Системы пространственной ориентации объектов по сигналам ГНСС
С развитием прецизионных спутниковых технологий появилась возможность создания принципиально новых датчиков пространственной ориентации объектов. Такое оборудование получило общепринятое название «спутниковых компасов». Принцип их действия основан на определении ориентации осей системы координат, жестко связанной с объектом, относительно осей горизонтальной системы координат на основе специализированной обработки сигналов ГНСС. Для решения данной задачи в составе оборудования используется, как минимум, две приемные антенны ГНСС, приемники ГНСС, формирующие измерения полной фазы несущей, и встроенное программное обеспечение, реализующее алгоритмы прецизионной дифференциальной навигации и выработки параметров пространственной ориентации объекта в реальном времени.
Спутниковый компас с двумя антеннами ГНСС позволяет определить только курс объекта (ориентацию относительно истинного меридиана); оборудование с тремя антеннами позволяет определить полную пространственную ориентацию объекта (курс, крен и дифферент).
Точность определения углов пространственной ориентации зависит от конфигурации антенной системы спутникового компаса: чем больше расстояние между антеннами, тем эта точность выше. В среднем, точность определения курса определяется формулой 0,2°/L, а точность определения крена и дифферента — формулой 0,4°/L, где L — длина проекции антенной базы (линии, соединяющей фазовые центры приемных антенн ГНСС) на плоскость изменения соответствующего угла.
Спутниковый компас лишен недостатков иных известных средств курсоуказания (инерционной погрешности, девиации), имеет малое время холодного старта, одинаково точен при работе в любой точке земного шара (в том числе, в высоких широтах), имеет невысокую стоимость и не требует затрат в эксплуатации. Поэтому спутниковый компас находит свое применение, прежде всего, на водном транспорте в качестве основного средства курсоуказания.
В частности, наша технология реализована в судовом оборудовании «Фарватер» РК-2106 и «Фарватер» РК-2306, серийно выпускаемом компанией ООО «РАДИО КОМПЛЕКС». Изделия имеют одобрение Минтранса, Морского и Речного регистров РФ, и в настоящее время используются на судах Российской Федерации.
Для использования в иных областях и/или интеграции с различными иными системами и комплексами, мы предлагаем малогабаритное недорогое решение в виде аппаратно-программного модуля с двумя или тремя приемными антеннами ГНСС (соответственно, модули «Фарватер-К2» и «Фарватер-К3»). Для управления режимами работы модуля и отображения результатов используется программное обеспечение «Спутниковый компас».
