KPS — Корейська система позиціонування
Корейська система позиціонування (KPS) є амбітним планом Південної Кореї щодо створення незалежної регіональної системи супутникової навігації. KPS надаватиме життєво важливі послуги позиціонування, навігації та визначення часу (PNT) у регіоні Азії та Океанії. Її мета — зменшити залежність від іноземних систем, таких як американська GPS. Уряд розпочав цей масштабний проєкт у 2022 році. Повна оперативна готовність наразі запланована на 2035 рік. KPS розроблена для суттєвого підвищення стабільності PNT для національної інфраструктури. Вона також покликана сприяти розвитку численних нових вітчизняних галузей промисловості.
KPS розгорне угруповання з восьми спеціалізованих супутників. Ця конфігурація включає три супутники на геостаціонарній орбіті (GEO). Решта п'ять супутників займатимуть нахилену геосинхронну орбіту (IGSO). Така гібридна конструкція забезпечує високе покриття та сильну доступність сигналів, особливо над Корейським півостровом. Супутники працюють під високими кутами місця. Цей високий кут є важливим для надійної роботи в міських центрах і гірській місцевості. Корейський інститут аерокосмічних досліджень (KARI) очолює розробку. Проєкт KPS планує запустити свій перший супутник IGSO у 2027 році.
Південна Корея також створює розширений наземний сегмент. Він включає Інтегрований операційний центр та різноманітні станції моніторингу.
Частоти та цілі, що вимагають високої точності
KPS передаватиме навігаційні сигнали на стандартних частотах GNSS. Попередні плани передбачають використання L-діапазону (1164–1300 МГц та 1559–1610 МГц). Також розглядається S-діапазон (2483,5–2500 МГц) для мовлення сигналів.
Корейська система позиціонування (KPS) співпрацює з іншими країнами щодо використання тих самих часток. Головна технічна мета KPS полягає в наданні надзвичайно точної інформації про розташування та орієнтацію заданої точки. Вона націлена на досягнення сантиметрової точності навколо Корейського півострова. Така висока точність досягається завдяки поєднанню вимірювань KPS та GPS. Результати симуляції показують, що таке поєднання може значно покращити точність стандартного позиціонування за точкою порівняно з використанням лише GPS.
KPS підтримуватиме безліч високоточних застосувань. Вона забезпечує основну основу для передової мобільності. Це включає самохідні автомобілі та дрони. Крім того, KPS підвищить безпеку на транспорті, особливо в авіації та морських операціях. KPS також матиме важливе значення для національної оборони, ліквідації наслідків стихійних лих та точного землеробства. Після завершення вона створить надійне, незалежне рішення PNT, яке забезпечить безперебійну роботу послуг навіть в умовах надзвичайних ситуацій.
У вас є питання?
Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання. Якщо ви не знайдете потрібної інформації, будь ласка, звертайтеся до нас безпосередньо!
Що таке PNT?
Абревіатура PNT розшифровується як «позиціонування, навігація та синхронізація часу» — три основні складові, на яких базується будь-яка сучасна система навігації чи координації, чи то в аерокосмічній галузі, оборонній сфері, морському транспорті, секторі автономних транспортних засобів, чи в галузі критичної інфраструктури.
Ось чіткий розклад:
1. Позиціонування
Це відповідає на запитання: «Де я перебуваю?»
Вона надає точні географічні координати (широту, довготу, висоту). Зазвичай визначається за допомогою GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou) або INS, коли сигнал GNSS недоступний.
Незамінний інструмент для відстеження, навігації, картографування та оцінки обстановки.
2. Навігація
Тут дається відповідь на питання: «Як дістатися з точки А до точки Б?»
Це передбачає визначення напрямку, швидкості та траєкторії для безпечного й ефективного досягнення пункту призначення. Сюди входять швидкість, курс та положення (roll, pitch, відхилення від курсу).
Часто досягається за допомогою IMU/INS, алгоритмів злиття датчиків, одометрії або навігації на основі GNSS.
3. Терміни
Це відповідає на запитання: «Котра зараз година, точно?»
Точний синхронізований час є критично важливим для координації систем і сигналів. Високоточне визначення часу лежить в основі комунікаційних мереж, військових систем, електромереж та самої GNSS.
Навіть похибки на рівні мікросекунд можуть спричинити збої в роботі систем зв’язку, каналів передачі даних або геолокації.
Чому PNT має значення?
PNT лежить в основі кожної сучасної автономної чи керованої системи — чи то ракети, БПЛА, транспортні засоби, USV, AUV або навіть стільникові мережі. Коли сигнал GNSS погіршується або блокується (denied), інерціальні системи (IMU/INS) стають основою стійкого PNT.
Як працює GPS?
GPS (Global Positioning System) працює за допомогою сузір'я супутників, точного часу та трилатерації для визначення вашого положення в будь-якій точці Землі.
Ось найпростіше і зрозуміле пояснення:
1 – Супутники передають сигнали
Близько 30 супутників GPS обертаються навколо Землі, кожен із них безперервно передає:
– Своє точне положення в просторі
– Точний час надсилання сигналу (з використанням атомних годинників)
Ці сигнали поширюються зі швидкістю світла.
2 – Ваш приймач вимірює час проходження сигналу
GPS-приймач (у вашому телефоні, дроні, INS тощо) приймає сигнали від кількох супутників.
Вимірюючи час, за який кожен сигнал досягав точки, система обчислює відстань:
відстань = швидкість світла × час проходження
3 – Трилатерація визначає ваше місцезнаходження
Щоб визначити своє місцезнаходження, приймач використовує трилатерацію (а не триангуляцію):
- Маючи 1 супутник → ви можете перебувати в будь-якій точці на кулі
- При наявності 2 супутників → кола перетинаються
- З 3 супутниками → дві можливі точки
- Завдяки 4 супутникам → ваше точне 3D-положення + корекція часу
Ваш приймач не має атомного годинника, тому для усунення помилок синхронізації потрібен четвертий супутник.
4 – Виправлення підвищують точність
Необроблений сигнал GPS містить похибки через:
- Атмосфера (іоносфера, тропосфера)
- Зсув супутникового годинника
- Похибки прогнозування орбіти
- Багатопроменеві відбиття (сигнали, що відбиваються від будівель)
Щоб підвищити точність:
- Система SBAS (наприклад, WAAS, EGNOS) забезпечує поправки в режимі реального часу
- Методи RTK та PPP дозволяють коригувати похибки з точністю до сантиметра
- Зв'язок INS (IMU + GPS) згладжує та перекриває прогалини під час втрати сигналу
6 – Кінцевий результат
Приймач об'єднує всі дані для розрахунку:
- Широта
- Довгота
- Висота над рівнем моря
- Швидкість
- Точний час
Сучасні GPS-приймачі роблять це десятки або сотні разів на секунду.
Які існують частоти та сигнали GNSS?
▶︎ GPS
Сигнали та частоти
L1 C/A → 1575,42 МГц
L1C → 1575,42 МГц
L2 C → 1227,6 МГц
L2 P → 1227,6 МГц
L5 → 1176,45 МГц
▶︎ ГЛОНАСС
Сигнали та частоти
L1 C/A → 1598,0625–1609,3125 МГц
L2 C → 1242,9375–1251,6875 МГц
L2 P → 1242,9375–1251,6875 МГц
L3 → OC 1202,025
▶︎ ГАЛІЛЕЙ
Сигнали та частоти
E1 → 1575,42 МГц
E5a → 1176,45 МГц
E5b → 1207,14 МГц
E5 AltBOC → 1191,795 МГц
E6 → 1278,75 МГц
▶︎ «Бейду»
Сигнали та частоти
B1I → 1561,098 МГц
B2I → 1207,14 МГц
B3I → 1268,52 МГц
B1C → 1575,42 МГц
B2a → 1176,45 МГц
B2b → 1207,14 МГц
▶︎ NAVIC
Сигнали та частоти
L5 → 1176,45 МГц
▶︎ SBAS
Сигнали та частоти
L1 → 1575,42 МГц
L5 → 1176,45 МГц
▶︎ QZSS
L1 C/A → 1575,42 МГц
L1 C → 1575,42 МГц
L1S → 1575,42 МГц
L2C → 1227,6 МГц
L5 → 1176,45 МГц
L6 → 1278,75 МГц
