Глоба́льная навигацио́нная спу́тниковая систе́ма

Аннотация: Бурное развитие науки и техники в последние десятилетия позволило создать принципиально новый метод определения координат и приращений координат - спутниковый. В этом методе вместо привычных геодезистам неподвижных пунктов геодезической сети с известными координатами используются подвижные спутники, координаты которых можно вычислить на любой, интересующий геодезиста момент времени.
Ключевые слова: ГНСС, рекогносцировка, триангуляция, геодезические координаты.
В настоящее время для определения координат используются две спутниковые системы: российская спутниковая система ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) и американская спутниковая система NAVSTAR GPS: навигационная система со временем и звонком, глобальная система позиционирования (расстояние и время), система обнаружения, глобальная система позиционирования. ).
Глоба́льная навигацио́нная спу́тниковая систе́ма (ГЛОНА́СС) — российская спутниковая система навигации. Система транслирует гражданские сигналы, доступные в любой точке земного шара, предоставляя навигационные услуги на безвозмездной основе и без ограничений.
Система ГЛОНАСС, имевшая изначально военное предназначение, была запущена одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН) в 1982 году для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования.
Основой системы являются 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой орбит 19 100 км^[2]. Основное отличие от системы Navstar в том, что спутники ГЛОНАСС в своём орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им бо́льшую стабильность. Таким образом, группировка космических аппаратов (КА) ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования.
Navstar GPS — четвёртый американский геостационарный навигационный спутник новой орбитальной группировки спутников серии GPS-2F (Navstar-2F) в рамках система глобального позиционирования GPS. Новые возможности спутников класса Block 2F позволят улучшить качество навигации за счёт более точных атомных часов и увеличат надёжность L5 сигнала для коммерческой авиации. 2F спутники также имеют повышенные характеристики для военного применения, например, улучшенную защиту от средств радиоэлектронной борьбы.
Космический аппарат разработанный компанией Boeing и запущен компанией United Launch Alliance 15 мая 2013 года с космодрома на мысе Канаверал при помощи ракеты-носителя Атлас-5 401.

Обе системы предназначены для решения военных задач, но в последние годы широко используются в геодезии, обеспечивая чрезвычайно высокие координаты 5ММ+Д с точностью 10-6, а координаты отдельных приемников могут быть обнаружены на 10-100 кв. по ошибке.

Полный комплект современных систем NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС должен состоять из 21 рабочего и 3 резервных спутников. Орбиты спутников практически круговые, а для ГЛОНАСС в трех орбитальных плоскостях NAVSTAR использует геоцентрическую инерциальную систему координат для описания движения земных спутников в шести орбитальных плоскостях.
Информация о движении спутников прогнозируется и рассчитывается в геоцентрической подвижной системе координат. Орбиты спутников практически круговые, с геодезической высотой 20 010 км и высотой 26 600 км над центром Земли. Такое количество и расположение спутников позволяет одновременно принимать сигналы не менее чем с четырех спутников в любой точке Земли. Все спутники находятся в шести равных орбитальных плоскостях. Период вращения спутников составляет 13 часов звездного времени, поэтому каждый спутник появляется в одном и том же месте каждый день за 4 минуты до вчерашнего состояния, оснащен двух сенсорным и двух рубиновым эталонами. Цезиевые и рубидиевые эталоны координируют и контролируют основные частоты, а кварцевые эталоны генерируют 10,23 МГц. Он образует две частоты в L-диапазоне.
Li = 10,23 · 154 = 1575,42 МГц (длина волны 19,05 см) L2 = 10,23 · 120 = 1227,60 МГц (длина волны 24,45 см) Все искусственные йо в системе NAVSTAR GPS Спутники распространяют волны в L-диапазоне (Li и L2) на двух одинаковые частоты, но каждый распространяет свой индивидуальный код, по которому и различаются спутники. В российской системе ГЛОНАСС спутник излучает волны на своей частоте, а код общий для всех спутников. Российские спутники передают данные на двух частотах Li и L2.


Использование систем глобального позиционирования в инженерной геодезии позволяет определять координаты местоположения объектов с высокой точностью, что особенно важно для сложных инженерно-геологических условий, где другие системы не могут быть использованы.