Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Февраля 2014 в 09:02, курсовая работа
GPS - аббревиатура от английского Global Positioning System, проект был реализован и принадлежит военному ведомству США и первоначально задумывался только для военных целей. Основной задачей проекта является высокоточное позиционирование различных подвижных и статических объектов на местности. Основой системы являются 24 NAVSTAR База слежения за спутниками.(Navigation Satellite Time and Ranging) спутника работающих в единой сети, находящихся на шести разных круговых орбитах расположенных под углом 60° друг к другу, таким образом, чтобы из любой точки земной поверхности были видны от четырех до двенадцати таких спутников.
Введение 3
1. Теоретические основы спутниковой навигации 5
1.1 История 5
1.2 Принципы работы GPS 7
1.3 Функции GPS приемников 9
1.4 Выбор GPS приемника 14
1.5 Альтернативные системы GPS 16
2. Выбор навигационной системы для автомобиля LADA Granta 19
2.1 Варианты технологий 19
2.2 Типы приемников 20
2.3 Анализ вариантов комплекса 29
2.4 Анализ модели RNS 300 при установке на автомобиль LADA Granta 30
2.5 Основные характеристики и элементы управления RNS 300 31
2.6 Принцип сетевого объединения 34
2.7 Способ приема сигнала с одним тюнером на автомобиле LADA Granta 35
2.8 Функциональная схема 37
Заключение 40
Список литературы 41
спутник система навигация приемник
1. В каких целях вы предполагаете использовать GPS-приёмник? Самое трудное - это подобрать прибор, подходящий именно для Ваших конкретных задач. Если Вам нужен приёмник для установки в приборную панель планера, то ручной навигатор для отдыха на воде вам явно не подойдёт. Для того чтобы сузить диапазон поиска, Вам просто-напросто нужно выяснить, какие именно приборы выпускаются для Ваших специфических задач.
2. Однако даже после этого
Вы все еще можете иметь
достаточно широкий выбор
3. Каков ценовой диапазон
4. Какая модель Вам больше нравится? Выбор правильного навигатора это на две трети рациональные рассуждения, и на одну треть вопрос вкуса и удобства. Если логика подсказывает вам остановиться на двух или трех моделях от разных производителей, попробуйте, хотя бы немного поработать с каждой из них. Иногда разница в удобстве эксплуатации может показаться достаточно большой. Один из приборов Вам может показаться понятным и удобным, а другой слишком сложным в использовании. Выбирайте тот GPS-приемник, который Вам больше нравится и у Вас будет больше шансов, что Вы по-прежнему будете довольны своим выбором и через месяц, и через год!
ГЛОНАСС или Глобальная Навигационная Спутниковая Система - это сумма уникальных технологий, плод многолетнего труда российских конструкторов и ученых. Работа над этой системой началась еще в СССР, но из-за проблем с финансированием, работы над ней продолжились только сейчас. В создании системы ГЛОНАСС принимали участие:
Министерство обороны Российской Федерации - головной заказчик системы, обеспечивающий контроль разработки и ее дальнейшее совершенствование, а также развертывание, поддержание и управление орбитальной группировкой ГЛОНАСС;
Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева (НПО ПМ) - головной разработчик системы, спутника ГЛОНАСС, автоматизированной системы управления спутниками и ее математического обеспечения;
Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (РНИИ КП)- головной разработчик наземного комплекса управления и бортовой аппаратуры спутника ГЛОНАСС;
Российский институт радионавигации и времени (РИРВ) - головной разработчик спутниковой и наземной аппаратуры, систем синхронизации и времени;
Производственное объединение "Полет" (ПО "Полет") - разработчик и изготовитель спутника ГЛОНАСС, а также ряд других российских научных и производственных организаций.
ГЛОНАСС - государственная система, разработанная для нужд Министерства обороны и для гражданского использования. Она предназначена для сообщения точной координатно-временной информации воздушным, морским, наземным и космическим потребителям в любой точке Земли независимо от метеоусловий.
По основным характеристикам (точности, доступности и целостности) навигационного обеспечения ГЛОНАСС не должен уступать системам GPS и Galileo.
Развитие системы ГЛОНАСС в России в настоящее время осуществляется на основании Федеральной целевой программы (ФЦП) "Глобальная навигационная система", принятой в августе 2001 года постановлением правительства РФ.
Основными целями ФЦП "ГЛОНАСС" являются дальнейшее развитие и эффективное использование Глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах социально-экономического развития страны, обеспечения ее национальной безопасности, сохранение Россией лидирующих позиций в области спутниковой навигации за счет гарантированного предоставления навигационных сигналов отечественным и зарубежным потребителям.
В соответствии с ФЦП "Глобальная навигационная система" запуск космических аппаратов "Глонасс-М" планируется на 5 декабря 2010 года.
Запуск новых навигационных спутников для завершения развертывания космической группировки "ГЛОНАСС-К", по заявлениям Роскосмоса, будет осуществлен в срок, несмотря на то, что 11 ноября 2010 года, на спутнике "Глонасс-М" номер 39 после доставки на космодром "Байконур" была обнаружена неисправность одной из его подсистем. Космический аппарат был возвращен на завод-изготовитель для устранения неисправности.
ГЛОНАСС состоит из 24 спутников. Они находятся в заданных точках на высоких орбитах. Спутники непрерывно излучают в сторону Земли специальные навигационные сигналы. Любой человек или транспортное средство, оснащенные специальным прибором для приема и обработки этих сигналов, могут с высокой точностью в любой точке Земли и околоземного пространства определить собственные координаты и скорость движения, а также осуществить привязку к точному времени.
Первый запуск спутника по программе ГЛОНАСС (Космос 1413) состоялся 12 октября 1982 года. Система ГЛОНАСС была официально принята в эксплуатацию 24 сентября 1993 года распоряжением Президента Российской Федерации 658рпс с неполной комплектацией орбитальной структуры при условии развертывания штатной орбитальной структуры (24 спутника) в 1995 году. Постановлением Правительства РФ от 7 марта 1995 г. №237 были организованы работы по полному развертыванию орбитальной структуры (24 спутника), обеспечению серийного производства навигационной аппаратуры и представлению ГЛОНАСС в качестве элемента международной глобальной навигационной системы для гражданских потребителей.
В июле 2006 года постановлением правительства была утверждена скорректированная ФЦП "Глобальная навигационная система". Полностью развернутая система будет состоять из 24 спутников, действующих в трех орбитальных плоскостях.
В 2007 году были сняты все ограничения для гражданских пользователей ГЛОНАСС.
2 сентября 2010 года ракета-носитель "Протон-М" вывела на орбиту три аппарата "Глонасс-М"
В соответствии с распоряжением президента РФ от 18 февраля 1999 года система ГЛОНАСС отнесена к космической технике двойного назначения, применяемой в научных, социально-экономических целях, в интересах обороны и безопасности РФ.
25 декабря 2007 г. сразу три навигационных
спутника ГЛОНАСС были
27 декабря 2007 года впервые поступили в продажу бытовые спутниковые навигаторы для ГЛОНАСС и GPS.
Ниже приведен мой примерный анализ, проведенный перед выбором решения.
Вариантов на самом деле 4:
1) Штатная навигация
Самый хороший вариант ввиду его полной интегрированности в процесс управления автомобилем, если путешествовать по Европе/Америке на своем авто. В России карты созданы не для всех регионов.
Еще один минус сего варианта - как это не парадоксально, отсутствие мобильности. Не факт, что автомобиль, взятый на прокат в той же Европе, будет такой системой оборудован. Самое дорогое решение, если, например, при покупке нового авто включить в список опций навигацию. Для российских авто недоступен даже в качестве опции. Поэтому из дальнейшего рассмотрения выбрасываем.
2) Отдельный автомобильный навигационный приемник
Пример такого решения - Garmin StreetPilot или Quest. Подобные приемники с возможностью загрузки карт, автоматической прокладкой маршрутов по дорогам (авторутинг) и голосовыми подсказками по мере продвижения по маршруту функционально практически идентичны штатным системам, только обладают необходимой мобильностью (легко переносятся из автомобиля в автомобиль, а некоторые также могут использоваться в пешем порядке), однако им присущи практически те же недостатки - отсутствие карт России с авторутингом и относительная дороговизна, особенно, если учесть, что кроме навигации сии приборы ни на что не годятся.
Ну а более простые и дешевые приемники уже не обеспечивают функционала штатной системы. Таким образом, данный вариант тоже не является оптимальным.
Прежде, чем рассматривать следующие два варианта, несколько слов о том, какие бывают неавтономные ГПС приемники.
Если автономные приемники (как Гармины) объединяют в одном корпусе собственно приемник, устройство отображения (дисплей), средства управления пользовательским интерфейсом (кнопки), соответствующее матобеспечение (программы) и систему автономного питания (батарейки), то неавтономные являют собой небольшие устройства, способные всего лишь принимать, расшифровывать и отдавать во внешний интерфейс данные со спутников по определенному протоколу (в большинстве случаев это NMEA). Отображение этой информации на экране, визуализация местоположения на карте и т.д. возлагаются при этом на внешнее устройство, к которому приемник подключен. Собственно основные отличия именно в этом внешнем интерфейсе, внутренности большинства неавтономных приемников практически одинаковы, поскольку используются в них всего пара-тройка различных чипсетов (в ГПС это как процессор с материнской платой в РС), на 90 определяющих технические характеристики приемника. Приемники на одинаковом чипсете будут иметь практически одинаковые ТТХ (чувствительность, потребление и т.д.), флуктуации возможны только из-за конструкции и качества изготовления приемного тракта. Самые распространенные чипсеты сегодня это SIRF STAR IIE/LP и SIRF XTRAC, последний отличается повышенной чувствительностью в сложных условиях приема. И буквально пару месяцев назад на рынок вышли первые приборы на базе чип-сета SiRF III, про чувствительность которого уже слагают легенды :).
Основные производители GLOBALSAT, HAICO
- ГПС мышки. Названы так за внешнее сходство с компьютерной мышкой. Подключаются к внешним устройствам кабелем по последовательному интерфейсу (COM, USB). Требуют внешнего питания (как правило от прикуривателя автомобиля или через клавиатурный порт РС). Имеют магнитное основание и брызгозащищенное исполнение. У COM мышек на конце разъем PS/2 (с отличной от стандартного PS/2 разводкой контактов - там присутствуют сигналы TX, RX, GND COM порта, плюс внешнее питание). К этому разъему через соответствующие Y-образные переходники подключаются либо КПК, либо РС. Ориентированы на применение в автомобиле (самолете, катере). В пешем строю придется озаботиться подачей питания. Не требуют внешней антенны, поскольку сами таковой являются. Самый дешевый вариант при прочих равных условиях.
mouse
- CF(SD) GPS приемники. Имеют интерфейс COMPACT FLASH (SECURE DIGITAL). Питание получают через этот же интерфейс, соответственно дополнительно нагружая батарею внешнего устройства. Но зато могут использоваться вне автомобиля. В большинстве случаев есть разъем для внешней антенны, у некоторых такая антенна уже в комплекте. Некоторые могут сгибаться, обеспечивая наилучшую ориентацию антенны. Особняком стоят приемники Хайком 303 серии, у которых есть возможность подключения и по проводному интерфейсу (COM, USB), и по беспроводному BLUE TOOTH при покупке опционального BT адаптера, в просторечии обзываемого штанами :), а по научному BLUE TOOTH SLIPPER. В последнее время почти сравнялись по цене с ГПС мышками.
mouse
- BLUE-TOOTH приемники. Все то же самое, только имеется беспроводной интерфейс. Питаются либо от встроенных аккумуляторов (которые надо периодически подзаряжать), либо от стандартных батарей. Некоторые имеют возможность подключения внешней антенны. До недавнего времени - самый дорогой вариант. Однако в последнее время цены настолько снизились, что ценовой фактор перестал играть существенную роль при выборе. Гораздо больше цена теперь зависит от чипсета.
Используя такие неавтономные приемники, можно собрать:
3) Навигационная система на базе ноутбука
Весьма универсальный вариант. Да, действительно, ноутбук может быть кроме базы для навигации, еще и мультимедийным центром в путешествии, хранилищем цифровых фотографий и терминалом для выхода в интернет. Он достаточно мобилен, только вот в пешем порядке использовать его затруднительно. В качестве приемника к ноуту можно подключать практически любой из автономных и неавтономных GPS-приборов. Надо только внимательно следить за наличием соответствующих портов на ноутбуке. Если у ноута есть СОМ-порт, то к нему легко подключаются автономные приемники а ля Гармин Этрекс и лучше, ну и естественно, ГПС-мышки. Если в наличии только USB, то можно подключить ГПС-мышку с ... правильно... ЮСБ-интерфейсом или же какой-нибудь из новых автономных приемников, оснащенных ЮСБ. Также через переходник PC-card -> CF можно подключить CF GPS приемник. Понятное дело, наличие в ноуте blue-tooth интерфейса добавляет в список совместимых устройств и BT GPS приемники.
Информация о работе Навигационная система с внешней антенной для автомобилей семейства LADA Granta