Общие сведения о системе ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система): принцип работы системы, ее комплектация.
Состав системы (три основные подсистемы) навигационных космических аппаратов (НКА) - космический сегмент; контроля и управления: [наземный командно-изменительный комплекс (КИК), или сегмент управления] навигационной аппаратуры потребителей (НАП) - судовые приемоиндикаторы (ПИ). Назначение основных подсистем и функции, которые они выполняют.
Основная задача, решаемая системой ГЛОНАСС.
Навигационная спутниковая система GPS. Принцип ее работы. Состав аппаратуры НКА и принцип работы системы. Состав аппаратуры НКА и НАП. Определение местоположения судна по трем расстояниям НКА (беззапросный метод радионавигации).
Космический сегмент GPS и количество спутников, входящих в его состав. Плоскости орбит и радиусы. Стандарты частот и аппаратура, находящаяся на борту каждого спутника. Код свободного доступа и защищенный код.
Сегмент контроля и управления. Станции слежения: места их расположения и функции, которые они выполняют.
Навигационная аппаратура потребителей. Принцип ее работы. Точность определения координат для одночастного (L1) и двухчастного (L1, L2) приемников.
Совместное использование сигналов ГЛОНАСС и GPS.
Методические указания
При изучении данной темы студент должен внимательно разобраться в составе среднеорбитных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, изучить принцип их работы и методы определения местоположения судна, других решаемых навигационных задач.
Необходимо тщательно разобраться с орбитальной группировкой НКА, изучить ее структуру, а также структуру навигационных радиосигналов, навигационного сообщения; целостность радионавигационного поля. Далее следует перейти к изучению наземного комплекса управления, раздела сегмента потребителей и знать точностные характеристики.
Раздел знакомит с состоянием и развитием среднеорбитных систем ГЛОНАСС/GPS в настоящий период. Необходимо тщательно разобраться с дифференциальным режимом и контролем целостности.
Затем изучается порядок совместного использования сигналов ГЛОНАСС и GPS; помехозащищаемость и электромагнитная совместимость СРНС; комлексирование СРНС и других навигационных систем и типов приемоиндикаторов, и их возможности.
Литература: [4, 12, 13].
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите требования Конвенции СОЛАС-74 к навигационному обеспечению морских судов.
2. Расскажите о назначении и общих характеристиках среднеорбитных навигационных спутниковых системах. Назовите баллистические структуры СРНС ГЛОНАСС.
3. В чем отличие космического сегмента ГЛОНАСС от космического сегмента GPS?
4. Навигационное сообщение ГЛОНАСС. Чем оно отличается от навигационного сообщения GPS?
5. Расскажите о структуре навигационных радиосигналов и их различии с радиосигналами GPS?
6. Как классифицируются приемоиндикаторы СНС?
7. Назовите точностные характеристики ГЛОНАСС, их отличие от точностных характеристик GPS.
8. Как осуществляется контроль целостности радионавигационного поля?
9. Расскажите о дифференциальных подсистемах, их режимах.
10. Чем достигается помехозащищаемость СНС ГЛОНАСС?
11. Чем достигается электромагнитная совместимость системы ГЛОНАСС?
12. Комплексирование ГЛОНАСС и других навигационных СНС.
Тема 3.3 Электронные картографические навигационные и информационные системы (ЭКНИС). Аппаратура для чтения электронных карт
Основные определения и сокращения, используемые в ЭКНИС.
Электронная навигационная карта (ЭНК), основная и дополнительная навигационная информация, содержащаяся в ней. Структура и ее формат.
Системная электронная навигационная карта (СЭНК): база данных, занесенных в нее; использование и учет корректуры в ней; дополнительная информация для мореплавателей.
Использование СЭНК в ЭКНИС для формирования на экране изображения карты и автоматизированного решения навигационных задач. Включение в СЭНК информации, поступающей из других источников.
Картографическая информация, используемая в ЭКНИС. Сертифицированные ЭКНИС. Их возможность работать с множеством видов электронных карт (ЭК): векторными картами, выпущенными гидрографическими обществами в соответствии с международными стандартами S-57 - электронными навигационными картами (ЭНК); официальными растровыми навигационными картами; электронными картами, частично не соответствующими стандарту S-57 (упрощенные ЭК).
Преимущества векторных ЭК перед бумажными, и их возможности. Подсоединение ЭКНИС к РЛС/САРП для: выявления векторов скорости целей и путей целей; записи в памяти путей целей; проигрыша выбранного маневра; корректуры координат судна, используя привязку, взятую с РЛС/САРП.
Основные функции электронных картографических систем: отображение электронной карты на экране дисплея ЭКНИС; возможность ведения предварительной и исполнительной прокладок; реализация функций САРП и использование данных приемника НАВТЕКС.
Корректура электронных навигационных карт.
Рекомендации по практическому использованию ЭКНИС.
Международные и национальные требования к ЭКНИС.
Методические указания
Изучение темы студент должен начать с ознакомления с основными определениями и сокращениями, принятыми в ЭКНИС. Затем следует изучить методы определения места судна с помощью навигационных спутников и перейти к изучению электронных навигационных карт (ЭНК), их структуры и формата.
После этого следует перейти к изучению системной электронной навигационной карты (СЭНК) и уяснить для себя: базу данных, занесенных в нее; как используется и учитывается в ней корректура; какая дополнительная информация в ней заложена для мореплавателей, взятая из других источников.
Далее необходимо изучить: картографическую информацию, используемую в ЭКНИС; материал о сертифицированных ЭКНИС и возможности их работы с множеством видов электронных карт.
Студент должен знать: преимущества векторных электронных карт перед бумажными и их возможности; возможности подсоединения ЭКНИС к РЛС/САРП; функции и задачи, решаемые судоводителем в таком варианте использования ЭКНИС и РЛС/САРП.
Затем следует перейти к изучению: основных функций электронных картографических систем; материала о корректуре электронных навигационных карт; рекомендаций по практическому использованию ЭКНИС.
И в заключение по этой теме надо ознакомиться с Международными и национальными требованиями к ЭКНИС, которые установлены на морских судах и береговых объектах.
Литература: [4, 11-14].
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте основные определения и сокращения, которые используются в ЭКНИС.
2. Какая информация содержится в электронной навигационной карте (ЭНК)?
3. Расскажите, что вы знаете о системной электронной навигационной карте (СЭНК)?
4. Расскажите о сертифицированных ЭКНИС и их возможностях работы с различными видами электронных навигационных карт (ЭНК).
5. Назовите преимущества векторных ЭК перед бумажными.
6. Какую информацию получает судоводитель с дисплея ЭКНИС при подсоединении к ЭКНИС РЛС/САРП?
7. Расскажите об основных функциях, которые выполняют ЭКНИС.
8. Что вы знаете о корректуре электронных навигационных карт?
9. Назовите некоторые рекомендации по практическому использованию ЭКНИС.
10. Перечислите основные международные и национальные требования к ЭКНИС.