Погрешности определения дальностей до спутников системы GPS примерно одинаковы для небольшого, ограниченного района. Поэтому с помощью эталонного GPS-приемника, расположенного в точке с заранее точно известными координатами, можно определить так называемые дифференциальные поправки кпсевдодальностям. И уже с их помощью уточнить позицию, определяемую любым GPS-приемником, работающим в данном районе.
Дополнительные средства повышения точности GPS-приемника, спутниковые дифференциальные подсистемы WAAS, EGNOS, MSAS.
Дифференциальная GPS.
Такая технология называется дифференциальной GPS, или DGPS. Разумеется, чем ближе приемник находится к эталонному месту, тем выше точность, поэтому дальность действия такой системы ограничена. Поправки передаются в специальном формате RTCM SC-104 (Radio Technical Commission for Maritime Services). В простейшем случае для передачи поправки используется радиомодем.
В зависимости от способов передачи создаются различные сети станций DGPS, как бесплатные, так и коммерческие, или корпоративные. Наиболее широко распространена бесплатная морская сеть DGPS, передающая поправки по радио на частотах 285—325 кГц. Изначально созданная береговой охраной США и Канады на базе бывших радиомаяков, она развернута вдоль побережий и внутренних водных путей многих стран.
2 12 Sistema WAAS EGNOS
Структура дифференциальной системы GPS.
Когда говорят об обычных приемниках DGPS, имеют в виду именно эту систему. С ее помощью точность повышается до 5 метров. Кроме того, дифференциальная поправка подскажет и об аварийных отклонениях сигнала GPS-приемника, обеспечивая контроль непрерывности навигации и повышая ее надежность. Частота ближайшей дифференциальной станции вводится вручную или производится ее автоматический поиск. Приемники дифференциальной поправки, совместимые с большинством потребительских GPS-навигаторов, можно найти на сайтах многих изготовителей.
Коммерческие дифференциальные системы существуют, в частности, в некоторых европейских странах. Во многих случаях стоимость услуг зависит от заказываемого уровня точности. Чаще всего передача поправки осуществляется в УКВ-диапазоне, сигналы кодируются, аппаратура для их приема и подписка с ключами расшифровки поставляется владельцами систем. В некоторых системах используется передача через спутники. Корпоративные дифференциальные системы создаются для обеспечения каких-либо работ, например геодезических, а также спортивных соревнований, точных замеров скорости и так далее.
Стоимость OEM-платы дифференциальной поправки вместе с GPS-платой, к примеру, фирмы Motorola не превышает нескольких сот долларов. Для передачи данных можно использовать любое модемное соединение, радиомодем, проводное, радио, сотовый модем и так далее. В любом случае недостатками DGPS остаются ограниченный радиус действия и необходимость отдельного GPS-приемника для поправок.
Garmin Etrex 20 Полный обзор функций и возможностей и как пользоваться от А до Я
Спутниковые дифференциальные подсистемы широкого радиуса действия WAAS, EGNOS, MSAS.
Система WAAS.
Более современная, работает с 2003 года, американская система WAAS (Wide Area Augmentation System) и ее аналоги используют несколько другой метод расчета поправок. Данные об отклонении сигналов GPS собираются не одиночной дифференциальной станцией для небольшого района, а целой сетью наземных станций, на территории США — 25 станций, и передаются на две главные станции, где производится их обработка и вычисляются поправки для всей зоны покрытия.
Полученные данные транслируются потребителям через один или два геостационарных спутника. Частота сигнала та же, что и GPS, поэтому для приема поправки WAAS не нужен отдельный приемник. Работу с WAAS поддерживает большинство современных моделей GPS-приемников, даже портативных. WAAS бесплатная система, была разработана для повышения точности и надежности захода на посадку самолетов гражданской авиации (precise approaches), но доступна всем гражданским пользователям. Высокая точность местоположения —до 3 метров в горизонтальном и вертикальном направлениях, при использовании WAAS обеспечивается в течение 95 % времени.
Существуют два ограничения при использовании WAAS. В отличие от спутников GPS, сигналы геостационарных спутников, особенно при низких углах возвышения над горизонтом, чаще могут затеняться местными предметами и приниматься не по всей зоне покрытия. Поэтому в первую очередь это система для открытой местности, для авиации и моря.
С другой стороны, сигналы WAAS могут приниматься и за пределами зоны покрытия, для которой реально рассчитываются поправки. И рассчитывать на повышение точности в таком районе нельзя. В планах создателей системы расширение зоны покрытия на Аляску и Мексику и создание на ее основе Глобальной навигационной спутниковой посадочной системы (GLS).
Зоны действия спутниковых дифференциальных подсистем WAAS, EGNOS, MSAS.
Система EGNOS.
В настоящее время разворачивается европейский аналог WAAS система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) — совместный проект Европейского космического агентства, Еврокомиссии и Евроконтроля, организации по безопасности воздушного движения. Европейская система использует такие же принципы и сигналы, что и WAAS, так что владельцы GPS-приемника, способных принимать и декодировать сигналы WAAS, смогут в зоне ее действия получить точность порядка 5 метров и существенно повысить надежность навигации.
Помимо GPS, система будет передавать поправки и к сигналам ГЛОНАСС. Система состоит из трех геостационарных спутников, сети из 34 наземных станций (RIMS-Ranging and Integrity Monitoring Station), 6 передающих станций и 4 контрольных центров (MCC-Master Control Centre). Стоимость системы около 300 миллионов евро.
Другие средства повышения точности показаний GPS-приемника.
В заключение кратко упомянем другие технологии, применяемые для повышения точности и контроля непрерывности гражданской GPS-навигации, главным образом в профессиональных приложениях. Помимо упоминавшихся двухчастотных гражданских приемников и комбинированных приемников GPS-ГЛОНАСС, можно назвать следующие.
Постобработка данных или Post-processing.
Иногда шутливо называемая «Poor Man DGPS» («DGPS для бедных»), на самом деле — эффективная высокоточная технология, широко используемая в геодезии. Используется пара специальных приемников GPS, имеющих возможность сохранять в памяти измеренные псевдодальности. После выполнения измерений на местности данные обоих приемников для каждого момента времени обрабатываются специальным программным обеспечением и на основании данных одного рассчитываются дифференциальные поправки для GPS-приемника. Это позволяет добиваться высокой относительной точности, до сантиметров.
Частотно-фазовые измерения (Carrier-phase tracking).
В дополнение к определению дальности до спутников с помощью кода, сам несущий сигнал может использоваться для уточнения измерений. Замеры сдвига фазы несущего сигнала применяются для высокоточного (порядка сантиметров) определения местоположения, а измерение доплеровского сдвига частоты — для уточнения скорости и направления. Технология измерения разности фаз для двух или трех антенн используется для определения направления в общедоступных морских «спутниковых компасах».
RAIM-Receiver Autonomous Integrity Monitoring.
Приемник с автономным контролем непрерывности навигации. Эта технология не повышает точность навигации, а лишь позволяет собственными средствами GPS-приемника обнаружить недостоверный сигнал спутника GPS. Для этого приемник использует избыточное количество спутников сверх необходимых четырех и вычисляет среднюю позицию по данным разных созвездий спутников.
Спутники, данные которых заметно отличаются от средних значений, игнорируются. Этой возможностью обладают практически все современные стационарные авиационные GPS-приемники, в том числе для малой авиации. Избыточное количество спутников также может использоваться для дополнительной коррекции атмосферной рефракции в одночастотных GPS-приемниках.
По материалам книги Все о GPS-навигаторах.
Найман В.С., Самойлов А.Е., Ильин Н.Р., Шейнис А.И.
Источник: survinat.ru
Что такое waas/egnos – Инструкция по эксплуатации Garmin GPSMAP 3005C
настоящее время принимает спутниковые данные. Если столбик стал зеленым,
это означает, что GPS-приемник использует спутниковый сигнал для навигации.
Буква “D”, расположенная внутри столбика или над ним, указывает на использо-
вание дифференциальных корректировок (WAAS или DGPS).
Дата, время и текущее местоположение
Устройство получает информацию о дате и времени от атомных часов спутника.
Когда GPS-приемник рассчитает координаты местоположения 2D или 3D, на
экране устройства появится текущее местоположение в выбранном формате.
Что такое WAAS/EGNOS?
WAAS (Wide Area Augmentation System) – это служба, созданная Федеральным
управлением гражданской авиации (США) и предназначенная для повышения
общего качества сигналов GPS для североамериканских пользователей. Систе-
ма EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) является европей-
ским аналогом системы WAAS.
Система WAAS состоит из спутников и около 25 наземных опорных станций, рас-
положенных на территории США и ведущих наблюдение за данными спутников
GPS. Две главные станции, находящиеся на атлантическом и тихоокеанском
побережье, собирают информацию с опорных станций и формируют сообщение
с корректировками сигналов GPS.
Согласно результатам тестирования, проведенного в сентябре 2002 года, точ-
ность системы WAAS составляет 1 – 2 метра для расчета горизонтальных коор-
Слот для карты
Нажмите на дверцу в
направлении стрелки (на-
лево) и потяните за нее.
Источник: www.manualsdir.ru
Waas garmin что это
Главная Статьи Глобальная система дифференциальных поправок (WAAS)
| Глобальная система дифференциальных поправок (WAAS) |
| 25.04.2008 г. | |
ВведениеСистема (Wide Area Augmentation System) служит для повышении точности позиционирования навигационных GPS систем. Принцип действия системы несколько отличается от обычного DGPS режима в котором используются корректирующие поправки с наземных базовых станций, передаваемые по каналам GPRS, УКВ и т.п. В случае с WAAS, сигнал с поправками ретранслируется с геостационарных спутников, и обрабатывается навигатором с помощью одного из GPS-каналов. Это возможно благодаря тому, то сигнал WAAS передается на той же частоте, что и сигнал C/A L1 системы GPS, и имеет схожую структуру кодирования. В мире существует несколько аналогичных WAAS систем: в Европе – EGNOS, в Японии — MSAS. Общепринятое название таких систем — SBAS (Space Based Augmentation System), что можно дословно перевести, как «космические вспомогательные системы». В литературе можно также встретить название WADGPS (Wide Area Differential GPS) – глобальный дифференциальный GPS. Система WAAS содержит более 20 базовых станции (WRS), расположенных на всей территории Соединенных Штатов. Каждая их станций оборудована GPS аппаратурой и специальным программным обеспечением, предназначенным для приема GPS сигналов, анализа полученных измерений, вычисления ошибок ионосферы, отклонений траекторий и часов спутников. Эти данные передаются на центральную станцию управления (Master Station — WMS), где повторно обрабатывается и анализируются с учетом измерений, полученных со всех базовых станций сети. Затем корректирующая информация передается на геостационарные спутники и уже оттуда ретранслируются пользователям. Если ошибки траектории и ухода часов спутников не зависят от текущего местоположения пользователя и учитываются в вычислениях позиции одинаково, то атмосферные задержки во многом определяются спецификой местности. Более того, с учетом модернизации космических аппаратов и наземных сегментов GPS, за последние несколько лет уровень «системных» ошибок значительно снизился. Поэтому основной вклад в общую ошибку позиционирования вносят именно атмосферные ошибки, связанные с задержкой распространения сигнала при прохождении ионосферного и тропосферного слоев. Разработчики системы WAAS предложили специальную координатную сетку поправок, для описания модели ионосферных задержек. Поверхность Земли поделена на 9 зон, каждая из которых содержит 201 точку (последняя — 200). Для каждой точки, с учетом данных базовых станций, моделируется и вычисляется значение ионосферной задержки. Любой из геостационарных спутников SBAS (системы WAAS, EGNOS и т.д) покрывает ограниченную территории, соответственно он может передавать информацию только для 3-4 зон. Эти ограничения связано с территориальной принадлежностью систем и расположением сети базовых станций WAAS, определяющих точность моделирования поправок. Считается, что каждая станция эффективно «покрывает» окружающую территорию радиусом 400-500 км. Время передачи данных с базовых станций на геостационарные спутники WAAS составляет несколько секунд. В рабочем режиме, обновление данных связанных с ошибками часов и эфемерид осуществляется с периодом 2 минуты. Данные ионосферные задержек обновляются несколько реже, потому что изменяются во времени значительно медленнее. Для вычисления значение ионосферной ошибки в текущем местоположении GPS приемник использует данные 4-х соседних «узловых» точек. Если текущее местоположение находится в непосредственной близости от «узловой» точки, то дополнительные вычисление могут не понадобится. Вторая немаловажная роль систем SBAS заключается в контроле целостности и работоспособности GPS спутников. Если по каким то причинам, GPS спутник стал передавать неправильную информацию, либо ошибки навигационных измерений превышают допустимые значения, то ему должен быть присвоен статус «больной», чтобы исключить из алгоритмов вычисления позиции. Все GPS приемники используют информации о «здоровье» спутников из специальных полей альманаха и эфемерид, данные которых корректируются с управляющих наземных GPS станций раз в несколько часов. Соответственно, наземный сегмент системы GPS не может оперативно отреагировать на проблемы в работы спутников, и донести эту информацию до пользователей. Вспомогательная система WAAS может передать эти данные в течении нескольких минут. Навигационные приемники идентифицирую геостационарные спутники WAAS по номерам, значение которых больше 32. Номера с 1 по 32 строго закреплены за спутниками GPS и привязаны к псевдошумовому коду (PRN). Ниже приведена таблица соответствий между названием спутника, его номером и идентификационным номером, который используется в приемниках «Garmin». Координаты каждого спутника определены только значением долготы, так как широта экватора соответствует 0 градусов. Источник: gpstravel.ru Как настроить навигатор Garmin и правильно им пользоватьсяНавигационное оборудование американского бренда Garmin поступает в продажу с инструкцией по эксплуатации в бумажном виде. Но далеко не все пользователи хранят ее достаточно долго. В этом случае можно скачать с официального сайта руководство на требуемую модель в электронном виде или воспользоваться рекомендациями настоящего обзора.
Меню навигаторов одной серии часто схожи, они различаются только в пунктах, касающихся уникальных функций. Поэтому приведенная ниже информация о настройке типовых функций вроде построения маршрута, обновления карты, прошивки или записи трека подойдет для работы с любой моделью. 5% скидка Для читателей нашего блога Начало работыПроизводитель рекомендует при первом включении сразу проверить наличие коннекта со спутниками (минимум 3–4 одновременно). Такой подход позволяет убедиться в полной работоспособности приемника, только тогда будет смысл заниматься настройкой.
10 105 руб.
26 552 руб.
29 554 руб. После этого нужно открыть карту в том виде, в каком она была «зашита» в аппарат на заводе, и дождаться автоматического определения координат своего текущего местонахождения.
Все, теперь аппарат готов к дальнейшей настройке. Проводить ее раньше смысла нет, потому что при прошивке многие установки сбрасываются в заводское значение.
Процедура обновления бесплатная, главное — скачивать файлы с официального ресурса «Гармин». Карты разработчик меняет четыре раза в год, поэтому любой аппарат, который был только что куплен в магазине, уже требует замены версии на актуальную. Настройка навигатораПриведем последовательность настройки на примере модели eTrex 30x. Это довольно распространенная модификация, предназначенная для туристов. Поэтому рекомендации пригодятся и владельцам сходных моделей eTrex 10, 20x, аналогов с тем же программным обеспечением.
Во всех моделях есть одинаковые функции: поиск спутников, слежение за передвижением владельца, установка контрольных точек.
Пункт меню «Система»Наиболее важный пункт здесь — «Спутниковая система». Особой разницы в том, какой стандарт выбрать, нет — GPS и ГЛОНАСС будут работать сходным образом. Все-таки обе системы создавались с одной целью — передавать со спутников сигналы позиционирования.
Важнее функция «демо-режим» — когда аппарат остается включенным, но модуль приемника деактивируется. Она интересна тем, что все остальные функции остаются доступными, зато аккумулятор разряжается заметно медленнее.
В этом же разделе есть пункты: 1. WAAS — дает возможность включить/отключить систему корректировки информации по наземным станциям. Функция позволяет исправлять ошибки GPS-сигналов при сильных помехах.
2. Язык — дает доступ к изменению языка в меню. На карты, к сожалению, не влияет — если они скачаны с иностранных ресурсов, русского написания от них не добиться.
3. Тип батареи — дает выбор между щелочным, литиевым и никель-марганцевым источником питания. Если аккумулятор заводской, здесь можно ничего не менять.
Востребован пункт «Режим USB», предназначенный для выбора вида отображения навигатора при подключении к компьютеру. Есть пара вариантов: «Накопитель» или «Garmin».
Первый позволяет работать с внутренней памятью аппарата, как с обычной картой памяти. Второй же требуется, когда устройство планируется прошить, обновить карту. В этом случае прибор определится и предложит установить фирменные драйверы. Пункт меню «Экран»Вынесенные в этот раздел настройки напрямую влияют на срок работы навигатора от аккумулятора, поэтому будет правильным оптимизировать еще до эксплуатации. Так, «Таймаут подсветки» лучше сделать минимальным, 15 секунд. Потому что свечение «пожирает» заряд быстрее всего.
То же относится к режиму «Экономия питания» — его рекомендуется оставить включенным. Все равно при работе чаще ориентируются на голосовые подсказки.
Остальные настройки на определение позиционирования не влияют. Например, цветовая схема дает возможность подобрать сочетание оттенков под текущее освещение — на ярком солнце одни, ночью другие, менее контрастные.
«Создание снимков экрана» почти никто не использует. Это не смартфон, тем более, режим распространяется только на карту. Максимум пользы, которую можно извлечь — сохранить данные по впервые достигнутой высоте и т.п. Пункт меню «Карта»Раздел используется редко, потому что здесь пользователь выбирает, как будет отображаться карта, будут ли озвучиваться голосовые подсказки. Основной пункт — «Ориентация». Можно выбрать режим «Север сверху» или «По треку» — как удобнее.
Второй вариант позволяет вращать карту во время движения, направление на север будет отображаться стрелочкой на экране навигатора. Подсказки голосом обычно оставляют включенными.
Совет: поэкспериментировать с внешним видом карты лучше до поездки, турпохода. Это позволит в дальнейшем избежать расхода заряда аккумулятора на простой просмотр настроек, если что-то не понравится.
Отдельно стоит рассмотреть пункт «Поля данных». В этом подразделе пользователю доступны все настройки по размеру, количеству, типу окошечек с информацией, которые будут отображаться на экране.
Здесь лучше оставить минимальное количество полей, чтобы аппарат показывал только наиболее важные данные. Например, высоту над уровнем моря, оставшееся расстояние до пункта назначения. Иначе дисплей будет просто «засорен» второстепенной информацией.
В подразделе «Доп. настройки карты» найдется масса «фишек» для изменения внешнего вида. Так, из имеющихся в «Гармин» востребованы «Автомасштаб», «Уровни отображения», «Размер текста» и «Тени рельефа». Чтобы понять работу встроенных «фишек», лучше их опробовать, например, между домом и работой, просто при городской прогулке. Пример использованияПеречисленных настроек достаточно, чтобы начать эксплуатацию прибора. Пользователю остается научиться прокладывать маршрут, по необходимости записывать трек, использовать другие возможности.
Например, расскажем, как забить координаты в навигаторе. Процедура для серии eTrex следующая: нажать на кнопку «Выбрать», перейти к «Отметить маршрутную точку». В открывшемся окне выбрать поле «Местоположение», прокрутить до графы ручного выбора координат и внести их.
На аппаратах других серий задача выглядит несколько иначе. Например, для Nuvi, Dezl, Live, Zumo или RV/Camper эта функция находится в разделе «Координаты», открываемой по нажатию на кнопку «Куда?».
При клике на «Формат» навигатор предложит выбрать вид, в каком планируется вносить долготу и широту точки. После ввода остается нажать «Далее» и «Перейти», чтобы начать движение по маршруту. ВыводыНавигаторы «Гармин» хорошо русифицированы — как меню, так и карты (официальные). Поэтому при эксплуатации особых проблем в настройке пользователи не испытывают.
Главное — заранее изучить меню, его разделы-подразделы и опробовать, по возможности, все режимы. Их краткое описание можно найти в инструкции по эксплуатации или увидеть на экране. Если исследовать все интересующее до поездки, пользоваться аппаратом будет комфортнее. Источник: g-russia.ru |
