเดินเรือทางทะเลและ เรือแม่น้ำการนำทางทางอากาศของเครื่องบิน การนำทางของยานพาหนะเคลื่อนที่ภาคพื้นดิน ตลอดจนการนำทางอาวุธทางอากาศ ทางทะเล และภาคพื้นดินที่มีความแม่นยำสูง การลงจอดทางอากาศและสินค้า KVO เพื่อประโยชน์ของผู้บริโภคที่มีพลวัตสูงเพื่อแก้ไขปัญหาการสนับสนุนขีปนาวุธและเวลาชั่วคราวสำหรับการใช้ยานปล่อย ระยะบน ยานอวกาศ ขีปนาวุธ
KVO ของผู้บริโภคเพื่อวัตถุประสงค์ในการอ้างอิงเวลาและการซิงโครไนซ์ความถี่ของการกระทำของพวกเขา
ในรัสเซียมีการใช้อุปกรณ์นำทางสำหรับผู้บริโภค (CNA) ของระบบนำทางด้วยดาวเทียม GLONASS ในทุกสาขาของกองทัพและสาขาของกองทัพตลอดจนอาวุธที่มีแนวโน้มเกือบทั้งหมดซึ่งจะเป็นพื้นฐานของการโจมตี อำนาจของสาขาของกองทัพรัสเซียในศตวรรษที่ 21 สามารถสังเกตได้ดังต่อไปนี้ ข้อดีของการใช้ SNA เพื่อรับรองการทำลายเป้าหมายและการสั่งการและการควบคุมที่มีความแม่นยำสูง:รับประกันความแม่นยำสูงในการยิงอาวุธเมื่อปฏิบัติการกับเป้าหมายที่อยู่นิ่งด้วยพิกัดที่ทราบ โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของภูมิประเทศและช่วงเวลาของปี การส่องสว่าง (เวลาของวัน) เมฆปกคลุมและการมองเห็น (สภาพอากาศ) การกำหนดค่าเป้าหมายและเรดาร์ ความร้อน , ภาพและความแตกต่างอื่น ๆ ; ลดระยะเวลาในการเตรียมการโจมตีด้วยอาวุธที่มีความแม่นยำ เพิ่มระยะการยิงของขีปนาวุธร่อนที่มีความแม่นยำสูง (เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเบี่ยงเบน เส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการบินข้ามเขตแก้ไข) ความสามารถในการประสานงานด้วยความแม่นยำสูงในการดำเนินการของสงครามทางอากาศ ทางทะเล และภาคพื้นดินในที่เดียว ระบบทั่วโลกพิกัดและเวลา ฯลฯ
พื้นที่สำคัญของการใช้ NAP SNS GLONASS คือการวัดวิถีระหว่างการยิงขีปนาวุธ ยานยิง และระยะบน การใช้ระบบการวัดวิถีตาม NAP SNS GLONASS หลังจากยืนยันคุณลักษณะแล้ว จะทำให้สามารถละทิ้งการวัดวิถีที่ซับซ้อนบนพื้นดินได้ในทางปฏิบัติ ในขณะที่ประหยัดทั้งต้นทุนทางการเงินและทรัพยากรมนุษย์ สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจในการวัดทั่วโลก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อดำเนินการปล่อยจากตำแหน่งปล่อยในทะเลและในช่วงราบราบที่ไม่ถูกครอบคลุมโดยการวัดด้วยวิธีที่มีอยู่
การวิเคราะห์ระบบการตั้งชื่อที่มีอยู่ของ NAP SNS ในประเทศซึ่งใช้สำหรับการสนับสนุนการนำทางสำหรับผู้บริโภคทางทหารบ่งชี้ว่ามีตัวเลขอยู่ ปัญหาในการสร้างและใช้งาน
ประการแรกคือเสบียง NAL SNS ในปริมาณน้อยซึ่งเป็นผลมาจากอุปกรณ์จริงของผู้บริโภคทางทหารที่มีอุปกรณ์นำทางมีจำนวนเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์และ NAP SNS ที่ผลิตทางอุตสาหกรรมไม่ได้ให้วิธีแก้ปัญหาสำหรับงานส่วนใหญ่ที่มีอยู่ . กองกำลังภาคพื้นดินกำลังประสบปัญหาการขาดแคลนชุดการแก้ไขต่างๆ ของ NAP SNS อย่างเฉียบพลัน
ปัญหาที่สองคือลักษณะน้ำหนัก ขนาด และความแม่นยำของ NAP SNS ที่ไม่น่าพอใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง NAP "ระยะเวลา" ซึ่งปัจจุบันใช้ในกองกำลังภาคพื้นดินมีมวล 16.5 กก. และ NAP SNS "Grot" (2.1 กก.) ซึ่งนำมาใช้ในปี 2546 ยังไม่แพร่หลาย NAP SNS ซึ่งใช้ในการสนับสนุนการนำทางในการปฏิบัติการและการปฏิบัติการรบของกองทัพอากาศ มีข้อเสียที่คล้ายกัน (เช่น อุปกรณ์ช่องสัญญาณเดียว A-724M) ระบบนำทางด้วยดาวเทียมวงโคจรต่ำที่ใช้ในกองทัพเรือไม่ตรงตามข้อกำหนดของผู้บริโภคทางทะเลในแง่ของความถูกต้อง ความพร้อมใช้งาน ความสมบูรณ์ และความต่อเนื่องในการสนับสนุนการนำทาง NAP SNS GLONASS ใช้ในกองกำลังขีปนาวุธทางยุทธศาสตร์เพื่อการเตรียมพื้นที่ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ล่วงหน้าและเมื่อทดสอบอาวุธขีปนาวุธประเภทใหม่ตลอดจนในกองกำลังอวกาศสำหรับการนำทางและการสนับสนุนขีปนาวุธสำหรับการควบคุมยานอวกาศมีข้อเสียสาระสำคัญคือ ความแตกต่างระหว่างคุณลักษณะที่ต้องการและบรรลุจริงของความแม่นยำและความน่าเชื่อถือการขาดวิธีการใช้ข้อมูลการแก้ไขสำหรับองค์ประกอบมาตรฐานของอุปกรณ์ ฯลฯ
ปัญหาที่สามคือความจำเป็นในการ จำกัด การเข้าถึงข้อมูลแก้ไขในยามสงบให้กับผู้บริโภคที่ไม่มีสิทธิ์ทำเช่นนั้นและในระหว่างการปฏิบัติการและการรบ - เพื่อป้องกันหรือลดประสิทธิผลของการใช้วิธีการนำทางที่แตกต่างกันโดยศัตรูที่อาจเกิดขึ้น .
ตัวรับ SNS สามารถใช้เพื่อกำหนดพิกัดของวัตถุทางภูมิศาสตร์ซึ่งตามกฎหมายของสหพันธรัฐรัสเซีย "ความลับของรัฐ" หมายถึงข้อมูลที่เป็นความลับ อย่างเป็นทางการ ควรห้ามการทำงานของอุปกรณ์นี้สำหรับบุคคลทุกคน และได้รับอนุญาตเท่านั้น นิติบุคคลโดยมีใบอนุญาตที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดนี้เป็นอุปสรรคเชิงลบต่อการใช้ SNA โดยผู้บริโภคพลเรือน ยิ่งไปกว่านั้น ในความเห็นของเรา ความสูญเสียทางเศรษฐกิจต่อรัสเซียจากการห้ามนั้นสูงกว่าความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นอย่างมากซึ่งอาจเป็นผลมาจากการกำหนดพิกัดของวัตถุโดยไม่ได้รับอนุญาตโดยผู้รับ SNA ของแต่ละบุคคล รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียตามมติเมื่อวันที่ 29 มีนาคม พ.ศ. 2542 ได้สั่งการให้เจ้าหน้าที่รัฐบาลกลางทราบ อำนาจบริหารทบทวนข้อจำกัดข้างต้น ตลอดจนพัฒนามาตรการป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นต่อความมั่นคงของชาติเมื่อใช้งาน บุคคลบนอาณาเขตของประเทศเครื่องช่วยเดินเรือที่มีความแม่นยำสูง
ปัญหาที่สี่ (อาจยากที่สุด) คือความล่าช้าทางเทคโนโลยี อุตสาหกรรมของรัสเซียจากต่างประเทศ ตามรูปแบบสถาปัตยกรรม ซอฟต์แวร์ และคณิตศาสตร์จำนวนหนึ่ง โซลูชั่นทางเทคนิคการพัฒนาภายในประเทศนั้นเหนือกว่าการพัฒนาของต่างประเทศที่ก้าวหน้า อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศ ฐานองค์ประกอบด้วยมาตรฐานทอพอโลยีที่กำหนดซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตอุปกรณ์นำทาง GLONASS/GPS ที่ทันสมัยและในอนาคตยังไม่มีให้บริการในปัจจุบัน
การพัฒนาอุปกรณ์ที่ซับซ้อนทางเทคนิค ซึ่งก็คือ NAP SNS และอุปกรณ์สำหรับการเพิ่มฟังก์ชันการทำงานนั้นเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการใช้วิธีและเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้จะกำหนดลักษณะพื้นฐานของอุปกรณ์อย่างสมบูรณ์ เช่น ขนาด น้ำหนัก การใช้พลังงาน
แนวโน้มหลักในการพัฒนาอุปกรณ์นำทางสำหรับผู้บริโภคระบบนำทางด้วยดาวเทียมคือการย่อขนาดจิ๋ว ลดการใช้พลังงาน และลดต้นทุน วิธีหลักในการบรรลุเป้าหมายเหล่านี้คือการใช้ฐานองค์ประกอบเฉพาะซึ่งเน้นเฉพาะขนาดใหญ่เป็นหลัก วงจรรวม(วีแอลเอสไอ) การขาดฐานองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการผลิต NAP ในประเทศทำให้ผู้ผลิตต้องซื้อในต่างประเทศ การใช้ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและวิทยุที่ผลิตในต่างประเทศในอาวุธในประเทศและอุปกรณ์ทางทหารเป็นมาตรการที่จำเป็นเนื่องจากภาวะวิกฤตของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมย่อยที่ใหญ่ที่สุด - ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อปรับปรุงกระบวนการนี้ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหมในปี 2544 ได้อนุมัติคำสั่งเกี่ยวกับขั้นตอนการใช้โมดูลอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบ และวัสดุโครงสร้างของการผลิตจากต่างประเทศในระบบ คอมเพล็กซ์ อาวุธ และ อุปกรณ์ทางทหารและส่วนประกอบของพวกเขา
การใช้ผลิตภัณฑ์วิทยุไฟฟ้าที่ผลิตในต่างประเทศในอาวุธภายในประเทศและอุปกรณ์ทางทหารจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาเพิ่มเติมสามประการ: การรับรองความเป็นอิสระทางเทคโนโลยี การประเมินการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ในมาตรฐานทางทหารของรัฐที่ซับซ้อน "Climate-7"; สร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของข้อมูล
โซลูชันทางเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในด้านเทคโนโลยี SNS ในปัจจุบันทำได้เฉพาะกับระบบ GPS เท่านั้น เครื่องรับที่มีแนวโน้มดีของระบบนี้สร้างขึ้นจากวงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษสองหรือสามวงจร ซึ่งทำให้สามารถบรรลุระดับสูงได้ ลักษณะการทำงานและต้นทุนต่ำ และเมื่อรวมกับการทำงานของ GPS ที่ประสบความสำเร็จ - และความต้องการของตลาดที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากไม่มีฐานองค์ประกอบพิเศษที่เหมาะสม เครื่องรับสัญญาณ GLONASS SNS ที่มีอยู่ จึงด้อยกว่าถึง 3-10 เท่าในด้านการใช้พลังงาน ลักษณะน้ำหนักและขนาด และต้นทุนของเครื่องรับ GPS
การแก้ปัญหาในการสร้างฐานองค์ประกอบภายในประเทศที่ทันสมัยนั้นขึ้นอยู่กับการนำเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีแนวโน้มมาใช้โดยใช้ความสำเร็จระดับโลกที่ดีที่สุด การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยและการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบอนุกรมและการสร้างโมดูลการนำทางขั้นพื้นฐานตามชิ้นส่วนเหล่านั้น รัฐบาลกลาง โปรแกรมเป้าหมาย“ระบบนำทางทั่วโลก” OJSC “สถาบันการนำทางวิทยุและเวลาแห่งรัสเซีย” ได้รับความไว้วางใจให้ทำหน้าที่พัฒนาและควบคุมการผลิต VLSI ส่วนประกอบวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ และโมดูลพื้นฐานสำหรับ NAP และส่วนเพิ่มเติมการทำงานของ GLONASS/GPS SNS องค์กรในประเทศที่มีศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และเทคโนโลยีมากที่สุด มีส่วนร่วมในการแก้ไขปัญหานี้ในฐานะผู้ร่วมดำเนินการ เป้าหมายการพัฒนาที่สำคัญคือ: การทำให้มั่นใจ โหมดประหยัดพลังงานการทำงาน; ลดเวลาในการตัดสินใจครั้งแรกให้เหลือน้อยที่สุด สร้างความมั่นใจในการทำงานของอุปกรณ์ที่สัญญาณ SNS และการรบกวนในระดับต่ำ ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความเสถียรสูงในการวัดพารามิเตอร์การนำทางด้วยวิทยุหลัก
ปัญหาอีกประการหนึ่งในด้านการพัฒนา SNA ก็คือ ช่วงที่สำคัญและหลากหลาย ออกแบบอุปกรณ์นำทางสำหรับผู้บริโภค- ในสภาวะที่มีทรัพยากรทางการเงินจำกัด สิ่งนี้จะจำกัดการจัดเตรียมกองกำลังและกองทัพเรือด้วยอุปกรณ์ที่ระบุ และต้องมีมาตรการเพื่อรวมอุปกรณ์ดังกล่าว เป้าหมายหลักควรเป็น: การลดต้นทุนในการสร้างการซื้อการดำเนินงานและการสนับสนุนทางเทคนิค ลดเวลาที่ต้องใช้ในการสร้างสรรค์ รับประกันความเข้ากันได้ของระบบและความสามารถในการสับเปลี่ยนเครื่องมือและเครื่องมือเหล่านั้น ส่วนประกอบ- ลดต้นทุนและลดความซับซ้อนในการฝึกอบรมบุคลากรให้ทำงานกับอุปกรณ์นำทาง
ตัวอย่างของ NAP SNS รุ่นแรกได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงข้อกำหนดสำหรับการรวม แต่มีเพียงการรวมในโรงงานเท่านั้นที่ถูกนำมาใช้ ปัจจุบันพวกเขาใช้ทรัพยากรจนหมด ล้าสมัยทางศีลธรรม และในความเห็นของเรา การทำงานเพื่อรวมพวกเขาเป็นหนึ่งเดียวกันก็ไม่มีประโยชน์ ดูเหมือนว่าแนะนำให้พัฒนาชุด NAP แบบรวมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแบบจำลองพื้นฐาน โมเดล NAP พื้นฐานคือตัวอย่างที่มีโซลูชันด้านเทคนิคเชิงโครงสร้างและซอฟต์แวร์ขั้นต่ำที่กำหนดซึ่งกำหนดขอบเขตการใช้งานเฉพาะ อนุญาตให้คุณสร้างการแก้ไข NAP โดยคำนึงถึงข้อกำหนดเพิ่มเติมเฉพาะ แต่ละซีรีส์ที่รวมเป็นหนึ่งเดียวแสดงถึงการพัฒนาโมเดลพื้นฐานในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง ปัจจุบันมีอยู่แล้ว NAP SNS ที่รวมเป็นหนึ่งเดียวหลายชุด
อันดับแรก - กลุ่มตัวอย่างที่พัฒนาโดยสำนักออกแบบ NAVIS ซึ่งออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการนำทางระยะไกลที่ค่อนข้างไม่สามารถใช้งานได้ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในกองทัพเรือ กำลังสร้างการปรับเปลี่ยนความถี่คู่ที่ตรงตามข้อกำหนดของการกำหนดเป้าหมายที่มีความแม่นยำสูง เช่นเดียวกับการนำทางชายฝั่งและระยะสั้น นอกจากนี้ยังมีการสร้างการปรับเปลี่ยนความถี่คู่เพื่อแก้ปัญหาการสนับสนุนภูมิประเทศและภูมิศาสตร์สำหรับกองทัพ RF นอกจากนี้ ยังมี NAP SNS ประเภทนี้ในเวอร์ชันอุปกรณ์สวมใส่ขนาดเล็กอีกด้วย
ที่สอง - กลุ่มตัวอย่างที่พัฒนาโดยสถาบันวิจัย KP ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาด้วย เพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพ เช่น การสนับสนุนภูมิประเทศและภูมิศาสตร์สำหรับการโจมตีด้วยขีปนาวุธและปืนใหญ่ การกำหนดตำแหน่งของหน่วยปืนไรเฟิลและรถถังเคลื่อนที่ด้วยเครื่องยนต์ การสนับสนุนการนำทางสำหรับปฏิบัติการของหน่วยทางอากาศ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหน่วยกองกำลังพิเศษ
ที่สาม - กลุ่มตัวอย่าง NAP ที่พัฒนาโดยสำนักออกแบบ Compass ซึ่งออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหากองทัพอากาศ
นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น ยังมี NAP SNS จำนวนหนึ่งที่พัฒนาโดย OJSC RIVR สำหรับผู้บริโภคที่เป็นพลเรือน ซึ่งความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในการให้บริการกับกองทัพ RF อยู่ในระหว่างการพิจารณา
ประเภทหลักของการรวม NAL SNS ของรุ่นที่สองคือการรวม NAL ระหว่างโครงการและวิธีการเพิ่มเติมการทำงานภายในกรอบขององค์กรการผลิตแห่งเดียว การรวมระหว่างองค์กรนั้นไม่ได้ใช้ในทางปฏิบัติ นี่เป็นสาเหตุหลักมาจากคุณสมบัติ การออกแบบที่ทันสมัยและการผลิต NAP โดยบริษัทผู้ผลิตโดยใช้โมดูลและองค์ประกอบที่ขยายใหญ่ขึ้นตามการออกแบบของตนเอง นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการถ่ายโอนโดยองค์กรพัฒนาไปยัง บริษัท อื่นที่มีเทคโนโลยีดั้งเดิมสำหรับการผลิตส่วนประกอบ กำจัดสิ่งนี้ ข้อบกพร่องที่สำคัญต้องการวิธีแก้ปัญหาภายในกรอบการปฏิรูปที่ดำเนินการในกลุ่มอุตสาหกรรมกลาโหม
ทิศทางหลักที่มีแนวโน้มดีสำหรับการรวมตัวอย่าง NAL ทางทหารอาจเป็น: การรวมโมดูลการทำงานโดยรวมขนาดการเชื่อมต่อและการติดตั้ง
การรวมโปรโตคอลภายนอกและภายในเข้าด้วยกัน การแลกเปลี่ยนข้อมูล, หน้าจอผู้ใช้; การรวมรายการและเนื้อหาของกระบวนการมาตรฐานและการปฏิบัติการเพื่อการเตรียม การควบคุม การทดสอบ และการดำเนินการขั้นพื้นฐาน เป้าหมายเครื่องช่วยนำทาง การรวมซอฟต์แวร์
การใช้การรวมชาติทุกรูปแบบอย่างแพร่หลายจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสร้างและการใช้เครื่องช่วยนำทางโดยผู้บริโภคทางทหารอย่างมีนัยสำคัญ
โดยสรุปสามารถสังเกตได้ว่าเพื่อเพิ่มระดับการสนับสนุนเวลาประสานงานตลอดจนตระหนักถึงความสามารถที่เป็นไปได้ของระบบ GLONASS อย่างครบถ้วนนั้นจำเป็นต้องดำเนินการเป็นเอกภาพและประการแรกคือการทหาร -นโยบายทางเทคนิคในด้านการประยุกต์ใช้ระบบนำทางด้วยดาวเทียม ขอแนะนำให้กระชับการทำงานในการสร้างข้อกำหนดเครื่องแบบสำหรับ NAP SNA ทางทหารบนพื้นฐานของการวิจัยเฉพาะเจาะจงอย่างเป็นระบบการแนะนำมาตรฐานที่กำหนดประเด็นหลักทั้งหมดของกระบวนการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ NAP SNA ทางทหาร
หากต้องการแสดงความคิดเห็นคุณต้องลงทะเบียนบนเว็บไซต์
