Современное состояние и перспективы развития применения - CLGE
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
«Современное состояние и
перспективы развития
применения
ГЛОНАСС/ГНСС в
Российской Федерации»
А. О. КУПРИЯНОВ –профессор МИИГАИК, зам.
исполнительного директора Ассоциации
ГЛОНАСС-ГНСС-Форум
А. А. МАЙОРОВ - ректор МИИГАИК
1июля 2014 КАЛИНИНГРАД.059392
Íŕđĺçęŕ čç âčäĺî ďî îáó÷ĺíčţ đŕáîňĺ ń ďđčáîđŕěč.avi
* ЭРА ГЛОБАЛЬНЫХ
НАВИГАЦИОННЫХ
СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ*ГНСС и РНСС
* Принципы международного
сотрудничества
ГЛОНАСС – составная
часть мировой ГНСС
Обеспечение
совместимости и
взаимодополняемости
всех ГНСС
Разработка общих
стандартов
Расширение
глобального
использования ГЛОНАСС* Основные принципы государственной
политики РФ в отношении ГЛОНАСС
ГЛОНАСС является частью государственной
инфраструктуры КВНО, используемой в
обеспечение государственной безопасности и
развития экономики
Создание, развитие и поддержание
инфраструктуры КВНО является обязанностью
государства
Отсутствие прямой платы за пользование
услугами ГЛОНАСС
Открытый доступ к информации о системе
необходим для разработки и изготовления НАП
Использование ГЛОНАСС в комбинации с
другими ГНСС, наземными
радионавигационными системами и прочими
средствами навигации повышает надежность
навигационных определений
Международное сотрудничество в области
совместимости и взаимодополняемости*АРХИТЕКТУРА ГЛОНАСС
СОЗВЕЗДИЕ
Существующие станции
Проектируемые станции
Потребители
Носители Наземный контрольный
Proton-M Soyuz-2
сегмент
Орбитальная группировка:
Baykonur Plesetsk 24 аппарата + запасные (3
плоскости 8 спутников Два типа
Орбитальные параметры: сигналов:
6 Круговая орбита, H = 19 100 км,•i Стандартные
=
64.8°, обращение : 11h 15 min • Специальные* Состав системы ГЛОНАСС
Глобальная навигационная
система ГЛОНАСС
Средства Комплекс Система Комплекс
Космический фундаментального функциональных апостериорного аппаратуры
комплекс ГЛОНАСС обеспечения дополнений высокоточного потребителей
системы ГЛОНАСС системы ГЛОНАСС определения навигационной
эфемерид и временной
и временных информации
Орбитальная Комплекс средств Широкозонная система поправок гражданского
группировка определения и дифференциальной назначения
навигационных прогнозирования коррекции и
космических аппаратов Click to add
параметров Title
вращения Click to add
мониторинга Title
(СДКМ)
Земли
Ракетно-космические Комплекс средств
комплексы Комплекс средств обеспечения
взаимодополняемости
формирования
ClickUTC
to add
(SU) Title Click
СДКМto add Title
с наземными
радиотехническими
Наземный комплекс средствами
управления Комплекс средств
уточнения Региональные и
фундаментальных локальные
Click to add Title
астрономических и дифференциальные
геодезических Clickсистемы
to add Title
параметров
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* Extended PNT Architecture of Russia
Широкозонные
Высокоточные эфемериды
Дополнения Региональные
и система времени
ГЛОНАСС СДКМ дополнения
Фигура и вращением
СистемаUTC (SU)
Земли
Сертификация
Стандартизация
Геодезические референцные системы и карты
Инерциальная
Специальное Массовое навигация
оборудование оборудование
Синергия требований и
реализаций
8* Орбитальная группировка системы ГЛОНАСС
Всего в орбитальной группировке - 31 КА
из них:
24 КА «Глонасс-М» – по целевому назначению;
4 КА «Глонасс-М» – в орбитальном резерве;
1 КА «Глонасс-К» – лётные испытания;
2 КА на техобслуживании
1 плоскость 2 плоскость 3 плоскость
30 36 14Л
1 9 17
29 38 16
8 2 42 10 45 35
24 18 24
28
16
12Л 7 3 15 11 23 19
23 20
43
Глонасс-К
32 №11Л
6 4 14 22 12 22 20
5 15 13 37 31 21 19
33 44
34 21 25
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* Планы развития системы ГЛОНАСС
1982 2009 2011 2013
“Глонасс” “Глонасс-M” “Глонасс-K1” “Глонасс-K2”
Гарантированный Гарантированный Гарантированный САС Гарантированный САС -
САС - 3 года САС - 7 лет - 10 лет 10 лет
Нестабильность Негерметичный корпус Негерметичный корпус
Нестабильность
БСУ - 5*10-13 БСУ - 1*10-13 Ожидаемая Ожидаемая
нестабильность БСУ –
Сигналы: L1SF, Сигналы: ~10…5*10-14 нестабильность БСУ -
L2SF, L1OF (FDMA) «Глонасс» + L2OF ~5…1*10-14
Сигналы:
Всего запущено 81 (FDMA) «Глонасс-M» + L3OC Сигналы:
КА Всего запущено 28 (CDMA) – тест «Глонасс-M» + L1OC,
Реальный САС - КА планируется Сигналы системы L3OC, L1SC, L2SC
4.5 года запустить ~15 КА к поиска и спасания (CDMA)
концу 2014 г. Сигналы системы
поиска и спасания
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* Концепция ФЦП ГЛОНАСС
на 2012-2020
Поддержание
Государственные гарантии поддержания
характеристик навигационного поля на заявленном
уровне
Программа запусков определена до 2020 года с учетом
орбитального и наземного резерва
Развитие
Развитие орбитальной группировки
Создание новых дополнительных навигационных
сигналов
Улучшение точности и доступности
Повышение помехозащищенности
Реализация новых функций
Расширение областей обслуживания
Использование
Обеспечение государственных нужд
Содействие коммерческому использованию
Развитие ГЛОНАСС в глобальное средство общего
пользования* Программа развития ДР 2020 г.
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»Спутники на Спутники ГНСС
геостационарной
орбите
Стандартная точность
Повышенная точность
Дифференциальные
поправки и
информация
целостности
* Широкозонные системы
функциональных
Пользователи дополнений
Закладочные станции
космического базирования
Сеть базовых
станций
Центры высокоточной мониторинга
обработки* Зоны покрытия орбитальной группировки
СДКМ на базе КА «Луч»
16°° западной 95°° восточной 167°°
КА “Луч-5A” КА “Луч-5B” восточной
2011 2012 КА “Луч-4”
2013
По данным ОАО «РКС»
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* СДКМ
СДКМ предоставляет следующие основные виды услуг:
обеспечение потребителей широкозонной корректирующей информацией для навигации с повышенной
точностью в реальном масштабе времени;
обеспечение потребителей информацией о целостности навигационно-временных полей для повышения
надежности навигации в реальном масштабе времени;
уточнение абсолютных координат потребителей (в системах координат СГС-85, ПЗ-90, WGS-84, ITRF-2000и т.д.)
в режиме времени, близком к реальному.
ГНСС ГНСС ГЛОНАСС\
ГЛОНАСС\GPS +
ГЛОНАСС\\GPS
ГЛОНАСС СДКМ
Уровень точности при
Уровень точности при определении абсолютных
использовании открытых координат пользователей в
Уровень точности при СДКМ по методу
сигналов систем ГЛОНАСС\GPS и
использовании открытых большебазовых измерений
широкозонной корректирующей
сигналов систем ГЛОНАСС\GPS
информации (SBAS)
Длина базы до 4-х тыс. км
Российская система дифференциальных коррекций и мониторинга
радионавигационных полей – новые возможности в решении задач транспортного
комплекса России
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»SSI--01 monitoring station installation and
SSI
commissioning
(Bellingshausen, Antarctica, 2010)
GLONASS/GPS antenna +
Main view of the SSI-01 Off-site equipment Vaisala weather station
Satellite communication
channel antenna
according to JSC "Russian space systems“ 16* Развитие спутниковых навигационных систем
Система ГЛОНАСС развивается непрерывно
Пользовател
и Text
Мировые тенденции развития спутниковых навигационных систем
Глобальная Региональная
Функциональные Ассистирующие
среднеорбитальная высокоорбитальная
дополнения системы
группировка группировка
Мировой тенденцией является синергетическое объединение всех элементов
спутниковых навигационных систем с целью предоставления высококачественных
навигационных услуг
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* Применение спутниковой навигации
Геодезия,
Транспорт Разведка и Сельское
картография,
гидрография, Строительство добыча полезных
(≈50%) ископаемых хозяйство
землеустройство
Кадастр, Мониторинг
природных и Космические
управление техногенных исследования Наука Связь
территориями процессов
Лесное хозяйство, Рыболовство и
Торговля Энергетика охота рыбное хозяйство Спорт, туризм
Охрана Ликвидация Социальные
Здравоохранение Страхование чрезвычайных
правопорядка ситуаций услуги
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»*Потенциальный рынок По оценкам рынок в 2013 (по оценкам) составил более 46 млн. транспортных средств *CAGR – среднегодовой прирост
ПРОЕКТ «ЭРА-ГЛОНАСС»
Комплексная Модернизация
безопасность на транспортной
дорогах инфраструктуры
4000 жизней ежегодно Интеграция систем
на базе «ЭРА-
ГЛОНАСС»
Массовые рынки «ЭРА- Мультипликатор
оборудования и услуг инновационного
ГЛОНАСС
на транспорте
ГЛОНАСС сектора
2015 год – 120 млрд. Микроэлектроники,
руб. » телекоммуникаций,
информационных и
навигационных технологий
Российский продукт с Переход на
высоким экспортным высокоточное
потенциалом координатное
Страны СНГ, Индия, позиционирование
Латинская Америка, Ближний
Восток
«ЭРА--ГЛОНАСС» создает «эффект масштаба» для технологий ГЛОНАСС: сначала на
«ЭРА
российском рынке – более 40 млн. единиц автотранспорта, далее – на мировомИнфраструктура системы «ЭРА-ГЛОНАСС»
НИЦ 1-го уровня
Состав:
1. Навигационно-информационная платформа
2. Система передачи данных
3. Сеть связи MVNO
Санкт-Петербург
Москва
Ростов-на-Дону MNVO оператор мобильной
Екатеринбург виртуальной сети
Уфа
Ставрополь
Новосибирск
Хабаровск
НИЦ 2-го уровняСинхронизация
коммуникационных
сетей* Интеллектуальные транспортные системы
Системы определения и сбора платежей Интермодальные перевозки
АСУ транспортных систем РФ
Определение Распознавание Ультразвуковое
Метод петли местоположения изображения определение Морские порты Аэропорты Железная дорога
Система управления Система управления
сигналами светофоров движением транспортных средств
Информационная система
о транспортных средствах Центр
управления Телематические устройства
движением и системы
Система обработки
данных о происшествиях
Информационные системы
обеспечения участников дорожного движения Системы получения и обработки информации
Обработка Управление
Визуальные Информация о транспортных средствах Средства Автомобильная Управление Информация Принудительное данных о движением транспортных
средств
данные Интернет Автомат телефонной связи навигация светофорами на остановках управление ТС столкновениях
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»Развитие наземной инфраструктуры системы
высокоточной навигации
Гарантированное предоставление качественных координатно-
координатно-временных
и навигационных услуг потребителями на всей территории России
ГЛОНАСС
GALILEO
GPS
Beidow
Региональная
дифференци- Региональная
альная станция дифференци-
Центр дифференциальной
альная станция
коррекции и мониторинга
Локальная Локальная
дифференциальная дифференциальная
станции станции
Мобильная
региональная Морская локальная
дифференциальная станция дифференциальная
станция
ПОТРЕБИТЕЛЬТри основных сегмента ГНСС
Аппаратура, Космический
технологии сегмент
Результаты,
отображение,
применениеС конца 80-х РФ начали внедрятся коммерческая спутниковая аппаратура и
технологии.
На первом этапе - аппаратура работающая по сигналам навигационных
(кодовых) измерений для морской навигации и наземной(бытовой
навигации), съемок. Морские и авиационные применения развивались в
соответствии с требованиями ИМО и ИКАО.
Коммерческое применение высокоточной
технологии и аппаратуры были прежде всего в
геодезии, кадастре, инвентаризации земель и
недвижимости..
Основной сектор применения был
нефтегазовый, землеустройстве,
горнодобывающей промышленности,.
Применяемые методы съемки были статика и
псевдокинематика.
.GPS+GLONASS+GALILEO+BEIDOU, L1/L2/L5/E1/E5a/E5b/AltBOC/B1/B2, SBAS/Lband/QZSS, DGPS, NovAtel CORRECT RT-2 Base/Rover, NovAtel CORRECT PPP, GL1DE/RAIM, 20 Hz Measurements, 20 Hz Positions, NTRIP
На следующем этапе произошло
Развитие, совершенствование
технологий и соответствующей
коммерческой аппаратуры
- RTK-кинематика в реальном
времени,
-кинематика с движущейся базой,
-базовые станции, системы
передачи дифференциальных
поправок.
Проекты развития коммерческих
референцных сетей(региональных,
локальных) различного применения на
основе ГЛОНАСС/ГНСС
.Перспективные направления
развития коммерческого
высокоточного применения
технологий и аппаратуры
ГЛОНАСС /GNSS:
technology and equipment
пространственный :
мониторинг
инженерных сооружений,, нефте-газо
трубопроводов, координатное
обеспечение геофизических и других
работ на континентальном шельфе
-дорожное строительство с
- сантиметровой точностью с
использованием технологий
реального времени и референцных
станций, цифровых картГЛОНАСС/ГНСС cистемы мониторинга зданий, сооружений, мостов, плотин- высокоточные системы контроля с использованием локальных референцных систем, систем передачи данных, программного обеспечения анализа и принятия решений
* Повышение информативности координатно-
координатно-временном
обеспечения подвижного состава
Высокоточный мониторинг объектов
транспортной инфраструктуры,
порядок ведения и создания единой
цифровой картографической основы
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»Высокоточное земледелие
Горное дело
РТК – основная ГНСС технология на
открытых карьерах
-Высокоточное сельское хозяйство
интенсивно развиваясь в частном секторе,
используя дифференциальные местные сети,
высокоточное управление механизмами
продвигается на коммерческий рынок.
Ассоциация «ГЛОНАСС/ГНСС
«ГЛОНАСС/ГНСС--
Форум»
Форум»* Применения ГЛОНАСС
Энергоресурсы
Координатная привязка опор
линий электропередач;
Мониторинг
гидроэлектростанций;
Контроль транспортных
мобильных средств
аварийных служб в
реальном времени;
Трассирование линий
электропередач с
помощью
геоинформационных
систем и технологий
аэросъемки;
Синхронизация с
помощью технологий
спутниковой навигацииРазработка единой концепции ГНСС
Потребител
и
Разработчи
ки Стандарт
ы
Единая политика в области разработки, принципов
использования, стандартов для аппаратуры и
функциональных характеристик сетейМежведомственная рабочая группа Организация межведомственной рабочей группы для координации национальной программы в области использования единой координатной основы на базе референцных сетей отраслевого, ведомственного, муниципального и федерального назначения и её международной гармонизации
Навигационная аппаратура потребителей как
средство измерения
Признание НАП средством измерения с
увеличенным межповерочным интерваломПерспективные мультисистемные НАП
BeiDou (COMPASS）
） GPS
ГЛОНАСС Galileo
Точность
1 мм. 1 1 м. 3 м. 5 м.
дм.
Совместимост Микрочипы
Количество Программное
ь форматов/ нового
каналов обеспечение
интерфейсов поколения
Основная Стандартизац
Энергопотребле
рабочая ия и
ние
группировка сертификация
Стоимость
ГНСС ТочностьПодготовка кадров в области использования ГЛОНАСС- ГНСС Новые национальные стандарты в области создания и использования широкозонных, региональных и локальных референцных сетей Принятие решения о национальном управляющем операторе, координирующем стратегическую национальную программу использования разрозненных существующих и развивающихся спутниковых референцных сетей. Указанные меры приведут к созданию и регулированию коммерческого рынка услуг высокоточной навигации. Позволят оптимизировать расходы на создание ведомственных и корпоративных сетей референцных станций за счет управляемого целевого развития
* В рамках ФЦП «ГЛОНАСС» Разработаны учебно-методические комплексы и базовые учебно- методические средства для повышения квалификации специалистов по направлению «Применение ГЛОНАСС для решения задач геодезии, картографии и землеустройства».
* УМК разработанные МИИГАиК 1. "Основы спутниковой навигации" ; 2. "Использование спутниковой навигации при решении задач построения государственных геодезических сетей"; 3. "Использование спутниковой навигации при проведении кадастровых и землеустроительных работ"; 4. "Использование спутниковой навигации на железнодорожном и автомобильном транспорте"; 5. "Организация и планирование полевых работ при кадастровых съемках с использованием ГЛОНАСС"; 6. "Использования спутниковой навигации при проведении мониторинга деформаций строительных сооружений";
* 8. “Структура государственных спутниковых геодезических сетей”; 9. "Использование спутниковой навигации при решении задач глобальной, региональной и локальной геодинамики с применением референцных спутниковых систем"; 10. "Метрологическое обеспечение при выполнении геодезических работ Федерального назначения"; 11. "Обеспечение инвентаризации земель и объектов недвижимости с использованием ГЛОНАСС"; 12. "Геодезический мониторинг объектов транспортной инфраструктуры, порядок ведения и создания цифровой картографической основы";
13. "Создание цифровых навигационных карт"; 14. "Использование спутниковой навигации при топографической съемке и мониторинге линейных сооружений (нефте- и газотрубопроводов, линий электропередач)"; 15. "Использование аппаратуры ГЛОНАСС при проходке линий метрополитена, подземных сооружений, тоннелей"; 16. "Технология позиционирования протяженных линейных сооружений (автомобильных и железных дорог) с использованием сигналов спутниковой системы ГЛОНАСС”.
Спасибо за внимание!
*СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
gnss@miigaik.ru
maiorov@miigaik.ru
105064, GOROHOVSKY PER,4
MOSCOW, RUSSIAВы также можете почитать
