Какой глонасс лучше установить на грузовой автомобиль: Контроль грузовых автомобилей: ГЛОНАСС/GPS мониторинг грузоперевозок

Давайте сделаем шаг назад и посмотрим на технологию в целом.Группа спутников, которые предоставляют информацию о местоположении, называется созвездием.Спутники транслируют сигналы на Землю, и, вычисляя разницу во времени приема сигналов от разных спутников, приемник может определить, где он находится. Положение спутников известно и предоставляется в сигналах, которые они транслируют. Глобальная система позиционирования (GPS) — самая старая из таких группировок. Он был разработан военными США и начал действовать в 1995 году. Он называется Global, потому что вы можете принимать сигналы от этого созвездия в любой точке мира.Напротив, QZSS — это японская региональная система, охватывающая только Азию и Океанию. Для приложений слежения важно, чтобы ваш приемник мог «видеть» (или принимать сигналы) как минимум 4 спутника, чтобы иметь возможность вычислять широту, долготу и высоту. Если одна из этих переменных известна, требуется меньше спутников. Здесь важно понимать, что чем больше спутников ваш приемник может «видеть», тем меньше вероятность того, что он потеряет отслеживание.

Теперь, когда у нас есть представление о том, как работает система и что нам нужно для отслеживания, давайте сравним GPS с российской системой ГЛОНАСС.Что касается GPS, США обязались поддерживать как минимум 24 работающих спутника GPS в 95% случаев. За последние несколько лет стабильно работал 31 спутник. Созвездие ГЛОНАСС также было завершено в 1995 году, но в конце 1990-х годов стало неполным из-за потери спутников. При Владимире Путине проект ГЛОНАСС стал приоритетным и получил существенное увеличение финансирования. К октябрю 2011 года была восстановлена ​​полная группировка из 24 спутников, что обеспечило глобальный охват.С точки зрения точности позиционирования GPS в целом немного лучше, чем ГЛОНАСС, но из-за различного позиционирования спутников ГЛОНАСС ГЛОНАСС имеет лучшую точность в высоких широтах (далеко на севере или на юге).

Итак, если у вашего продукта всегда будет беспрепятственный обзор неба или вы хотите самое дешевое решение, я бы порекомендовал GPS. Telit предлагает множество модулей GPS с отличными характеристиками. Их самый маленький модуль GPS, SE880, всего 4 штуки.7 x 4,7 мм, без антенны.

Модули Telit не поставляются со встроенной антенной, поэтому для клиентов, которые хотели бы иметь полное решение, мы предлагаем модули Antenova, такие как M10478-A1, который имеет размер 13,8 x 9,5 мм и включает в себя встроенную антенну.

Для приложений в городских условиях, где высокие здания могут закрывать часть неба, я всегда рекомендую решение, которое использует преимущества спутников GPS и ГЛОНАСС.Проезжая между высокими зданиями, вы понимаете, что это ограничивает количество спутников, которые будут видны приемнику. Если вы полагаетесь только на одно созвездие, то на таком небольшом участке неба может не быть видны 4 спутника, что затрудняет определение местоположения. Когда вы добавляете второе созвездие, вы удваиваете свои шансы получить исправление в этой среде.

Telit предлагает несколько модулей GPS + ГЛОНАСС, которые легко объединяют информацию от обоих созвездий.SE868-V2 — популярный выбор из-за его занимаемой площади 11 x 11 мм. Помимо GPS и ГЛОНАСС, он также готов работать с QZSS, Galileo (Европа) и Compass (ранее BeiDou, Китай), поэтому в вашем дизайне можно будет использовать эти созвездия в будущем.

Antenova также предлагает M10478-A3, который имеет такую ​​же площадь основания 13,8 x 9,5 мм и охватывает как GPS, так и ГЛОНАСС, но включает в себя бортовую антенну.

Symmetry предлагает гораздо больше модулей позиционирования в дополнение к этим продуктам, а также оценочные комплекты, чтобы сократить время разработки.Мы также предлагаем антенны в дополнение к этим модулям и можем помочь выбрать правильный модуль и антенну для вашей конструкции. Чтобы получить помощь в выборе модулей и антенн, позвоните нам по телефону (310) 536-6190 или свяжитесь с нами через Интернет.

Написал: Cobus Heukelman

Стоимость установки ГЛОНАСС на автомобиль

Стоимость установки ГЛОНАСС на автомобиль

С каждым годом все большее количество транспортных предприятий устанавливают систему мониторинга на свои автомобили.При установке ГЛОНАСС важно соблюдать технические правила, их нарушение может привести к некорректной работе устройства слежения за автомобилем.

Как установить оборудование?

Для самостоятельной установки ГЛОНАСС потребуется полный комплект оборудования, инструкция и схемы подключения. Установщику также необходимо выбрать место, где будет смонтировано устройство. Он должен находиться подальше от посторонних глаз и рук.

Чаще всего трекер размещают внутри приборной панели, чтобы он не касался движущихся частей механизмов автомобиля.Антенны трекера тоже могут быть расположены внутри приборной панели, но только если она металлическая.

Следующим шагом является подключение оборудования к источнику питания, например, сигнализации или внутреннего освещения. Также важно не забыть установить уплотнители на стыках. Это необходимо сделать, чтобы исключить несанкционированное вмешательство в работу устройства.

Установить оборудование на автомобили можно за полчаса, поэтому при соблюдении правил с этим справится сам водитель.Часто ГЛОНАСС устанавливается в той же службе, где приобретается оборудование.

Установить систему слежения на грузовики немного сложнее. Это может занять до 2 часов. Отличие связано с тем, что на грузовые автомобили устанавливается дополнительное оборудование. Согласно законодательству РФ на грузовых автомобилях необходимо установить датчик уровня топлива, тревожную кнопку, тахограф и другие устройства.

Сколько стоит установка ГЛОНАСС?

Стоимость GPS / ГЛОНАСС трекера Global в КГК составляет 2660 рублей за 1 год обслуживания.Цена установки в Москве на сток 1170 руб. Дополнительные датчики и проезд установщика оплачиваются отдельно. Точные цены на оборудование уточняйте у наших менеджеров.

Приобретая трекер и другое оборудование в одном месте, вы платите меньше. Стоимость установки ГЛОНАСС на автомобили будет минимальной.

Начались войны GPS — TechCrunch

Где ты? Это не просто метафизический вопрос, это все более и более геополитический вызов, который ставит технологических гигантов, таких как Apple и Alphabet, в тяжелое положение.

Страны по всему миру, включая Китай, Японию, Индию и Соединенное Королевство, а также Европейский Союз изучают, тестируют и развертывают спутники, чтобы создать свои собственные возможности позиционирования.

Это серьезное изменение для Соединенных Штатов, которые на протяжении десятилетий обладали практической монополией на определение местоположения объектов с помощью своей глобальной системы позиционирования (GPS), военной службы ВВС, созданной во время холодной войны, которая позволяла использовать его в коммерческих целях. с середины 2000 года (краткую историю GPS можно найти в этой статье, а для полной истории — целую книгу).

GPS есть ряд преимуществ, но первое и самое важное заключается в том, что глобальные военные и коммерческие пользователи зависят от этой службы правительства США, а определение местоположения полностью зависит от Пентагона. Развитие технологии и развертывание спутников для определения местоположения также дает космической отрасли дополнительные преимущества.

Сегодня единственной глобальной альтернативой этой системе является российская ГЛОНАСС, которая достигла полного глобального охвата пару лет назад после агрессивной программы президента России Владимира Путина по ее восстановлению после того, как она пришла в упадок после распада Советского Союза.

Теперь ряд других стран хотят уменьшить свою зависимость от США и получить эти экономические выгоды. Возможно, нет ничего более очевидного, чем в случае с Китаем, который сделал создание глобальной альтернативы GPS своим главным национальным приоритетом. Его навигационная система Beidou (北斗 — «Большая Медведица») медленно развивалась с 2000 года, в основном ориентированная на предоставление услуг в Азии.

Теперь же Китай надеется ускорить запуск спутников Beidou и предоставить услуги по определению местоположения по всему миру.Как Financial Times отметила несколько недель назад, Китай запустил 11 спутников в созвездии Beidou только в этом году — это почти половина всей сети, и он надеется расширить еще на дюжину спутников к 2020 году. Это сделало бы его одним из лучших. крупнейшие системы в мире при полном развертывании.

Ракета-носитель Long March-3B с 24-м и 25-м навигационными спутниками Beidou взлетает с космодрома Сичан 5 ноября 2017 года в городе Сичан, Китай. Фото Ван Юлея / НОВОСТИ КИТАЯ / VCG через Getty Images

China не просто выводит спутники на орбиту, но требует, чтобы местные производители смартфонов включали чипы позиционирования Beidou в свои устройства.Сегодня эту систему используют устройства ряда крупных производителей, в том числе Huawei и Xiaomi, а также GPS и российский ГЛОНАСС.

Это ставит американских лидеров по производству смартфонов, таких как Alphabet, и особенно Apple, в затруднительное положение. Для Apple, которая гордится тем, что предоставляет единое устройство iPhone по всему миру, распад монополии на GPS представляет собой затруднение: предлагает ли она уникальное устройство для китайского рынка, способное работать с Beidou, или добавляет чипы Beidou в свои телефоны по всему миру? и столкнулись с проблемами с У.С. органы национальной безопасности?

Сложность не заканчивается. Китай может быть самым агрессивным в запуске своей альтернативы GPS, а также самым оптимистичным в обеспечении всемирного покрытия, но он не единственный, кто использует свою собственную систему.

Япония сделала запуск космической программы своим национальным приоритетом, чтобы конкурировать с Китаем и омолодить свою экономику, и одним из важнейших компонентов этой программы является создание системы позиционирования. Спутниковая система Quasi-Zenith (準 天 頂 衛星 シ ス テ ム), стоимость которой составляет 120 миллиардов йен (1 доллар США).08 миллиардов) на сегодняшний день, призван расширить GPS с более широким охватом Японии, а также принести около 2,4 триллиона йен (21,58 миллиарда долларов) экономических выгод.

Использование этой новой системы связано с огромными расходами из-за отсутствия масштабов производства. Как отмечалось несколько недель назад в Nikkei Asian Review: «Однако высокая цена приемников является препятствием. Mitsubishi Electric в четверг начала продавать приемники с точностью до нескольких сантиметров по цене в несколько миллионов иен или десятки тысяч долларов за штуку.«Дополнительная точность определения местоположения в Японии может быть необходима для автономных автомобилей, но автопроизводителям необходимо будет быстро снизить затраты, если они захотят использовать эту технологию в своих транспортных средствах.

Как и Япония, Индия аналогичным образом разработала систему дополнения GPS, известную как IRNSS, и теперь запустила семь спутников для увеличения покрытия субконтинента. Между тем Соединенное Королевство, которое, как ожидается, покинет Европейский Союз в марте после референдума по Brexit, скорее всего, потеряет доступ к системе позиционирования ЕС Galileo и планирует запустить свою собственную.Что касается самого Galileo, то ожидается, что он будет полностью введен в эксплуатацию в 2019 году.

Короче говоря, мир перешел от одной системы (GPS) к, возможно, семи. И хотя китайские производители все чаще устанавливают GPS, ГЛОНАСС и Beidou на одном чипе, этот масштаб может работать только в стране размером с Китай. В Японии, где рынок смартфонов перенасыщен, а население составляет менее десятой части Китая, может оказаться труднее найти масштаб, необходимый для снижения цен. В Великобритании по тем же причинам будет еще жестче.

Теоретически один чип позиционирования может быть разработан для включения всех этих различных систем, но это может противоречить законам США о национальной безопасности, особенно в отношении ГЛОНАСС и Beidou. Это означает, что по мере того, как Интернет фрагментируется на разрозненные полюса, вскоре мы можем обнаружить, что и наши чипы позиционирования смартфонов должны фрагментироваться, чтобы справиться с этими местными рынками. В конечном итоге это будет означать более высокие цены для потребителей и более жесткие цепочки поставок для производителей.

Этот информационный бюллетень написан при содействии Армана Табатабаи из Нью-Йорка.

GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo: преимущества установки Multi-GNSS

Поскольку Интернет вещей (IoT) связывает постоянный поток информации между людьми и процессами, управляющими миром вокруг нас, глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS) обеспечивают критически важные функции, включая синхронизацию и определение местоположения, которые необходимы для повседневной работы устройств. дневные операции.

используют спутниковую технологию для получения информации о географическом расположении подключенных устройств.GNSS — это всеобъемлющий термин для категории глобальных систем, включая GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo. И когда одновременно используется более одного созвездия, преимущества этих систем объединяются. Глобальным системам помогают региональные системы дополнений: WAAS в Северной и Южной Америке, EGNOS в Европе, GAGAN в Индии и MSAS в Японии. Эти системы предоставляют данные, необходимые для безопасной навигации самолета. Каждая региональная система предлагает уникальные преимущества в широком диапазоне частот.Региональные системы, такие как QZSS и NavIC, предоставляют дополнительные услуги для своих географических регионов.

IoT-технологии позволяют использовать все: от носимых устройств отслеживания состояния до интеллектуального управления зданием, определения местоположения транспортных средств и отслеживания посылок.

GNSS поддерживают приложения IoT, предоставляя данные о местоположении и скорости подключенного устройства. Они также предоставляют точную информацию о времени — важный компонент в построении синхронизированной высокоточной сети IoT.

Когда владельцы бизнеса и операторы используют несколько группировок GNSS одновременно, они могут повысить доступность навигационного решения, повысить точность определения местоположения, ускорить работу и, в конечном итоге, сэкономить время и деньги. Все это ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе количества систем для использования в IoT.

По мере роста глобального спроса на возможности подключения компании могут ожидать большей интеграции технологий GNSS в 2020 году.Какие платформы GNSS доступны сегодня и чем они отличаются?

4 Системы GNSS и их уникальные особенности

GPS (США)

Хотя GPS и GNSS часто используются как взаимозаменяемые, Глобальная система позиционирования (GPS) является наиболее часто используемой системой спутниковой навигации в мире, работающей с 32 спутников на шести орбитальных плоскостях. Первоначально разработанный в Соединенных Штатах для использования в военных целях, теперь мы видим GPS во всем, от автомобильной навигации до бизнес-тегов в социальных сетях, а также в сельском хозяйстве и картографии.Высокоточная многочастотная система GPS с использованием методов PPP или RTK может определять пространственные местоположения до 10 сантиметров или меньше.

ГЛОНАСС (Россия)

Как и GPS, ГЛОНАСС была разработана в 1970-х годах как российская военная система позиционирования. Коммерческие приложения, такие как передача данных о местоположении и прогнозы погоды, начались в 1980-х годах с развертывания 24 спутников на трех орбитальных плоскостях.

BeiDou (Китай)

С 2000 года китайская навигационная спутниковая система BeiDou (BDS) постоянно расширяется, чтобы потенциально обогнать GPS в коммерческом глобальном использовании.В настоящее время в своем третьем поколении он утверждает, что обеспечивает точность на уровне миллиметра, которая превосходит другие системы. Однако, имея всего 22 действующих спутника, BeiDou находится в небольшом недостатке с точки зрения точности по сравнению с GPS и ГЛОНАСС. Ожидайте больше спутников и повышение точности к 2020 году.

Галилео (ЕС)

Разработанная Европейским Союзом в 2011 году, система Galileo в настоящее время управляет 14 спутниками и предназначена для обеспечения более точного определения местоположения на более высоких широтах, чем другие системы GNSS.Ожидается, что к 2020 году Galileo будет конкурировать с глобальным охватом GPS с использованием 24 спутников в шести орбитальных плоскостях. В настоящее время Galileo оказывает услуги по реагированию на чрезвычайные ситуации и делает дороги и железные дороги Европы безопасными для всех.

4 преимущества одновременного использования нескольких спутниковых приемников спутниковой связи

Современные модули позиционирования и синхронизации разработаны для одновременного использования преимуществ нескольких созвездий GNSS. Объединение нескольких спутниковых систем улучшает доступность сигналов, дает операторам больший доступ и увеличивает точность.Недавние тесты вождения, сочетающие GPS и ГЛОНАСС, показали заметное улучшение как точности, так и производительности по сравнению с результатами одной системы.

Если вы ориентируетесь в густонаселенном городе, обширной пустыне или густом лесу, использование нескольких систем GNSS поможет вам оставаться на связи и сосредоточиться.

Отрасли и предприятия могут в любой конфигурации достичь следующих преимуществ:

1. Добавленная безопасность. В маловероятном случае отказа спутника приемники GNSS автоматически удалят его из навигационного решения.
2. Несколько путей. Доступ к нескольким спутникам увеличивает видимость в регионах с естественными или искусственными препятствиями (городские каньоны создаются высокими, сгруппированными зданиями и могут серьезно влиять на точность одночастотной GNSS), а также улучшает время до первого исправления (TTFF), меру времени необходим для того, чтобы подключенное к GNSS устройство могло определить свое местоположение.
3. Ориентация на будущее. Интеграция систем — это форма, ориентированная на будущее, поскольку изменения в каждой системе отражают изменения на рынке с разной скоростью.
4. Повышенная целостность данных . Galileo обеспечивает повышенные функции безопасности для морской, железнодорожной, логистической и автомобильной промышленности. Разделение нескольких систем, таких как Galileo, с GPS, дает более широкую сеть с точки зрения досягаемости, позиционирования и точности.

В поисках подходящих решений для нескольких созвездий будущего

Telit предлагает множество решений для тех, кто интересуется, какие услуги существуют для использования сигналов от нескольких созвездий GNSS.Telit — одна из немногих компаний IoT, использующих для своих клиентов несколько решений GNSS. Наше семейство модулей Jupiter SL869 дает клиентам возможность включать измерения сигналов от различных технологий GNSS в режиме реального времени. Протестируйте один из наших модулей GNSS в своем приложении.

Спутниковый лазерный дальномер до GPS и ГЛОНАСС

GPS LRA были сконструированы Российским институтом космической техники и по конструкции аналогичны используемым на спутниках ГЛОНАСС.Однако общая отражающая площадь намного меньше из-за ограниченного пространства для установки спутников GPS. GPS-35 и GPS-36 были развернуты с LRA в рамках эксперимента NAVSTAR-SLR. Первыми спутниками, которые будут развернуты с LRA в рабочем режиме, будут GPS-III, которые заменят существующие спутники GPS. Первый запуск спутника GPS-III запланирован на 2016 год, но запуск первой машины, оснащенной LRA, состоится не ранее 2019 года (Thomas, Merkovitz, 2014).

У каждого световозвращателя GPS-35/36 задняя отражающая поверхность покрыта алюминием. Матрица ретрорефлекторов GPS состоит всего из 32 угловых кубов из плавленого кварца (для ГЛОНАСС количество угловых кубов варьируется от 112 до 396), которые расположены на плоской панели чередующимися рядами из четырех или пяти кубов. Размер массива равен \ (239 \ раз 194 \ раз 37 \) мм по длине, ширине и высоте соответственно.

Небольшой размер LRA вызывает трудности с отслеживанием спутников GPS для многих SLR станций, особенно в девяностые годы, из-за низкой энергии возвращаемых импульсов.С другой стороны, лучше определяется оптический центр (эффективная точка отражения) меньших решеток. Меньшие LRA подвержены меньшим изменениям эффективных точек отражения для разных углов падения.

RMS остатков для GPS и ГЛОНАСС

На рисунке 2 показано RMS остатков SLR для всех GPS и всех ГЛОНАСС w.r.t. 1-дневные спутниковые дуги (CF2) и средний день 3-дневных спутниковых дуг (CO2). Наибольшее среднеквадратичное значение остатков для результатов GPS за 1994 год с 35 и 41 мм для растворов CO2 и CF2, соответственно, тогда как наименьшее среднеквадратичное значение результатов за период 2000–2007 годов.В 2003 году среднеквадратичное значение остаточных выбросов составляло всего 16 мм для CO2. Многие составляющие вносят вклад в RMS остатков SLR: с одной стороны, все вопросы, связанные с моделированием спутниковых орбит (например, неправильное моделирование давления солнечного излучения), распространение микроволнового сигнала через тропосферу и ионосферу, а с другой стороны, все вопросы, связанные с сбор данных SLR (например, дрожание фотонных детекторов, проблемы калибровки) и вопросы, связанные с обработкой данных SLR (например, атмосферные задержки). Также важна точность определения смещений LRA и смещений микроволновых антенн.Несмотря на все эти проблемы, общее согласие и согласованность между решениями SLR и GPS находится на замечательном уровне около 20 мм с точки зрения RMS остатков SLR.

RMS остатков SLR спутников GPS и ГЛОНАСС в 1994–2013 гг. Для однодневных спутниковых дуг (CF2) и 3-дневных спутниковых дуг (CO2)

Среднеквадратичное значение остатков SLR для ГЛОНАСС составляет 46 и 57 мм в 2002 году для растворов CO2 и CF2, соответственно, и снижено до 37 мм в 2013 году, что означает, что даже в последние годы точность орбит ГЛОНАСС не достигла такого уровня. орбит GPS.Однако количество наблюдений SLR на ГЛОНАСС существенно выросло в 2011 году, когда все больше и больше станций ILRS начали отслеживать всю группировку ГЛОНАСС. Среднегодовое количество SLR-наблюдений на двух спутниках GPS составляет 5400 с максимумом 8700 в 2005 году. Количество SLR-наблюдений на все спутники ГЛОНАСС варьируется от 10,700 наблюдений в 2004 году (за этот период отслеживалось 3 спутника ГЛОНАСС) до 87000 в год. 2013 год, когда было отслежено все созвездие.

Рисунок 2 также показывает, что RMS остатков SLR обычно меньше для 3-дневных растворов CO2, чем для однодневных растворов CF2, в среднем на 4% для GPS и от 30% в 2002–2005 гг. До 1% в 2013 для ГЛОНАСС.Для GPS разница между CO2 и CF2 наибольшая в 1994 г. и в период 1999–2003 гг. В трехдневных решениях GNSS орбиты спутников непрерывны, параметры вращения Земли наложили непрерывность на границах суток, и в результате трехдневные решения намного более стабильны, чем однодневные решения GNSS. Lutz et al. (2015) изучили различные длины дуги орбит GPS и ГЛОНАСС и обнаружили, что создание решений для 3-дневной дуги улучшает, в частности, оценки полярных скоростей и координат геоцентра.На рисунке 2 показано, что определение 3-дневной дуги является преимуществом, в частности, для неполных спутниковых группировок, наблюдаемых разреженной и неоднородно распределенной наземной сетью приемников ГЛОНАСС в первые годы внедрения решений ГЛОНАСС (то есть до 2009 г.).

После 2008 года CO2 и CF2 показывают схожие характеристики для спутников GPS. На рисунке 2 показано, что после 2008 г. среднеквадратичное значение невязок увеличивается в обоих решениях, что может быть связано, с одной стороны, с увеличением числа вновь установленных станций SLR, которые не были учтены в решении ITRF2008 и имеют только приблизительные координаты в SLRF2008, и, с другой стороны, это может быть связано с процессом старения спутников GPS.Спутники GPS Block IIA были рассчитаны на 7,5 лет, тогда как их реальный срок службы был в три раза больше (около 21 года). Ожидалось, что центр масс спутников GPS изменит свое положение на 4,6 мм. ^{Footnote 9} в направлении \ (Z \) в течение 7,5-летнего срока службы миссии из-за сгорания топлива во время маневров спутника. В этом исследовании мы используем среднее значение смещения LRA относительно. центр масс спутника за весь период, что также может способствовать увеличению RMS остатков SLR в последние годы миссии.

В следующих разделах обсуждаются только результаты по CO2, так как растворы CO2 обладают лучшими характеристиками по сравнению с CF2.

Остатки, связанные со станцией

На рисунке 3 показаны средние значения остатков SLR (средние SLR) для наиболее эффективных станций SLR, при этом среднеквадратичные значения остатков показаны в виде столбцов ошибок. Для большинства станций средние значения SLR отрицательны со средними значениями \ (- 12,8 \) и \ (- 13,5 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Однако средние невязки одинаковы для обоих спутников в случае наиболее эффективных SLR-станций, что указывает на то, что смещения связаны с лазером, типами детекторов и режимами обнаружения, используемыми на разных SLR-станциях.

Средние остатки остатков SLR для спутников GPS в 1994–2013 гг. Для наиболее эффективных SLR станций. Станции отсортированы по общее количество собранных SLR наблюдений

Рисунок 4 показывает, что смена оборудования также влияет на расчетные остатки SLR. В Циммервальде (7810) первые наблюдения GPS-36 были собраны в 1998 году с использованием вторичной длины волны титан-сапфирового лазера (синий лазер), но в то время станция могла отслеживать спутники GPS только ночью.В 2002 году была установлена ​​новая фотоумножительная трубка для инфракрасного лазера, позволяющая вести дневное слежение. В Циммервальде до 2008 года использовалась двойная приемная система: для синего лазера использовалась система компенсированных однофотонных лавинных диодов (CSPAD) (с двумя заменами в 2003 и 2006 годах), а для инфракрасного лазера использовался фотоумножитель. Различные длины волн и разные детекторы показали систематические отклонения между инфракрасным и синим лазерными диапазонами (например, Schillak 2013). Лазер в Циммервальде был заменен на Nd: YAG в марте 2008 г. (Gurtner et al.2009 г.). С тех пор станция использует только зеленый лазер (вторичная длина волны) с детектором CSPAD, работающим в низкоэнергетическом режиме (обнаруживая от одиночных до нескольких фотонов). Эти усовершенствования оборудования отражены в различных значениях средних смещений SLR для Циммервальда на рис. 4. На станции Яррагади (7090) в 1998 году была установлена ​​новая приемная система. После этого события среднее значение SLR для Яррагади стабильно на уровне \ (- От 20 \) до \ (- 30 \) мм. Никаких изменений не произошло, несмотря на замену микроканального пластинчатого детектора в 2009 году, которая позволила отслеживать спутники GNSS в дневное время.

Средние значения остатков SLR по GPS-36 в 1994–2013 гг. Для наиболее эффективных SLR станций

Средняя невязка для всех пикетов (см. Рис. 4, крайний правый столбец) принимает максимальное значение между 1999 и 2002 гг. (Примерно \ (- 23 \) мм) и после 2010 г. (\ (- 14 \) мм), тогда как самый маленький в 1995 году (\ (- 3 \) мм). Можно было бы ожидать линейного изменения среднего SLR из-за изменения центра масс спутника в течение срока службы спутника, а не сигнатуры с двумя минимумами и двумя максимумами.Таким образом, вариации средних смещений в основном связаны с заменой оборудования на станциях SLR, но они также могут быть связаны с некоторыми неверно смоделированными членами ионосферной задержки более высокого порядка в решениях для микроволновых систем GNSS. На основе анализа данных GOCE было обнаружено, что моделирование ионосферной задержки высокого порядка, предложенное Конвенциями IERS 2010, не может полностью учесть большие задержки микроволнового сигнала в ионосфере в периоды высокой солнечной активности (Jäggi et al. 2015) . Задержка ионосферного сигнала высокого порядка GNSS может быть недооценена при использовании априорных карт ионосферы с недостаточным пространственным и временным разрешением, что приводит к усреднению больших кратковременных задержек сигнала в ионосфере.Периоды максимальных отрицательных средних значений SLR соответствуют периодам наивысшей солнечной и, следовательно, самой высокой активности ионосферы. Вопросы, связанные с моделированием ионосферных запаздываний высокого порядка в решениях ГНСС СВЧ, требуют дальнейшего анализа.

Эффект спутниковой сигнатуры

Размер плоских бортовых лазерных решеток и разброс оптических импульсов из-за отражения от нескольких отражателей является одним из основных источников ошибок в SLR, и его часто называют эффектом спутниковой сигнатуры (Otsubo et al. al.2001).

Для однофотонных систем средняя точка отражения совпадает с центром массива, поскольку она соответствует центру тяжести остаточной гистограммы. Поскольку каждый обнаруженный фотон может исходить от любого из ретрорефлекторов, пространственное распределение всего массива отображается на основе многих обнаружений (Otsubo et al. 2015). Таким образом, в SLR-станциях, работающих в однофотонном режиме, отсутствуют проблемы, связанные с разными углами падения лазерного луча для плоских LRA. Herstmonceux (7840) — единственная станция, работающая строго на однофотонном уровне с использованием режима Гейгера, так что она способна производить только одно обнаружение за лазерный выстрел после включения стробирующей подсистемы (Wilkinson and Appleby 2011). .Грац (7839) и Циммервальд (после 2008 г.) также используют детекторы CSPAD с низкой скоростью возврата, что позволяет лазерному излучению от этих станций минимизировать эффект сигнатуры спутника.

SLR станции НАСА, например, McDonald (7080), Yarragadee (7090), Greenbelt (7105) и Monument Peak (7110), как правило, оснащены микроканальными пластинами с высоким уровнем обнаружения (многофотонный режим). . Эффективный размер массива, который является мерой разброса оптических импульсных сигналов из-за отражения от нескольких отражателей, выше для высокоэнергетических систем обнаружения, поскольку время обнаружения определяется на некотором пороговом уровне на переднем фронте отраженного сигнала. пульс.Otsubo et al. (2001) обнаружили, что эффективный размер массива для спутников ГЛОНАСС старого класса с большими LRA (396 угловых кубов) составляет от +0,1 до +0,3 м для многофотонных систем, тогда как он составляет от \ (- 0,1 \) до +0,1 м. для однофотонных систем. Эта разница эквивалентна измеренным диапазонам на 15–45 мм короче, чем ожидалось, для систем многофотонного обнаружения, наблюдающих спутники ГЛОНАСС при малых и больших углах возвышения.

На рисунке 4 показано, что станции НАСА SLR (7080, 7090, 7105, 7110), наблюдающие в многофотонном режиме, имеют большие отрицательные средние значения SLR, обычно от \ (- 10 \) до \ (- 35 \) мм, тогда как станции, работающие с низким уровнем возврата (7810 после 2008 г., 7839, 7840), имеют средние значения SLR от +10 до \ (- 15 \) мм.Это ясно показывает, что системно-зависимые поправки смещения LRA, аналогичные тем, которые используются Рабочей группой анализа ILRS для LAGEOS и Etalon (Otsubo and Appleby 2003), а в будущем также для Ajisai (Otsubo et al. 1999), LARES, Stella и Starlette (Otsubo et al. 2015) срочно необходимы для спутников GNSS.

Принимая только остатки от Herstmonceux (7840), работающего строго в однофотонном режиме, среднее значение SLR за период 1995–2010 гг. ^{Footnote 10} составляет \ (- 4,2 \) мм с наклоном \ (- 0.65 \) мм / год, что немного больше, чем ожидаемое изменение центра масс спутника в течение срока службы спутника (номинальное значение \ (- 0,61 \) мм / год при 7,5-летнем сроке службы спутника, и \ (- 0,23 \) мм / год при условии существования спутника 21 год). Это небольшое значение среднего SLR указывает на то, что наблюдения GNSS на основе микроволновых и оптических сигналов SLR в настоящее время совпадают на уровне нескольких миллиметров. Согласованность между обоими методами космической геодезии может быть дополнительно увеличена за счет учета геофизических и технических различий между микроволновыми и оптическими методами космической геодезии (см. Следующий раздел).

Средние остатки GPS-SLR: сводка

В таблице 2 приведены средние значения SLR и RMS остатков для двух спутников GPS, оснащенных LRA. Среднее смещение меньше, чем в предыдущих исследованиях. Очень раннее сравнение орбит GNSS на основе SLR и микроволнового диапазона, проведенное Павлисом (1995), показало различия в радиальном направлении 36–89 мм при RMS 77–98 мм. Flohrer (2008) сообщил о смещении \ (- 35 \) и \ (- 38 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Thaller et al.(2011) сообщили о смещениях в \ (- 19 \) и \ (- 26 \) мм. Наше исследование показывает средние смещения \ (- 12,8 \) и \ (- 13,5 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Уменьшение средних смещений SLR было достигнуто за счет

• моделирование альбедо Земли и давления инфракрасного переизлучения (около 10 мм) (Родригес-Солано и др. 2012),

  Таблица 2 Характеристики наблюдения SLR на спутники GPS

• моделирование тяги антенны (5–10 мм),

• использует согласованный опорный кадр (идентичные масштабы опорных кадров в IGb08 и SLRF2008) и улучшенное моделирование фазового центра в igs08.atx.

В прежних реализациях наземной системы отсчета для конкретной техники масштаб был другим, например, в SLRF2005 и IGS05. В настоящее время во всех космических геодезических методах используются системы координат с масштабным определением ITRF2008.

В данном исследовании средние значения остатков SLR для спутников GPS находятся на уровне \ (- 13 \) мм. Однако это можно уменьшить, используя

• .

  Поправки на нагрузку атмосферным давлением для устранения систематических эффектов, связанных с погодозависимостью решений SLR, т.е.е., так называемый эффект голубого неба,

• моделирование временных изменений центра масс спутника в течение срока службы спутника,

• моделирование вариаций эффективных точек отражения для разных углов падения для разных детекторов SLR и спутниковых ретрорефлекторов,

• улучшенное моделирование давления солнечной радиации на спутники GNSS,

• улучшенное моделирование ионосферных задержек более высокого порядка для сигналов GNSS,

• улучшены значения смещения спутниковых антенн СВЧ диапазона.

Sośnica et al. (2013) показали, что эффект голубого неба составляет в среднем 1 мм и может достигать 4,4 мм для континентальных SLR станций. Арнольд и др. (2015) показали, что средние остатки SLR для спутников GPS уменьшаются примерно на 2 мм с использованием расширенной модели ECOM для воздействия давления солнечной радиации. Изменение центра масс спутника может быть причиной смещения до 5 мм, тогда как вариации эффективных точек отражения для разных углов падения для разных приемных систем зависят от эффективного размера ретрорефлектора и могут даже достигать значений до до 22 мм для крупногабаритных LRA ГЛОНАСС Otsubo et al.(2001).

Thaller et al. (2012b) обнаружили, что смещения микроволновых антенн IGS08 не соответствуют масштабу SLR опорного кадра ITRF2008. Расчетные смещения спутниковых антенн составляют \ (- 86 \) и \ (- 110 \) мм для спутников GPS и ГЛОНАСС соответственно. Springer et al. (2009) нашли поправки на смещение антенны относительно официальные значения igs05.