Основни елементи на GNSS оборудването, принцип на действие и обхват на спътниковите навигационни системи
Под сателитна навигационна система се разбира сложна електронно-техническа система, чиито компоненти са наземно и космическо оборудване, представени в съвкупност. Благодарение на тази система се определят местоположението и параметрите на движение на въздушни, водни и наземни обекти.
Сателитната навигационна система се състои от следните основни елементи: • Орбитална констелация, включваща 2-30 спътника, които излъчват специални радиосигнали • Наземна система за командване и контрол, състояща се от единици за измерване на текущата позиция на спътниците и предаване на получената информация към тези единици с цел коригиране на информацията за орбитите радиосистема, чрез която се предават корекции на потребителите, което значително повишава степента на точност при определяне на координатите
Принципът на работа на сателитните навигационни системи се състои в измерване на разстоянието от антената на обекта до сателитите. Таблицата на сателитните позиции се нарича алманах, който сателитният приемник обикновено съхранява в паметта си от последното му изключване. Ако алманахът не е остарял, сателитът го използва активно. Целият алманах се предава от всеки сателит в своя сигнал. По този начин, знаейки какво е разстоянието до няколко сателита на системата, благодарение на обичайните херметични конструкции, въз основа на таблица на сателитните позиции, е възможно да се изчисли позицията на обект в космоса.
В основата на метода на измерванеразстояния от спътника до антената на сателитния приемник се предполага сигурността на скоростта на разпространение на радиовълните. Всеки сателит на навигационната система излъчва сигнали с точно време, за да измери времето на разпространение на радиосигнала. Това използва атомен часовник, който е точно синхронизиран със системното време. Часовникът на сателитния приемник по време на работа се синхронизира със системното време.
При по-нататъшно приемане на сигнали се изчислява забавяне между времето на излъчване, съдържащо се в сигнала, и времето за приемане на сигнала. Навигационният приемник, разполагайки с тази информация, изчислява координатите на антената. Изчисляването на оставащите параметри на движение се основава на измерване на времето, прекарано от обекта за придвижване между няколко точки с определени координати.
Всичко по-горе обаче е теория, но в действителност системата работи по-сложно. По време на работата му могат да възникнат някои проблеми, чието решаване изисква специални технически методи. Тези проблеми могат да включват: • липса на часовници в много навигационни приемници • хетерогенност на гравитационното поле на планетата, което влияе на орбитите на сателитите • хетерогенност на атмосферата, засягаща промяната в скоростта и посоката на разпространение на радиовълните в определени граници • отразяване на сигнали от обекти, разположени на Земята • невъзможност за поставяне на предаватели с висока мощност на сателити , поради което сателитни сигнали могат да се приемат само на открито само в пряка видимост
Координатите, получени от сателитните системи, се използват не само в областта на навигацията. Обхватът на тяхното приложение е различен: геодезия, картография, клетъчни комуникации, сателитен мониторинг на транспорта, тектоникаплочи, геотагване и активен въздух (напр. Геокешинг).