Astronomi

Satelit kutub untuk Sistem Navigasi Global

Satelit kutub untuk Sistem Navigasi Global


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mengapa kita memerlukan 7 satelit kutub untuk sistem navigasi seperti Sistem Satelit Navigasi Wilayah India (IRNSS)?


IRNSS bertujuan untuk melayani kawasan yang merangkumi 100 darjah garis bujur dan 80 darjah pada garis lintang. Di mana sahaja di kawasan perkhidmatan tersebut, pada bila-bila masa, penerima perlu membandingkan jarak dengan empat satelit. Untuk menentukan garis lintang, satelit tidak boleh berada di atas khatulistiwa, jadi beberapa orbit cenderung 29 $ ^ circ $. Satelit tersebut berayun ke utara-selatan secara berpasangan. Orbit kutub tidak diperlukan; sistem global melayani tiang dengan orbit cenderung hanya 55 $ ^ circ $.


Satelit yang digunakan dalam Sistem Navigasi India atau yang disebut Sistem Satelit Navigasi Wilayah India bukan satelit kutub. Tiga daripadanya adalah satelit Geostasioner dan empat lagi adalah satelit Geosinkron.

Satelit kutub berputar mengelilingi bumi ke arah Utara-Selatan, di mana satelit ini berputar dengan kelajuan yang sama dengan putaran bumi sehingga mereka kelihatan terpaku di langit untuk pemerhati di bumi. Inilah yang diperlukan untuk sistem navigasi.


Sistem Satelit Navigasi Global Lain (GNSS)

Sistem satelit navigasi global (GNSS) adalah istilah umum yang menggambarkan konstelasi satelit yang menyediakan perkhidmatan penentuan kedudukan, navigasi, dan pemasaan (PNT) secara global atau serantau.

Walaupun GPS adalah GNSS yang paling lazim, negara-negara lain menggunakan sistem mereka sendiri untuk menyediakan kemampuan PNT yang bebas dan saling melengkapi. Yang utama dinyatakan di bawah.

GNSS juga boleh merujuk kepada sistem pembesaran, tetapi terdapat terlalu banyak pembesaran antarabangsa untuk disenaraikan di sini.

Beberapa pautan di bawah menuju ke laman web luaran yang tidak dikendalikan oleh pemerintah A.S. Pautan tersebut disediakan untuk tujuan maklumat dan tidak merupakan sokongan kerajaan A.S. terhadap sistem, perkhidmatan, atau pandangan asing.


Apakah GNSS atau Sistem Satelit Navigasi Global?

Sistem Satelit Navigasi Global pada awalnya dikembangkan oleh Angkatan Udara AS, pada masa itu teknologi tersebut dinamakan sebagai Sistem Penentududukan Global atau GPS dan hanya dibatasi untuk digunakan hanya di bawah kekuatan pertahanan AS. Seiring berjalannya waktu, teknologi GPS menjadi mudah diakses oleh semua orang di planet ini. Pada masa kini kerana telefon pintar dilengkapi dengan GPS dan mudah diakses oleh semua orang, pemerintah beberapa negara telah memutuskan untuk membawa teknologi ini ke tahap yang jauh lebih maju, tepat, dan jarak jauh. Oleh itu, kelahiran Sistem Navigasi Satelit Global atau GNSS dijadikan rasmi kepada pengguna dan sektor swasta.

Pada masa ini, selain AS, GLONASS Rusia dan Galileo Kesatuan Eropah adalah dua GNSS operasi utama yang bekerja di permukaan planet ini. Dengan munculnya teknologi GNSS, banyak sub-teknologi juga mulai berfungsi, ini dikenal sebagai Sistem Navigasi Wilayah. Konsep teknologinya sama dengan GNSS tetapi merangkumi kawasan geografi yang kurang.


Sistem Satelit Navigasi Global Semasa dan Masa Depan

Pada masa ini, sistem GPS NAVSTAR Amerika dan GLONASS Rusia adalah satu-satunya GNSS yang berfungsi sepenuhnya, namun beberapa sistem lain sedang dibangunkan.

Sistem Penentududukan Global dikembangkan oleh Tentera A.S. pada tahun 1973 dan berfungsi sepenuhnya pada tahun 1995 dengan buruj asli 24 satelit (kini terdapat 24 satelit dalam operasi berterusan dengan satelit ganti tambahan di orbit). Setiap satelit mengelilingi bumi dua kali sehari dan ada empat satelit yang dapat dilihat dari mana-mana titik di bumi pada waktu tertentu. Rasi satelit GPS terdiri daripada enam pesawat orbit yang mengelilingi Bumi. Konstelasi 24 yang Diperluas disiapkan pada bulan Jun 2011 yang mengoptimumkan geometri satah orbit untuk meningkatkan data navigasi oleh pengguna GPS di seluruh dunia.

Penstabilan satelit 24 GPS yang Disempurnakan. Sumber: Schriever AFB.

Orang Rusia, yang dulu memiliki GNSS berfungsi yang disebut GLONASS selama Perang Dingin hanya untuk jatuh, memulihkan sepenuhnya sistem pada bulan Oktober 2011 dengan 24 satelit beroperasi (21 satelit operasi dan 3 satelit ganti di orbit). Buruj mempunyai lapan satelit pada setiap tiga satah orbitnya.

Galileo adalah usaha oleh Kesatuan Eropah (EU) dan European Space Agency (ESA). Buruj Galileo akan terdiri daripada 30 satelit (27 aktif dan 3 alat ganti) yang disusun dalam tiga pesawat orbit dan setiap satelit akan mengorbit Bumi setiap 14 jam sekali. Seperti GPS A.S., akan ada empat satelit yang dapat dilihat dari titik tertentu di bumi. Galileo akan memberikan liputan yang menjangkau wilayah kutub. Galileo harus berfungsi sepenuhnya pada tahun 2020, dan tidak hanya akan bertindak sebagai saingan kepada GPS Amerika, tetapi juga melengkapinya. Penerima navigasi satelit masa depan akan dapat menerima isyarat GPS dan Galileo, dan dengan menggunakan kedua-dua set maklumat, memberikan kedudukan yang lebih tepat lagi.

Buruj Galileo & # 8217s. Sumber: ESA.

Orang Eropah bukan satu-satunya yang mengembangkan GNSS baru. Orang Cina sedang mengembangkan sistem global baru yang dikenali sebagai sistem navigasi Kompas, yang juga harus berfungsi sepenuhnya pada tahun 2020. Buruj ini akan memegang 35 satelit.

GNSS generasi akan datang ini, digabungkan dengan rancangan peningkatan GPS yang sedang beroperasi, bermaksud masa depan navigasi satelit akan menghasilkan peningkatan ketepatan, memberikan pencatatan data GIS yang lebih tepat.


Eksploitasi

Potensi perkembangan teknikal dalam GNSS masa depan seperti Kepler pada parameter geodetik penting sedang dianalisis oleh Pusat Penyelidikan Geosains Jerman GFZ. Ini termasuk orbit satelit, bingkai rujukan geodetik, putaran Bumi, medan graviti Bumi, pemantauan ketinggian permukaan laut dan troposfer. Untuk meramalkan kesan perubahan iklim, penting untuk menentukan parameter ini dengan ketepatan dan kebolehpercayaan tertinggi, kerana petunjuk iklim seperti perubahan lapisan es dan glasier serta kenaikan permukaan laut global memerlukan pemantauan jangka panjang yang sangat tepat. Ketepatan yang diberikan oleh GNSS semasa belum memenuhi syarat yang diperlukan untuk membuat kesimpulan yang dapat dipercayai: perkembangan teknologi optik yang diterapkan pada GNSS masa depan seperti Kepler akan memungkinkan mengatasi batasan semasa.

Penentuan orbit tepat

Dinamika satelit dalam konstelasi Kepler MEO adalah serupa dengan sistem GALILEO semasa, yang menjamin kestabilan orbit jangka panjang dan membatasi jumlah manuver pemeliharaan buruj. Segmen LEO asas yang dipertimbangkan di sini terdiri daripada empat satelit yang diedarkan di atas dua orbit dekat-kutub bulat pada dua satah orbit tegak lurus.

Senibina Kepler. Kredit: GFZ / DLR

Fasa relatif antara satelit LEO dan antara satelit LEO dan MEO dirancang untuk menjamin ketersediaan 100% hubungan antara ketiga pesawat MEO melalui segmen LEO setiap masa. Infrastruktur ini menyediakan dua jenis ukuran: data jarak-jenis L-band GNSS (julat benar dan fasa pembawa) yang disiarkan oleh satelit MEO, dan julat antara satelit tepat pada pembawa optik antara satelit MEO yang berdekatan (berterusan) dan antara satelit MEO dan LEO (sambungan sporadis ke semua satelit MEO).
Isyarat navigasi yang disiarkan oleh satelit MEO dicatat oleh satelit LEO dan oleh stesen darat tunggal (atau bilangan stesen darat yang sangat terhad).

Menggunakan pakej perisian Parameter Bumi dan Sistem Orbit - Pengiraan Orbit (EPOS-OC) GFZ, jenis data yang disebutkan di atas disimulasikan dan sejumlah ujian penentuan orbit tepat (POD) (pemulihan orbit) dilakukan.
Dalam langkah simulasi data standard dan model dari pemprosesan harian data GNSS sebenar ditiru. Ini termasuk sikap seperti GPS, model tekanan radiasi suria yang berbeza, tujahan antena satelit MEO, model medan graviti EIGEN-6C, model pasang surut bumi dan lautan, pemuatan lautan dll. Data jarak GNSS disimulasikan pada 2 frekuensi GALILEO E1 dan E5 dan, untuk tujuan penentuan orbit, diubah menjadi kombinasi bebas ionosfera, dengan bunyi Gauss, dicirikan oleh sisihan piawai 50 cm (pseudo-range) dan 3 atau 5 mm (fasa pembawa) pada satelit LEO atau stesen darat, masing-masing. Slip kitaran juga disimulasikan. Waktu sistem Kepler dianggap sangat stabil: offset jam sistem disimulasikan sebagai nilai nol tetap. Julat optik antara satelit MEO dan antara satelit MEO dan LEO disimulasikan dengan ambang bunyi konservatif 1mm.
Hasil awal menunjukkan bahawa dengan hanya satu stesen darat dan kompensasi yang tidak sesuai untuk pemodelan daya bukan konservatif (contohnya tekanan sinaran suria, seretan udara LEO, tujahan antena MEO) orbit satelit Kepler dapat dipulihkan di luar talian hingga ketepatan sub-sentimeter untuk koordinat radial dan lebih baik daripada 15 mikrometer sesaat untuk anggaran halaju, memenuhi syarat awal untuk navigasi dan penyegerakan jam.

Penentuan orbit tepat untuk aplikasi geodetik

Rangkaian simulasi 124 stesen yang diedarkan secara global memanfaatkan isyarat Kepler untuk menyokong penentuan TRF global. Kredit: GFZ

Untuk tujuan operasi dan navigasi sistem, infrastruktur darat wilayah yang sangat terhad dipertimbangkan (lihat di atas). Untuk aplikasi geodesi satelit (mis. Merealisasikan kerangka rujukan terestrial), rangkaian global dengan sebilangan besar stesen digunakan (lihat gambar).
Rangkaian global ini adalah asas untuk simulasi anggaran parameter geodetik.

Mewujudkan kerangka rujukan terestrial

Kerangka rujukan terestrial global (TRF) menyediakan asas metrologi untuk mengukur dan memantau sistem Bumi. Pada masa ini, ketepatan TRF terbaru masih 8 kali lebih teruk daripada yang diperlukan oleh Sistem Pemerhatian Geodetik Global: ketepatan 1 mm, kestabilan 1 mm / dekad.

Medan graviti

Model medan graviti semasa berdasarkan misi GRACE (Gravity Recovery and Climate Explorer) dan GRACE-FO (GRACE-Follow On) tidak memenuhi semua keperluan pengguna untuk resolusi dan ketepatan ruang dan temporal. Manfaat peningkatan orbit konstelasi Kepler pada pekali medan graviti untuk menyiasat kemungkinan peningkatan Misi Graviti Generasi Seterusnya sedang dinilai.

Wap air

Wap air bersepadu: trend selama tiga dekad. Kredit: GFZ

Troposfera adalah penyumbang utama anggaran kesalahan sistematik dan rawak dalam teknik geodetik ruang berasaskan gelombang mikro. Pengukuran yang lebih tepat mengenai kelewatan penyebaran isyarat yang berkaitan membawa kepada anggaran parameter geodetik yang lebih tepat dalam analisis geodetik berikutnya. Peningkatan produk troposfera yang disebabkan oleh ciri-ciri buruj Kepler, dan terutama rangkaian segmen LEO dan antar-satelitnya, sedang dikaji.

Reflektometri

Perspektif altimetrik lautan bagi buruj GNSS baru disiasat memandangkan aplikasi berasaskan ruang dari reflektometri GNSS inovatif (GNSS-R). Dengan mengandaikan pemancar dan penerima GNSS-R di atas satelit MEO buruj & # 8217 (pautan MEO ke MEO), konsep altimetrik baru diterokai. Hasil awal menunjukkan bahawa pautan MEO ke MEO dapat meningkatkan anggaran parameter altimetrik penting berbanding senario semasa.


Geomagnetisme

5.01.6.2 Pemetaan Magnet Planet

Hingga kini, medan magnet seluruh planet telah diperhatikan hanya untuk Bulan dan Marikh. Beberapa kapal angkasa beredar di orbit kutub di sekitar Venus, tetapi tidak ada isyarat magnet yang kuat dari planet ini. Bulan dan Marikh tidak mempunyai dinamo aktif, tetapi anomali magnet yang sangat ketara telah diperhatikan pada kedua-duanya. Di Bulan, banyak tanda tangan magnetik berkorelasi dengan ciri permukaan seperti kawah, yang menunjukkan kemungkinan hubungannya dengan kejadian hentaman. Hentaman meteorit dikaitkan dengan suhu yang sangat tinggi, tidak hanya untuk menguap batu tetapi juga untuk mengionkannya. Oleh kerana reman dapat diperoleh dalam medan magnet yang disebabkan oleh peristiwa hentaman, apakah Bulan memiliki dinamo kuno atau tidak masih diperdebatkan.

Pemerhatian terbaru mengenai medan magnet di Marikh menunjukkan ciri yang menakjubkan. Anomali magnet yang sangat kuat mencapai ± 1500 nT (pada ketinggian 200 km) diperhatikan di kawasan yang agak luas di Hemisfera Selatan (Connerney et al., 1999). Lebih-lebih lagi, anomali muncul sebagai zon polaritas bergantian. Mereka memanjang ke arah timur-barat ( Gambar 23 ), mengingatkan tentang anomali yang berkaitan dengan penyebaran dasar laut di Bumi. Walau bagaimanapun, mereka sangat berbeza: jalur anomali jauh lebih luas (biasanya 200 km) dan intensiti jaraknya jauh lebih tinggi (20 A m −1 dengan mengandaikan ketebalan lapisan 30 km) daripada anomali lautan biasa di Bumi (5–50 km dan 1–10 A m −1). Selain itu, tidak ada bukti lain mengenai dasar laut yang menyebar di Marikh. Sekiranya magnetisasi sisa di kerak Mars diperoleh dalam proses yang serupa dengan tektonik plat di Bumi, diperlukan beberapa atau semua syarat berikut dipenuhi di Marikh: (1) medan magnet kuno sangat kuat, (2 ) pembalikan polaritas berlaku lebih jarang daripada di Bumi, (3) lapisan magnetik tebal terbentuk di 'rabung', dan / atau (d) mineral magnetik khas kerak Marin memperoleh jarak yang sangat kuat (misalnya, disebabkan ukuran butiran hampir dengan domain tunggal).

Gambar 23. Peta medan magnet satu pertiga dari Hemisfera Selatan Marikh. Perhatikan kumpulan anomali kuat dari arah timur-barat. Diterbitkan semula dengan izin dari Connerney JEP, Acuna MH, Wasilewski PJ et al. (1999). Garisan magnet di kerak kuno Marikh. Sains 284: 794-798. Hak Cipta 1999 AAAS.


Kleos ’Polar Vigilance Satellites Pass Review Kesediaan Integrasi

FRANKFURT, Jerman (Kleos Space PR) & # 8212 Kleos Space SA (ASX: KSS, Frankfurt: KS1), sebuah syarikat data-as-a-service (DaaS) data Frequency Reconnaissance Reconnaissance yang dikendalikan oleh angkasa lepas, mengesahkan bahawa perkembangan kedua kluster satelit, Polar Vigilance Mission (KSF1), berada di landasan yang tepat untuk pelancaran SpaceX pertengahan 2021 setelah berjaya menyelesaikan Kajian Kesediaan Integrasi, dan satelit memulakan proses membina dengan pembangun satelit ISISPACE.

Empat nanosatelit Polar Vigilance berada dalam fasa pemasangan dan ujian sebagai persiapan untuk penerimaan akhir. Satelit Kleos kemudian akan dihantar ke lokasi pelancaran untuk penyatuan ke dalam kenderaan pelancaran SpaceX Falcon 9.

Satelit KSF1 Polar Vigilance Mission dijadualkan untuk pelancaran pertengahan 2021 di SpaceX Falcon 9, di bawah kontrak ridesare dengan Spaceflight Inc. Satelit KSF1 akan dilancarkan ke orbit Sunchronous Sun 500-600km, meningkatkan liputan Kleos ke utara dan di sebelah selatan kecenderungan 37 satelit satelit Misi Pengakap, yang berjaya dilancarkan pada awal November 2020. Kluster satelit ketiga Kleos, Polar Patrol Mission, dijadualkan dilancarkan pada bulan Disember 2021 dengan SpaceX Falcon 9.

Satelit Kleos mengesan dan geolokasi transmisi frekuensi radio untuk memberikan kecerdasan berasaskan aktiviti global, meningkatkan pengesanan aktiviti ‘gelap’ seperti penyeludupan dadah dan orang, cabaran sempadan, dan penangkapan ikan secara haram.

Kleos Space CTO Miles Ashcroft mengatakan, “Pembangunan kluster KSF1 sedang berjalan dengan kecepatan yang luar biasa dengan pengiriman ke lokasi yang dirancang untuk akhir Mei. Kleos memanfaatkan pengalaman dan semangat para pembangun satelitnya, ISISPACE yang berpusat di Belanda, untuk mengembangkan dan menyampaikan dengan cepat serta meningkatkan kemampuan perkakasan dan perisian. Kami mengembangkan buruj kami dengan pesat pada tahun 2021 dengan kelompok yang dijadualkan dilancarkan menjelang akhir tahun ini. Setiap kluster satelit yang dilancarkan meningkatkan permukaan tanah dan waktu yang diliputi, oleh itu, nilai data geolokasi frekuensi radio kami meningkat, yang membolehkan lesen langganan bertingkat untuk kerajaan dan entiti komersial ditawarkan. "


Pelajaran 10: Sistem Satelit Navigasi Global dan Masa Depan

Pautan di bawah memberikan garis besar bahan untuk pelajaran ini. Pastikan anda membaca keseluruhan pelajaran dengan teliti sebelum kembali ke Canvas untuk menghantar tugasan anda.

Pengarang dan / atau Pengajar: Jan Van Sickle, Pensyarah Kanan, Institut e-Pendidikan John A. Dutton, College of Earth and Mineral Sciences, The Pennsylvania State University V3 Consultants, Lakewood, CO

Modul perisian ini adalah sebahagian daripada Inisiatif OER College of Earth and Mineral Sciences Penn State.

College of Earth and Mineral Sciences komited untuk menjadikan laman webnya dapat diakses oleh semua pengguna, dan mengalu-alukan komen atau cadangan mengenai peningkatan akses. Sila hantar komen atau cadangan mengenai kebolehaksesan ke penyunting laman web. Penyunting laman web juga boleh dihubungi dengan pertanyaan atau komen mengenai Sumber Pendidikan Terbuka ini.

Institut e-Pendidikan John A. Dutton adalah unit reka bentuk pembelajaran College of Earth and Mineral Sciences di The Pennsylvania State University.


Satelit kutub untuk Sistem Navigasi Global - Astronomi

Untuk memenuhi permintaan untuk data kecepatan dan lokasi, Polar telah mengintegrasikan GNSS (Sistem Satelit Navigasi Global) ke dalam perangkat yang dapat dipakai sejak tahun 2009. Pada masa ini, data lokasi dapat ditentukan dengan hampir setiap perangkat sukan dan kecergasan Polar. Sistem Polar dibina pada empat implementasi satelit utama GPS, Glonass, Galileo dan BeiDou. Bilangan satelit untuk GPS, Glonass, Galileo dan BeiDou kini masing-masing 31, 24, 18 dan 23. Sistem Polar GNSS mengira kedudukan, masa, kelajuan dan arah dengan had ketepatan tertentu. Dalam praktiknya, ketepatan kedudukan mungkin berbeza antara 1–20 meter. Masa yang dikesan (UTC) boleh berbeza dari 5 ns hingga 60 ns. Kelajuan dan arah diambil dari kedudukan dan masa. Pengesahan prestasi untuk sistem dilakukan sehingga merangkumi semua kes penggunaan yang mungkin. Peranti diuji dalam keadaan makmal tulen, di bawah langit dalam jig stabil dan juga dalam kes penggunaan sebenar di persekitaran yang berbeza dengan cabaran yang berbeza. Kajian pengesahan objektif menunjukkan prestasi yang baik untuk Polar GNSS. Kertas putih ini membuka latar belakang teori dan mengkaji pelaksanaan teknikal Polar GNSS. Selain itu hasil kajian prestasi dan pengesahan dikemukakan.

Mengenai Polar
Ikut kami
Undang-undang
Menjadi orang dalam Polar

Jadilah antara yang pertama mendengar tentang tawaran eksklusif, petua latihan berguna dan berita Polar terkini.

Dengan mengklik Langgan, anda bersetuju untuk menerima e-mel dari Polar dan mengesahkan bahawa anda telah membaca Notis Privasi kami

Tukar wilayah

Sekiranya negara / wilayah anda tidak disenaraikan di halaman ini, sila dapatkan maklumat hubungan tempatan, peruncit dan kedai dan tempat servis di laman web global kami.


Ketersediaan terpilih

GPS untuk pengguna awam melonjak maju pada tahun 2000 ketika Clinton mengizinkan berakhirnya "ketersediaan selektif." Sebelum ini, orang awam mendapat pandangan yang lebih "kasar" mengenai kedudukan mereka kerana tentera memanipulasi faktor-faktor seperti data orbit atau kekerapan jam satelit.

Namun, tidak lama sebelum orang awam takut pilihan itu dapat dihidupkan semula. Serangan pengganas pada 11 September 2001, di Pusat Perdagangan Dunia dan Pentagon mendorong sejumlah langkah keselamatan baru. Enam hari selepas serangan itu, Lembaga Eksekutif Interagency GPS menyatakan tidak ada perubahan pada dasar Amerika Syarikat: untuk tidak menggunakan ketersediaan selektif lagi.

Pada tahun 2007, Presiden George W. Bush menerima cadangan untuk melangkah lebih jauh. Atas nasihat dari Jabatan Pertahanan, dia mengarahkan agar generasi Navstar III tidak memiliki kemampuan untuk melakukan ketersediaan selektif sama sekali. Dengan GPS sekarang industri bernilai berbilion dolar, nampaknya pertimbangan komersial mempunyai suara yang kuat di Washington.

"Walaupun tindakan ini tidak akan meningkatkan prestasi sistem secara material," baca pernyataan dari Jabatan Pertahanan, "ini mencerminkan komitmen kuat Amerika Syarikat kepada pengguna dengan memperkuat bahawa utiliti global ini dapat diandalkan untuk menyokong perdamaian yang aman aplikasi di seluruh dunia. "

Tidak seperti zaman awal, Navstar menghadapi persaingan dari sistem seperti GPS lain yang dibina oleh negara lain untuk kegunaan awam dan ketenteraan. Orang Rusia mempunyai sistem yang disebut GLONASS, sementara orang-orang Eropah memiliki sistem lain yang disebut Galileo yang pada tahap awal penyebaran.

Dengan ketersediaan selektif yang tidak termasuk dalam satelit GPS terkini, sistem yang lebih baru dapat mengesan lokasi untuk orang awam hanya dalam jarak satu kaki, menurut The Verge. Pencari GPS biasa hari ini dapat menentukan lokasi orang awam dengan ketepatan tiga hingga sembilan meter (10 hingga 16 kaki.)