Словарь терминов

ASCII

7-битная (расширенная 8-битная) кодировка печатных символов верхнего и нижнего регистра, включая десятичные цифры, а также специальные и непечатаемые символы. Обычно используется для текстовых данных.

Acquisition (Захват)

Захват сигналов C/A-кода и P-кода спутника. При первом включении ГНСС приемник захватывает сигналы всех доступных спутников , затем, по мере появления на небосводе других спутников, происходит захват и отслеживание их сигналов пока они находятся в зоне видимости.

Anti-Spoofing (Антиспуфинг)

Противодействие спуфингу и повышение помехоустойчивости. Обычно P-код  заменяется зашифрованным Y-кодом [см. P-код и Y-код].

Attenuation (Затухание, ослабление)

Снижение мощности сигнала.

Azimuth (Азимут)

Горизонтальный угол между истинным севером (может быть магнитным севером) и курсом.

Bearing (Пеленг)

Угол между опорным направлением (например, географическим севером, магнитным севером, севером сетки координат) и курсом.

Carrier (Частота несущая)

Опорная (несущая) радиочастота модулированного сигнала.

Carrier Phase Ambiguity (Фазовая неоднозначность)

Неопределенное количество целочисленных циклов фазы несущей между приемной ГНСС антенной и спутником. (Коротко - неоднозначность).

Carrier Phase Measurements (Измерения фазы несущей)

Измерение «накопленного доплеровского диапазона» (ADR). Это измерение мгновенного значения фазы (сдвиг фазы 1 цикла) плюс некоторое  количество целочисленных полных фаз. Как только приемник начинает отслеживать сигнал со спутника, изменение псевдодальности позволяет оценить целое число фаз. Чем больше приемник накапливает это изменение, тем точнее вычисляется целое число фаз. Когда происходит разрыв слежения, происходит сброс расчета целого числа фаз (это называется проскальзыванием цикла).

Checksum (Контрольная сумма)

По стандарту NMEA проверка целостности передаваемых данных рассчитывается по определенному алгоритму источником и добавляется к строке сообщения, а затем перевычисляется получателем и сравнивается, чтобы определить, правильно ли было получено сообщение. Обязательно для некоторых сообщений, необязательно для всех остальных.

Circular Error Probable (CEP)

Радиус круга, при котором 50% произведенных измерений находится внутри границ этого круга.

Coarse Acquisition (C/A) Code (Код свободного доступа C/A)

Битовая модуляции несущей частоты, которая используется для определения псевдодальности до передающего спутника GPS. Частота следования импульсов  1,023 МГц и период повторения 0,001 с, что дает длину кодового импульса 300 м, который очень легко декодировать.

Communication Protocol (Протокол связи)

Протокол обмена сообщениями между источником и приемником, который включает в себя формат сообщения и последовательность, в которой сообщения должны быть переданы. Также включает параметры передачи, такие как битовая скорость, стоповые биты, четность и количество бит на символ.

Control Segment (Наземный сегмент ГНСС)

Глобальная сеть опорных станций для определения точных орбитальных параметров навигационных спутников и ЦУП  для управления спутниками ГНСС и синхронизации их часов.

Coordinated Universal Time (UTC) (Всемирное координированное время (UTC))

Eдиницей времени UTC является атомная секунда, но оно также связано с ПВЗ (параметры вращения земли) путем ввода поправочной секунды (leap second) по решению Международной службы вращения Земли и опорных систем (МСВЗ, IERS).

Course (Курс)

Магнитный азимут - горизонтальный угол между магнитным полюсом и направлением движения (по часовой стрелке). Отличается от истинного азимута (heading).

Course Made Good (CMG) (Истинный курс (CMG))

Направление (курс) движения транспортного средства к выбранной цели. Может отличаться от направления (положения) транспортного средства, что может быть вызвано течением, ветром и т.д.

Course Over Ground (COG) (Курс относительно земли (COG))

Путевой курс судна, т.е. направление трека движения судна относительно земли.

Cross Track Error (XTE) (Отклонение от основного курса (XTE))

Отклонение от основного курса. XTE измеряется  как длина вектора перпендикулярного курсовой линии (Course Over Ground (COG)), по которой двигалось бы судно если бы оно не смещалось в сторону под действием ветра или течения.

Cycle Slip (Срыв циклов)

Скачок в измерении фазы несущей на произвольное число целых циклов. Обычно это вызвано прерыванием в отслеживании сигнала из-за физических препятствий или других воздействий.

Dead Reckoning (DR) (Навигационное счисление (DR))

Определение приблизительного местоположения судна от последних известных координат, вычисленное по серии последовательных векторов и пройденного расстояния, рассчитанных с использованием  курсов и скорости.

Destination (Пункт назначения)

Конкретная географическая точка, к которой следует судно. Это может быть следующая путевая точка трека путевых точек или конечный пункт назначения.

Differential GPS (DGPS) (Дифференциальная GPS (DGPS))

Метод повышения точности GPS, который использует вычисленные ошибки в псевдодальностях в точке с известными координатами для коррекции измерений, выполняемых другими приемниками GPS в пределах той же географической области.

Dilution of Precision (DOP) (Снижение точности (DOP))

Числовое значение, выражающее коэффициент достоверности вычисленного местоположения в зависимости от текущей геометрии расположения спутников. Чем ниже значение, тем больше достоверность вычисленного местоположения. DOP может оценивать следующие определения:

GDOP

- достоверность всех параметров (широта, долгота, высота, смещение часов);

PDOP

- достоверность 3D-координат (широта, долгота, высота);

HTDOP

- достоверность плановых координат 2D и параметров времени (широта, долгота, время);

HDOP

- достоверность плановых координат 2D (широта, долгота);

VDOP

- достоверность определения высоты;

TDOP

- достоверность определения смещения часов.

Doppler (Допплер)

Изменение частоты звука, света или других волн, вызванное перемещением источника излучения относительно наблюдателя.

Doppler Aiding (Допплеровский сдвиг)

Обработка сигнала, которая использует измеренный доплеровский сдвиг для того, чтобы приемник мог плавно отслеживать сигнал GPS и более точно вычислял скорость и местоположение.

Double-Difference (Двойная разница)

Математический метод сравнения наблюдений различных каналов (спутников, частот) приемника, а затем сравнение между опорным приемником и подвижным приемником.

Double-Difference Carrier Phase Ambiguity (Двойная разность фаз несущей)

Неоднозначности фазы несущей, их различия между каналами приемника и между опорным приемником и подвижным приемником. Они оцениваются, когда для позиционирования используется алгоритм  двойной разности фазы несущей. (Иногда двойная неоднозначность или неоднозначность , для краткости).

Earth-Centred-Earth-Fixed (ECEF) (Геоцентрическая СК (ECEF))

Это декартова система координат, в которой координата X в экваториальной плоскости Земли указывает на нулевой меридиан Гринвича, ось Z указывает на истинный север, а ось Y в экваториальной плоскости под углом 90° вправо от оси X, таким образом получается правосторонняя система XYZ.

Elevation (Угол возвышения)

Угол, образуемый от линии горизонта до наблюдаемого положения спутника.

Ellipsoid (Эллипсоид)

Гладкая математическая поверхность, образованная вращением элипса вокруг оси. Представляет собой условную форму Земли, близкую к геоиду. Используется в качестве опорной поверхности для геодезических изысканий.

Ellipsoidal Height (Эллипсоидальная высота)

Высота над определенным эллипсоидом, приближенным к поверхности Земли.

Ephemeris (Эфемериды)

Набор параметров орбит спутников, которые используются приемником GPS для расчета точных положений и скоростей спутников GPS. Эфемериды используются в навигационном решении и периодически обновляются для поддержания точности приемников GPS.

Ephemeris Data (Данные эфемерид)

Орбитальные (координатно-временные) данные, передаваемые спутником GPS.

Epoch (Эпоха)

Строго определенный момент времени. Обычно, время наблюдения.

Field (Поле)

Символ или строка символов, которым непосредственно предшествует разделитель полей.

Fixed Ambiguity Estimates (Оценка разрешения неоднозначности)

Оценка неоднозначности фазы несущей, которая представлена определенным число и остается постоянной. Обычно это целые числа или значения, полученные из линейных комбинаций целых чисел.

Fixed Discrete Ambiguity Estimates

Carrier phase ambiguities which are set to values which are members of a predetermined set of discrete possibilities, and then held constant.

Fixed Field (Фиксированное поле)

A field in which the number of characters is fixed. For data fields, such fields are shown in the sentence definitions with no decimal point. Other fields which fall into this category are the address field and the checksum field (if present).

Fixed Integer Ambiguity Estimates

Carrier phase ambiguities which are set to integer values and then held constant.

Flash ROM (Оперативная флэш-память)

Программируемая оперативная память.

Floating Ambiguity Estimates (Плавающая оценка неоднозначности)

Оценка неразрешенной (плавающей) неоднозначности решения, которое обычно постепенно сходится к фиксированному решению.

GAGAN

Индийский региональной сервис дифференциальной спутниковой коррекции (SBAS).

Geometric Dilution of Precision (GDOP)

[Смотри DOP]

Geoid (Геоид)

Форма Земли, если ее рассматривать как невозмущенную поверхность уровня моря, продолженная под материками. Геоид - это эквипотенциальная поверхность, совпадающая со средним уровнем моря, в каждой точке которой она перпендикулярна отвесной линии (направление силы тяжести). Геоид, подверженный влиянию местных гравитационных возмущений, имеет неправильную форму - это квазигеоид.

Geodetic Datum (ИГД)

Исходные геодезический данные - поверхность референц (опорного) эллипсоида, принятого за основу в данной стране, его размеры и коэффициенты, характеризующие его смещение и разворот.

Geostationary (Геостационарный)

Орбиты спутника вдоль экватора с постоянной фиксированной позицией над определенной опорной точкой на поверхности Земли. Спутники GPS не являются геостационарными.

Global Positioning System (GPS) (Глобальная Система Позиционирования (GPS))

Полное название - Глобальная Система Позиционирования NAVSTAR. Космическая радиопозиционирующая система, которая предоставляет пользователям, оснащенным соответствующим оборудованием, точные данные о местоположении, скорости и времени. GPS предоставляет эти данные бесплатно пользователям по всему миру, непрерывно и при любых погодных условиях. Созвездие GPS состоит из 24 орбитальных спутников, которые равномерно разнесены на шести различных орбитальных плоскостях. Разработчиком и провайдером системы является ВВС США под руководством Министерства обороны.

Great Circle

The shortest distance between any two points along the surface of a sphere or ellipsoid, and therefore the shortest navigation distance between any two points on the Earth. Also called Geodesic Line.

Handshaking

Predetermined hardware or software activity designed to establish or maintain two machines or programs in synchronization. Handshaking concerns the exchange of messages or packets of data between two systems with limited buffers. Hardware handshaking uses voltage levels or pulses in wires to carry the handshaking signals. Software handshaking uses data units (e.g. ASCII characters) carried by some underlying communication medium.

Horizontal Dilution of Precision (HDOP)

[See DOP]

Horizontal and Time Dilution of Precision (HTDOP)

[See DOP]

Heading

The direction in which a vessel points or heads at any instant, expressed in degrees 000° clockwise through 360° and may be referenced to True North, Magnetic North, or Grid North. The heading of a vessel is also called the ship's head. Heading is a constantly changing value as the vessel oscillates or yaws across the course due to the effects of the air or sea, cross currents, and steering errors.

Integer Ambiguity Estimates

Carrier phase ambiguity estimates which are only allowed to take on integer values.

Iono-Free Carrier Phase Observation

A linear combination of L1 and L2 carrier phase measurements which provides an estimate of the carrier phase observation on one frequency with the effects of the ionosphere removed. It provides a different ambiguity value (non-integer) than a simple measurement on that frequency.

Kinematic

The user's GPS antenna is moving. In GPS, this term is typically used with precise carrier phase positioning, and the term dynamic is used with pseudorange positioning.

L1 Frequency

The 1575.42 MHz GPS carrier frequency which contains the course acquisition (C/A) code, as well as encrypted P-code, and navigation messages used by commercial GPS receivers.

L2 Frequency

The 1227.60 MHz. secondary GPS carrier frequency, containing only encrypted P-code, used primarily to calculate signal delays caused by the ionosphere.

Lane

A particular discrete ambiguity value on one carrier phase range measurement or double difference carrier phase observation. The type of measurement is not specified (L1, L2, L1-L2, iono-free)

L-Band

The range of radio frequencies that includes the GPS carrier frequencies L1 and L2 and the TerraStar satellite broadcast signal.

Local Observation Set

An observation set, as described below, taken by the receiver on which the software is operating as opposed to an observation taken at another receiver (the reference station) and transmitted through a radio link.

Local Tangent Plane

A coordinate system based on a plane tangent to the ellipsoid's surface at the user's location. The three coordinates are east, north and up. Latitude, longitude and height positions operate in this coordinate system.

Low-latency Solution

A position solution which is based on a prediction. A model (based on previous reference station observations) is used to estimate what the observations will be at a given time epoch. These estimated reference station observations are combined with actual measurements taken at the remote station to provide a position solution.

Magnetic Bearing

Bearing relative to magnetic north; compass bearing corrected for deviation.

Magnetic Heading

Heading relative to magnetic north.

Magnetic Variation

The angle between the magnetic and geographic meridians at any place, expressed in degrees and minutes east or west to indicate the direction of magnetic north from true north.

Mask Angle

The minimum GPS satellite elevation angle permitted by a particular receiver design. Satellites below this angle will not be used in position solution.

Matched Observation Set Pair

Observations from both the reference station and the local receiver which have been matched by time epoch, contain the same satellites, and are corrected for any known offsets.

Measurement Error Variance

The square of the standard deviation of a measurement quantity. The standard deviation is representative of the error typically expected in a measured value of that quantity.

Measurement Time Epoch

The point in time at which a GPSCard takes a measurement.

Multipath Errors

GPS positioning errors caused by the interaction of the GPS satellite signal and its reflections.

Non-Volatile Memory

A type of memory device that retains data in the absence of a power supply.

Null Field

By NMEA standard, indicates that data is not available for the field. Indicated by two ASCII commas, i.e., ",," (HEX 2C2C), or, for the last data field in a sentence, one comma followed by either the checksum delimiter "*" (HEX 2A) or the sentence delimiters (HEX 0D0A). [Note: the ASCII Null character (HEX 00) is not to be used for null fields.]

Obscuration

Term used to describe periods of time when a GPS receiver's line-of-sight to GPS satellites is blocked by natural or man-made objects.

Observation

Any measurement. The two observations used in NovAtel's RTK algorithms are the pseudorange measurement and the carrier phase measurement.

Observation Set

A set of GPSCard measurements taken at a given time which includes one time for all measurements, and the following for each satellite tracked: PRN number, pseudorange or carrier phase or both, lock time count, signal strength, and tracking status. Either L1 only or L1 and L2 measurements are included in the set. The observation set is assumed to contain information indicating how many satellites it contains and which ones have L1-only and which ones have L1/L2 pairs.

Origin Waypoint

The starting point of the present navigation leg, expressed in latitude and longitude.

Parallel Receiver

A receiver that monitors four or more satellites simultaneously with independent channels.

Parity

The even or odd quality of the number of ones or zeroes in a binary code. Parity is often used to determine the integrity of data especially after transmission.

Perigee

The point in a body's orbit at which it is nearest the earth.

P-Code

Precise code or protected code. A pseudorandom string of bits that is used by GPS receivers to determine the range to the transmitting GPS satellite. P-code is replaced by an encrypted Y-code when Anti-Spoofing is active. Y-code is intended to be available only to authorized (primarily military) users. [See Anti-Spoofing, C/A Code and Y-Code]

PDOP

Position Dilution of Precision [See DOP]

Precise Positioning Service (PPS)

The GPS positioning, velocity, and time service which is available on a continuous, worldwide basis to users authorized by the U.S. Department of Defence (typically using P-Code).

PRN Number

A number assigned by the GPS system designers to a given set of pseudorandom codes. Typically, a particular satellite will keep its PRN (and hence its code assignment) indefinitely, or at least for a long period of time. It is commonly used as a way to label a particular satellite.

Pseudolite

An Earth-based transmitter designed to mimic a satellite. May be used to transmit differential corrections.

Pseudorange

The calculated range from the GPS receiver to the satellite determined by taking the difference between the measured satellite transmit time and the receiver time of measurement, and multiplying by the speed of light. Contains several sources of error.

Pseudorange Measurements

Measurements made using one of the pseudorandom codes on the GPS signals. They provide an unambiguous measure of the range to the satellite including the effect of the satellite and user clock biases.

Receiver Channels

A GPS receiver specification which indicates the number of independent hardware signal processing channels included in the receiver design.

Reference Satellite

n a double difference implementation, measurements are differenced between different satellites on one receiver in order to cancel the correlated errors. Usually one satellite is chosen as the "reference, and all others are differenced with it.

Reference Station

The GPS receiver which is acting as the stationary reference. It has a known position and transmits messages for the rover receiver to use to calculate its position.

Relative Bearing

Bearing relative to heading or to the vessel.

Remote/ Rover Receiver

The GPS receiver which does not know its position and needs to receive measurements from a reference station to calculate differential GPS positions. (The terms remote and rover are interchangeable.)

Residual

In the context of measurement, the residual is the misclosure between the calculated measurements, using the position solution and actual measurements.

Root Mean Square (RMS)

A probability level of 68%.

Route

A planned course of travel, usually composed of more than one navigation leg.

RT-20

NovAtel's Double Differencing Technology for real-time kinematic (RTK) carrier phase floating ambiguity resolution.

Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA)

An organization which developed and defined a message format for differential positioning.

Radio Technical Commission for Maritime Services (RTCM)

An organization which developed and defined the SC-104 message format for differential positioning.

Real-Time Kinematic (RTK)

A type of differential positioning based on observations of carrier phase. In this document it is also used with reference to RT-2™ and RT-20.

Satellite-Based Augmentation System (SBAS)

A type of geo-stationary satellite system that improves the accuracy, integrity, and availability of the basic GPS signals. This includes WAAS, EGNOS, and MSAS.

Selected Waypoint

he waypoint currently selected to be the point toward which the vessel is travelling. Also called "to waypoint, destination or destination waypoint.

Selective Availability (SA)

The method used by the United States Department of Defence to control access to the full accuracy achievable by civilian GPS equipment (generally by introducing timing and ephemeris errors).

Sequential Receiver

A GPS receiver in which the number of satellite signals to be tracked exceeds the number of available hardware channels. Sequential receivers periodically reassign hardware channels to particular satellite signals in a predetermined sequence.

Spherical Error Probable (SEP)

The radius of a sphere, centred at the user's true location, that contains 50 percent of the individual three-dimensional position measurements made using a particular navigation system.

Spheroid

Sometimes known as ellipsoid; a perfect mathematical figure which very closely approximates the geoid. Used as a surface of reference for geodetic surveys.

Standard Positioning Service (SPS)

A positioning service made available by the United States Department of Defence which is available to all GPS civilian users on a continuous, worldwide basis (typically using C/A Code).

Space Vehicle ID (SV)

Sometimes used as SVID. A unique number assigned to each satellite for identification purposes. The 'space vehicle' is a GPS satellite.

TDOP

Time Dilution of Precision [See DOP]

Three-Dimensional Coverage

The number of hours-per-day when four or more satellites are available with acceptable positioning geometry. Four visible satellites are required to determine location and altitude.

Three-Dimensional (3D) Navigation

Navigation mode in which altitude and horizontal position are determined from satellite range measurements.

Time-To-First-Fix (TTFF)

The actual time required by a GPS receiver to achieve a position solution. This specification will vary with the operating state of the receiver, the length of time since the last position fix, the location of the last fix, and the specific receiver design.

Track

A planned or intended horizontal path of travel with respect to the Earth rather than the air or water. The track is expressed in degrees from 000° clockwise through 360° (true, magnetic, or grid).

Track Made Good

The single resultant direction from a point of departure to a point of arrival or subsequent position at any given time; may be considered synonymous with Course Made Good.

True Bearing

Bearing relative to true north; compass bearing corrected for compass error.

True Heading

Heading relative to true north.

Two-Dimensional Coverage

The number of hours-per-day with three or more satellites visible. Three visible satellites can be used to determine location if the GPS receiver is designed to accept an external altitude input.

Two-Dimensional (2D) Navigation

Navigation mode in which a fixed value of altitude is used for one or more position calculations while horizontal (2D) position can vary freely based on satellite range measurements.

Undulation

The distance of the geoid above (positive) or below (negative) the mathematical reference ellipsoid (spheroid). Also known as geoidal separation, geoidal undulation, geoidal height.

Update Rate

The GPS receiver specification which indicates the solution rate provided by the receiver when operating normally.

UTC

[See Coordinated Universal Time]

VDOP

Vertical Dilution of Precision [See DOP]

Variable Field

By NMEA standards, a data field which may or may not contain a decimal point and which may vary in precision following the decimal point depending on the requirements and the accuracy of the measuring device.

World Geodetic System 1984 (WGS84)

An ellipsoid designed to fit the shape of the entire Earth as well as possible with a single ellipsoid. It is often used as a reference on a worldwide basis, while other ellipsoids are used locally to provide a better fit to the Earth in a local region. GPS uses the centre of the WGS-84 ellipsoid as the centre of the GPS ECEF reference frame.

Waypoint

A reference point on a track.

Wide Lane

A particular integer ambiguity value on one carrier phase range measurement or double difference carrier phase observation when the difference of the L1 and L2 measurements is used. It is a carrier phase observable formed by subtracting L2 from L1 carrier phase data: Φ' = Φ1 - Φ2. The corresponding wavelength is 86.2 cm

Y-Code

An encrypted form of P-Code. Satellites transmit Y-Code in replace of P-Code when Anti-Spoofing is in effect. [See P-Code and Anti-Spoofing]