Код свободного доступа С/A (Coarse Acquisition).
Его декодирование в приемнике осуществляется достаточно просто. Однако точность определения координат с его помощью невысока.
Защищенный код Р (Protected). Раз в неделю происходит смена этого кода на всех спутниках. Поэтому измерения по Р-коду могут выполнять только пользователи, получившие разрешение Министерства обороны США, которое дополнительно предприняло меры по его защите: в любой момент без предупреждения может быть включен режим AS (Anti Spoofing). Расшифровка возможна только аппаратно с использованием специальной микросхемы (криптографического ключа), которая устанавливается в GPS-приемнике.
Кроме того, для снижения точности определения координат несанкционированными пользователями предусмотрен так называемый "режим выборочного доступа" SA (Selective Availability). При включении этого режима в навигационное сообщение намеренно вводится ложная информация о поправках к системному времени и орбитах спутников, что приводит к снижению точности навигационных определений примерно в 3 раза.
Сложная структура сигнала, передаваемого от спутника к приемнику, обусловила многообразие способов его обработки. Точность определения координат при этом составляет:
• для одночастотного (L1) приемника — 100 м;
• для двухчастотного (LI, L2) приемника — 16 м.
Значения точности приведены для неблагоприятного режима измерений, когда включен режим "ограниченного доступа" SA.
16.4.2 Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС
Система имеет назначение, аналогичное системе GPS.
Подсистема космических аппаратов системы ГЛОНАСС состоит из 24 спутников, находящихся на круговых орбитах в трех орбитальных плоскостях .
Навигационной аппаратурой потребителей системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измерения псевдодальностей и радиальной псевдоскорости до четырех спутников ГЛОНАСС, а также прием и обработка навигационных сообщений, содержащихся в составе спутниковых навигационных радиосигналов. В навигационном сообщении описывается положение спутника в пространстве и времени. В результате обработки полученных измерений и принятых навигационных сообщений определяются три (две) координаты потребителя, и составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляется "привязка" шкалы времени потребителя к шкале Всемирного координированного времени UTC.
Данные, обеспечивающие планирование сеансов навигационных определений, выбор рабочего "созвездия" спутников и обнаружение передаваемых ими радиосигналов, передаются в составе навигационного сообщения.
Сигнал стандартной точности с тактовой частотой предназначен для использования отечественными и зарубежными гражданскими потребителями. Сигнал высокой точности модулирован специальным кодом и не рекомендуется к использованию без согласования с Министерством обороны РФ.
Сигналы спутников ГЛОНАСС излучаются в двух диапазонах частот L1 и L2. Сигналы диапазона L2 модулируются специальными кодами, не предназначенными для международных пользователей системы ГЛОНАСС.
Различия систем GPS и ГЛОНАСС создают проблемы при разработке аппаратуры пользователей, позволяющей принимать и обрабатывать сигналы от обеих систем, но эти проблемы принципиально преодолимы.
16.5 Дифференциальная подсистема ГНСС
Необходимость удовлетворения повышенных требований к точности места судов потребовала в ряде случаев разработки принципиально новых систем радионавигации. Это касается в первую очередь:
• обеспечения безопасности плавания по внутренним водным путям,
в узкостях, на акваториях портов;
• управления движением судов;
• установки плавучих средств навигационного оборудования;
• обеспечения проведения специальных работ в исключительной
экономической зоне.
Для этого была создана дифференциальная подсистема среднеорбитных спутниковых навигационных систем (ДГНСС).
Суть дифференциального метода состоит в выполнении измерений двумя приемниками, один из которых устанавливается на судне, а другой — в точке с известными координатами — базовой (контрольной) станции. Поскольку расстояние от спутника до приемников значительно больше расстояния между самими приемниками, то считают, что условия приема сигналов обоими приемниками практически одинаковы. Следовательно, и величины ошибок также будут близки.
В дифференциальном режиме измеряют не абсолютные координаты приемника, а его положение относительно базового (вектор базы). Таким образом, дифференциальный режим предполагает наличие как минимум двух приемоиндикаторов в двух точках.
При этом дифференциальные поправки могут быть использованы только в пределах дальности действия станции, осуществляющей циркулярную передачу поправок и в течение определенного времени.
Установлено, что погрешность определения места возрастает примерно на 1 м с увеличением расстояния до контрольно-корректирующей станции примерно на 150 км. Поэтому в определенный момент наступает их предельное состояние, когда применение дифференциального режима не дает преимуществ перед штатным режимом использования среднеорбитных СНС. Это стало особенно заметным после того, как 1 мая 2000 г. правительство США отключило режим селективного доступа (Selective Availability), и пользователи системы GPS получили возможность в полной мере реализовать потенциальную точность данной системы, т. е. порядка 15—20 м (с Р=0,997).
Региональные дифференциальные системы позиционирования.Они предназначены для навигационного обеспечения отдельных регионов континента, моря, океана. Диаметр рабочей зоны может составлять от 400— 500 км до 2000 км. Региональные подсистемы могут иметь в своем составе одну или несколько контрольно-корректирующих станций (ККС), а также соответствующие средства передачи корректирующей информации.
Заявленная точность определения координат места (с Р = 0,95) составляет 1-2 м на дальностях до 1000 км и 3 м на расстояниях, превышающих 2000 км.
Локальные дифференциальные системы позиционирования.Они
имеют максимальные дальности действия от контрольно-корректирующих станций до 50-200 км. Локальные ДСП чаще всего включают одну ККС, аппаратуру управления, контроля и средства передачи данных.
В настоящее время определились три основных класса ЛДСП:
• морские ЛДСП для обеспечения мореплавания в проливных зонах, узкостях и акваториях портов и гаваней в соответствии с требованиями Международной морской организации (ИМО);
• авиационные ЛДСП для обеспечения захода на посадку и посадки по категориям Международной организации гражданской авиации (ИКАО);
• ЛДСП для геодезических, землемерных и других специальных работ.
Точность определения места в таких ЛДСП измеряется в долях метра.
17.1Элементы прилива