ДГНСС - Дифференциальная глобальная навигационная спутниковая система.
Дифференциальная ГНСС – это система дифференциальной коррекции для обеспечения работоспособности и уменьшения ошибок в ГНСС сигналах в пределах конкретной области.
Технологический процесс включает в себя сравнение точно измеренной позиции опорной станции ДГНСС с позициями, определенными по спутникам ГНСС, находящимися в зоне видимости.
Сообщения, содержащие позиционные погрешности и информацию по работоспособности (техническому состоянию) спутников, транслируются для пользователей, имеющих соответствующие приемники. В результате пользователь получает:
- повышенную точность позиционирования в пределах зоны обслуживания, а также
- почти немедленное уведомление о неисправных спутниках (для сравнения: в ГСП (глобальная система позиционирования) срок поступления уведомления составляет до двух часов).
В дополнение к ГСП и ГЛОНАСС, система дифференциальной коррекции ДГНСС сможет обеспечить аналогичные преимущества для будущих сигналов ГНСС (например, сигналов ОС «Галилео»).
Услуги ДГНСС могут предоставляться с помощью наземных систем дифференциальной коррекции (НСДК) с использованием наземных передатчиков, таких как радиомаячная система МАМС и АИС, или с помощью спутниковых систем дифференциальной коррекции (ССДК).
ДГНСС радиомаяки МАМС
Международно признанным методом передачи ДГНСС поправок морским пользователям является использование местных станций радиовещания, передающих незашифрованные поправки в диапазоне частот морской радионавигации (от 283,5 до 325 кГц).
Радиоканал этой системы определен в МСЭ (Рекомендация МСЭ-R M.823-3). Доступны радиомаячные приемники ДГНСС утвержденного типа, соответствующие стандартам по испытаниям и техническим характеристикам IEC 61108-4. Система МАМС обеспечивает передачу поправок ДГНСС, а также канал передачи данных для текстовых сообщений (ASCII), и доступна в большинстве прибрежных вод, особенно в районах с высокой плотностью движения.
Согласно рекомендациям МАМС, ее члены, использующие радиомаячные службы ДГНСС, должны рассмотреть вопрос о модернизации, чтобы обеспечить поддержку уровня обслуживания и соответствие будущим требованиям (Рекомендация МАМС R-135). Эта рекомендация учитывает возможные альтернативы, в частности, спутниковые системы дифференциальной коррекции (ССДК) и автоматические идентификационные системы (АИС). В качестве простейшего варианта можно рассмотреть замену существующего оборудования на похожие специальные опорные станции и мониторы целостности (ОСМЦ), но это будет ограничивать потенциал для развития. Есть и другие возможности, включая программные ОСМЦ, сети виртуальных опорных станций и интеграцию с ССДК.
ДГНСС с использованием АИС сообщения № 17
Автоматическая идентификационная система (АИС) представляет собой систему передачи данных с судна на судно и с судна на берег, работающую в морском диапазоне ОВЧ.
АИС имеет возможность передачи ДГНСС поправок на бортовое оборудование с помощью стандартных передач (сообщение № 17), как описано в рекомендации МАМС A-124.
Благодаря использованию АИС сообщения № 17 большее количество судов сможет извлечь пользу из ДГНСС передач за счет большей точности и целостности.
Спутниковые системы дифференциальной коррекции
Спутниковые системы дифференциальной коррекции (ССДК) поддерживают глобальную или региональную дифференциальную коррекцию за счет использования дополнительных сообщений спутникового радиовещания. Такие системы, как правило, состоят из нескольких наземных станций, расположенных в точно измеренных позициях. Наземные станции измеряют сигналы спутников ГНСС и факторы окружающей среды, которые могут влиять на сигнал, получаемый пользователями.
С помощью этих измерений создаются информационные сообщения, которые отправляются на один или несколько ГСО спутников для передачи конечным пользователям.
Глобальная система дифференциальной коррекции (ГСДК)
Глобальная система дифференциальной коррекции (ГСДК) была реализована Федеральным авиационным агентством США (ФАА) для поддержания использования ГСП для общей и коммерческой авиации над континентальной частью Соединенных Штатов. Недавно она была расширена, чтобы охватить части Мексики и Канады. В настоящее время структура ГСДК включает в себя 38 опорных станций, 3 ведущих станции, 4 станции для передачи сигнала с земли на спутник, 2 геостационарных спутниковых канала связи и 2 диспетчерских центра.
Европейская геостационарная служба навигационного покрытия (ЕГСНП)
Европейская геостационарная служба навигационного покрытия (ЕГСНП) является совместным проектом Европейского космического агентства (ЕКА), Европейской комиссии (ЕК) и Евроконтроля. Она состоит из трех ГСО и сети наземных станций и передает поправки и информацию по работоспособности для ГСП и, возможно, для других ГНСС, предназначенных для систем обеспечения безопасности (например, в гражданской авиации). В настоящее время ЕГСНП находится в начальной стадии эксплуатации, также проводятся обсуждения по обеспечению долгосрочного функционирования системы.
В настоящее время система обеспечивает службы ССДК в диапазоне L1 через два ГСО ретранслятора на спутниках компании «INMARSAT». Третий ГСО ретранслятор на спутнике «ARTEMIS» используется для поддержки модернизации системы.
В настоящее время ЕГСНП полностью совместима с нынешним поколением ГСДК и МСДК.
Однако для этих систем уже запланирован переход на поддержку двухчастотного режима в диапазонах L1/L5.
МСДК
Японская многоспутниковая система дифференциальной коррекции (МСДК) – это ССДК, похожая на ЕГСНП и ГСДК. МСДК была введена в эксплуатацию для использования в авиации, с двумя ГСО каналами связи в диапазоне L1 через выделенные спутники, используемые также для коммуникационных и метеорологических задач.
ГАГАН
Индия разрабатывает навигационную систему с ГСО-дополнением и использованием ГСП (ГАГАН), которая является ССДК, похожей на ГСДК и ЕГСНП. В настоящее время она находится на стадии завершения этапа демонстрации технологии.
ГАГАН включает в себя 8 опорных станций, 1 центр управления полетами, 1 станцию для передачи сигнала с земли на спутники и 1 ГСО канал через ретранслятор L1/L5 на спутнике компании “INMARSAT” 4-F1. Полная работоспособность должна быть достигнута в 2010 году, когда система будет расширена дополнительным главным центром управления, дополнительной станцией для передачи сигнала с земли на спутники, 2 дополнительными ГСО каналами (L1/L5) плюс один запасной на орбите и несколькими опорными станциями.
СДКМ
Россия также рассматривает вариант дополнения к ГЛОНАСС, называемого СДКМ (система дифференциальной коррекции и мониторинга), которая находится в предварительной фазе. Концепция первоначально существенно отличалась от стандартов ССДК, но, судя по всему, есть заинтересованность в стремлении к более совместимой системе.
Литература
Navguide: Руководство по навигационному оборудованию [2012]
