Satellitmottagare (även GNSS - mottagare ) - en radiomottagare för att bestämma de geografiska koordinaterna för den aktuella platsen för mottagarantennen baserat på data om tidsfördröjningar för ankomsten av radiosignaler som sänds ut av satelliter i navigationssystem . Beroende på vilket navigationssystem som används är de uppdelade i GPS-mottagare, GLONASS-mottagare och så vidare, men för närvarande kan de flesta konsument- och professionella satellitmottagare arbeta med flera satellitnavigeringssystem.
Det finns två huvudsakliga felkällor. Den första är att mottagaren, till skillnad från satelliten, använder mindre exakta kvartsklockor som kräver regelbunden synkronisering. Du kan eliminera felet om du använder atomur som liknar de som placeras på satelliten. Men för det första är det besvärligt, och för det andra är det dyrt - deras kostnad är cirka 100 000 $. En annan lösning är att matematiskt subtrahera mottagarens klockfel genom att ta emot korrekta tidssignaler från minst fyra satelliter. Denna metod används i satellitnavigeringssystem [2] . Nu är denna information irrelevant, eftersom alla mottagare får tid genom kommunikation med en lokal basstation , i ett befolkat område som ligger inom några hundra meter - de första kilometerna.
Den andra felkällan är signalbehandlingstiden i mottagaren, den så kallade bittiden . För konventionella GNSS-enheter sätts en noggrannhet på en procent av bittiden, detta motsvarar 10 nanosekunder, för ljusets hastighet är detta ett avstånd på 3 meter. Sådan noggrannhet är tillräcklig för orientering på marken, men är inte lämplig för konstruktion. Mer avancerade mottagare i professionella geodetiska apparater eller för militära ändamål har flera storleksordningar högre noggrannhet och bestämmer positionen med en noggrannhet på upp till 300 mm [3] .
Resten av felet ackumuleras när signalen passerar genom atmosfären, det vill säga det beror på molnighet och väder, på olika hinder - skogar, byggnader, kroppen av enhetens ägare, etc. I praktiken är den maximala mätningen noggrannheten hos hushållsmottagare begränsas alltid av bittid och är 3-5 m även vid användning av SBAS- system och lokala system för att överföra korrigeringar från en markstation på 1 km avstånd mellan stationerna (differentiell metod). Före den 1 maj 2000 reducerades GPS:s noggrannhet på konstgjord väg genom att införa falska korrigeringar i signalerna som sändes av satelliten [4] .
Enheter som använder en signal från GNSS-satelliter i sitt arbete kan delas in i professionella, med hög positioneringsnoggrannhet, och hushåll. De förra används främst för militära ändamål, för geodesi och kartografi, medan de senare används i stor utsträckning inom olika områden av det moderna livet.
Professionell GNSS-utrustning kännetecknas av kvaliteten på komponenterna (särskilt antenner), programvaran som används , de driftslägen som stöds (till exempel RTK, binär datautgång), driftfrekvenser (L1 + L2), störningsundertryckningsalgoritmer, solaktivitet ( jonosfärisk påverkan ), stödd av navigationssystem (till exempel GPS , GLONASS , Galileo , Beidou ), ökad strömförsörjning och, naturligtvis, pris.
Professionella GNSS-mottagare klassificeras som mottagare av undersökningsgrad och GIS-klass:
Generellt sett ger geodetiska mottagare bättre noggrannhet vid bestämning av koordinater, men framsteg inom teknik tillåter vissa GIS-klassmodeller att framgångsrikt ersätta dem.
Hjärtat i alla GPS-mottagare är chipset den körs på. Under lång tid producerades alla mottagare med 12-kanals chipset. Förutom det faktum att 12 kanaler inte räcker för en snabb "kallstart" - den initiala bestämningen av deras plats, behövde sådana mottagare en öppen himmel, eftersom de bara fungerade med en direkt siktlinje för satelliterna (minst 3; ju mer desto mer exakt). Hittills anses alla sådana mottagare vara föråldrade och har utgått. För närvarande är det maximala antalet kanaler på en professionell mottagare 440 (två chipset med 220 kanaler i mottagaren). Eftersom navigationssatelliter sänder vid olika frekvenser, för att förbättra noggrannheten, bestämmer professionell utrustning koordinaterna med hjälp av alla tillgängliga kanaler för alla för närvarande synliga satelliter. Trots det faktum att teoretiskt sett kan antalet kanaler med professionell geodetisk utrustning, både inhemsk och utländsk, ökas genom att installera ytterligare chipset, under det kommande decenniet är detta opraktiskt, eftersom 440 kanaler kommer att räcka för att samtidigt spåra alla uppskjutna satelliter ( vilket i princip är omöjligt, eftersom mottagaren tar emot en signal från satelliter som är belägna i en begränsad sektor av himlaklotet).
Satellitmottagare för ett brett spektrum av användare kan klassificeras enligt följande:
De förra har sin egen processor för att utföra navigeringsfunktioner, medan de senare, även utrustade med sina egna GNSS-kretsuppsättningar, använder navigationsapplikationer som är designade för ett specifikt operativsystem för huvudenheten för sitt arbete. GNSS-spårare och GNSS-loggrar är i regel inte utrustade med egna displayer för att visa information, utan används endast för att samla in, överföra och lagra data, som sedan kan bearbetas och användas för en mängd olika ändamål, till exempel för satelliter . övervakning av fordon .