На какой высоте спутники используют GNSS для позиционирования и как снижается точность с высотой?

Спутники ГНСС (по крайней мере, GPS) находятся на средней околоземной орбите (СОО). Спутники LEO могут использовать GNSS для позиционирования. Возможно ли это еще для спутников на эллиптических, таких как Молния, орбитах? Для геостационарных спутников все спутники GNSS будут находиться в относительно небольшом телесном угле (но все же намного большем, чем земной), но в принципе все же должна быть возможность использовать GNSS. Как далеко используется позиционирование на основе GNSS, и как ухудшается точность с расстоянием до Земли, теоретически и на практике?

Ответы (2)

Самый дальний спутник, который я видел, использующий GPS, — это AO-40, спутник, построенный любителями. На самом деле, они сделали исследовательскую работу по этому вопросу. В документе говорится, что ему удалось достичь навигационного решения на расстоянии 60 000 км, что составляет примерно 1/6 пути до Луны, и далеко за пределами пояса геосинхронных спутников. Я уверен, что есть и другие спутники, которые продемонстрировали эту технологию еще лучше, но сам факт приема сигнала за пределы созвездия GPS впечатляет.

Следует отметить, что эта проблема сложна, поскольку все антенны GPS сфокусированы на Земле, поэтому за пределы созвездия GPS выходит не так много излучения. Тем не менее, это можно сделать, если делать это аккуратно. Кроме того, в настоящее время существуют специальные приемники для приема HEO GPS, которые можно найти здесь .

Есть по крайней мере одна миссия, которая продолжает пытаться побить рекорд дальше, — это миссия НАСА MMS . Они превзошли рекорд АО-40 и преодолели 70 000 км, так как я изначально написал этот ответ.

Верно, я полагаю, что спутниковые антенны GPS являются направленными, поэтому вам нужно получать сигнал с другой стороны Земли?
@gerrit: Антенны по-прежнему передают немного сигнала за пределы своего основного направления, но он намного слабее. Однако это трудная проблема.
@PearsonArtPhoto В вашем ответе есть некоторая ирония. Чем выше орбита спутника, тем проще использовать GPS. На НОО мучительно, на геостационарной орбите вполне работает. Вы неявно упоминаете причину этого, антенны спутников GPS указывают на Землю. Таким образом, вы можете фактически использовать сигналы спутников на другой стороне Земли, когда антенны на самом деле направлены на вас и если вы находитесь достаточно высоко, чтобы «видеть» их (с Землей в основном в стороне). Есть несколько хороших статей по этому поводу, надо их поискать...
@ernestopheles: я обнаружил, что LEO довольно прост, так как вы все еще находитесь ниже созвездия GPS. Когда вы оказываетесь над созвездием, возникают трудности. Может быть, будет проще, если вы достаточно далеко... Хммм... Звучит интересно, однако.
@ernestopheles Мне было бы очень интересно увидеть эти документы ... Я никогда раньше не слышал этой характеристики.
К вашему сведению, ссылка на приемник HEO GPS мертва.
Означает ли это, что существует своего рода орбитальная GPS «зона Златовласки»? Слишком близко, и вы находитесь не на той стороне ближних спутников, но затмеваетесь Землей от дальних; слишком далеко и сигнал слишком слаб, или, возможно, углы слишком малы, чтобы найти адекватное решение?
Обратите внимание, что MMS с тех пор побил этот рекорд на 70 000 км (и может установить еще один рекорд в следующем году, когда они поднимут апогей).
Вы можете обновить свой ответ сейчас - рекорд теперь составляет 70 000 км! см. space.com/34640-nasa-satellites-gps-world-record.html и sciencedaily.com/releases/2016/11/161104190848.htm

Поскольку предложение об обновлении ответа не было принято, я опубликую его как новый ответ.

По состоянию на 6 августа 2021 года он все еще находится на высоте 70 135 км над Землей по сравнению с 2015 годом.

Источники:

Ссылка Science Daily содержит:

Магнитосферная многомасштабная миссия НАСА, или MMS, бьет рекорды. Теперь MMS занесен в Книгу рекордов Гиннеса по фиксации сигнала GPS на самой большой высоте. Работая на высокоэллиптической орбите вокруг Земли, спутники MMS установили рекорд на высоте 43 500 миль над поверхностью. Четыре космических корабля MMS включают измерения GPS в свои точные системы слежения, которые требуют чрезвычайно точных вычислений положения и орбиты для управления плотными летящими формами.

Из GPS-фиксации самой большой высоты на сайте GuinessWordRecords.com :

  • Кто: ММС НАВИГАТОР GPS ПРИЕМНИК
  • Что: 70 135 КИЛОМЕТРОВ
  • Где: СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ (ЗЕЛЕНЫЙ ПОЯС)
  • Когда: 13 марта 2015 г.

GPS-фиксация наибольшей высоты составляет 70 135 км над Землей, обнаруженная на борту космического корабля НАСА (США) MMS Navigator и переданная в Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, Мэриленд, США, 19 марта 2015 года.

Сигналы GPS были захвачены собственным GPS-приемником НАСА под названием Navigator.

Все записи, представленные на нашем сайте, являются актуальными и актуальными. Чтобы получить полный список названий записей, воспользуйтесь нашим поиском приложений для записей. (Для доступа необходимо зарегистрироваться/войти)

Видео MMS Годдарда НАСА бьет мировой рекорд :

ГРОМКАЯ, РАЗДРАЖАЮЩАЯ МУЗЫКА, предупреждение!

На какой высоте спутники используют GNSS для позиционирования и как снижается точность с высотой?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v