Европейска геостационарна служба за навигационно покритие
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Европейската геостационарна служба за навигационно покритие (съкратено EGNOS от англ. European Geostationary Navigation Overlay Service) e сателитна навигационна система, разработвана от Европейската космическа агенция. Има за цел да допълва работата на GPS и ГЛОНАСС системите, като осигурява сведения за надеждността и точността на работата им. На теория, използването на EGNOS подобрява точността на навигацията, осигурявана от GPS до 7 m, но на практика, точността е още по-голяма — около 1 m.
Европейската система за допълваща сателитна навигация е една от Сателитно базираните системи за повишаване на качеството (SBAS) на навигационни системи, каквито още са американската WAAS, японската MSAS и индийската GAGAN.
Съдържание |
[редактиране] История
За първи път EGNOS се споменава в комюнике на Европейската комисия от 14 юни 1994 г., а в края на 1994 г. е приета резолюция за участие на Европейския съюз в създаването на глобална система за спътникова навигация. В основата на резолюцията е залегнала идеята да се предприемат необходимите мерки за наемането на ресурсите на системата Inmarsat за целите на EGNOS.
През 1998 г. се създава тристранна група съставена от Европейската комисия (ЕК), Европейската космическа агенция (ЕКА) и Евроконтрол, която отговаря за проектирането, разработката и реализацията на системата. В рамките на тази група, ЕКА отговаря за техническата разработка, тест и валидация на EGNOS, Евроконтрол предоставя изискванията на гражданската авиация и валидира системата спрямо тези изисквания, а ЕК отговаря за въвеждане в употреба на EGNOS и следи системата да отговаря на изискванията на широк кръг от потребители в Европа.
В началото на 2000 г. в употреба е пуснат прототип на EGNOS, наречен ESTB (EGNOS System Test Bed), който представлява преходна стъпка между фазата на проектиране и завършената и функционална система. Целта на ESTB е да подпомогне разработването и тестването на EGNOS, да демонстрира възможностите на системата на потенциалните потребители и да проучи възможността за разширяване на покритието на EGNOS извън Европа.
След няколко годишен период на проектиране и разработка, EGNOS започва излъчване на тестов сигнал през април 2003 г. Според първоначалните планове системата трябва да бъде оперативна през 2004 г., но в последствие датата е отлагана неколкократно и по последни сведения Safety-of Life Service ще бъде на разположение през 2007 г.
[редактиране] Структура
Системата се състои от 3 спътника на геостационарна орбита, мрежа от 34 наблюдателни наземни станции (RIMS) - приемащи GPS сигнала, 4 главни контролни центрове (MCC) - обработващи данните от наземните станции и 6 наземни предавателни станции (NLES) - генериращи сигнал подобен на GPS сигнала и предаващи към геостационарните спътници.
Във всеки един момент, наземните станции изчисляват разликата между своята (добре известна) географска позиция, и тази, изчислена чрез GPS. Въз основа на тази грешка се изчисляват корекции, които се предават чрез навигационните станции до 3-те спътника, а оттам - и до всяко поддържащо ги GPS устройство.
[редактиране] Наземен сегмент
[редактиране] Наблюдателни наземни станции
Според първоначалната си конфигурация, наземният сегмент на EGNOS съдържа 33 наблюдателни наземни станции (RIMS - Ranging and Integrity Monitoring Stations) разположени в Европа (една от които в София) и в близки точки около континента. Една допълнителна специфична станция, разположена в обсерваторията в Париж, служи единствено за синхронизиране на системното време. Поради изискванията за безопасност, тези станции се намират в зони с ограничен достъп като летища или телекомуникационни центрове.
Всяка станция съдържа няколко GPS/GLONASS/GEO приемника и атомен часовник, и включва в себе си два или три независими канала, наречени съответно “A/B” или “A/B/C”. Всеки канал има собствена антена и приемник, а атомният часовник е общ за всички. Каналите “A” и “B” са част от измервателния механизъм и подават данни към контролните центрове, като единият от тях съдържа необработени данни, необходими за изчисляване на корекциите, а другият предава данни за изчисляване на параметрите на надеждност на системата. “C” каналът служи за засичане на аномалии в сигналите на спътниците.
С цел да се избегнат едновременни повреди във всички канали, те се произвеждат от различни производители по различни схеми. Друго изискване е, антените на различните канали да бъдат разположени на не по-малко от 60 m една от друга, за да се постигнат независими резултати.
Всички станции, заедно с контролните центрове са свързани в международна компютърна мрежа (WAN), базирана на TCP/IP, Frame relay и VSAT.
[редактиране] Контролни центрове
Главните контролни центрове (MCC - Master Control Centre) са основните съставни части на системата. Те отговорят за обработката на данните получени от наблюдателните станции, изчисляването на корекциите на разстоянията до наблюдаваните спътници, определяне на йоносферните закъснения в определените точки и създаването на ефемеридите на геостационарните спътници на системата. Заедно с тези данни, контролните центрове определят параметрите на надеждност на системата и сигнализират в случай на аномалии. Всички изчислени параметри от контролните центрове се предават към навигационните станции. Другата им основна задача е наблюдаване и контрол на наземния сегмент.
Контролните центрове се състоят от два елемента - главно устройство за контрол (CCF - Central Control Facility) и главно устройство за обработка на данни (CPF - Central Processing Facility). Устройството за контрол включва специфично програмно осигуряване за наблюдение и контрол на наземния елемент на системата. Устройството за обработка на данни служи за изчисляване на корекциите и параметрите на надеждност на системата, и създаване на навигационните съобщения. То е способно да обработва в реално време данни от 60 станции, всяка от които наблюдава по 20 спътника.
Kонтролните центрове са общо четири на брой и са разположени в Торехон (Испания), Ланген (Германия), Гетуик (Великобритания) и Чампино (Италия).
[редактиране] Предавателни станции
Предавателните станции (NLES - Navigation Land Earth Station) отговарят за генериране на сигнал с честота 1575,42MHz и предаването му към геостационарните спътници, снабдени с трансподер. Генерираният сигнал има характеристиките на GPS L1 сигнала и е модулиран с псевдослучайни кодове с номера 120, 124 и 126. Станциите съдържат също механизъм за контрол на съответствието за изпратения и получения сигнал (т. нар. integrity box).
Предавателните станции са общо 6, по една основна и една второстепенна за всеки от геостационарните спътници.
[редактиране] Космически сегмент
Сателитите от EGNOS имат следните имена/идентификатори:
| Име | PRN | Положение | NMEA идентификатор |
|---|---|---|---|
| Inmarsat AOR-E | 120 | 15.5° W | 33 |
| ARTEMIS | 124 | 21.5° E | 37 |
| Inmarsat IOR-W | 126 | 25.0°E | 39 |
