Главная » Разное » Как работает система глонасс

Как работает система глонасс


Принцип работы системы GPS ГЛОНАСС

6 марта 2018

Как работает система ГЛОНАСС мониторинга

Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем узнать местоположение и скорость транспорта. Сегодня термины ГЛОНАСС и GPS известны практически каждому. Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем в любой конкретный момент узнать о координатах контролируемого объекта, определить его скорость и направление движения. Но откуда берутся все эти данные? Каков принцип работы GPS ГЛОНАСC – подробнее в нашей статье.

Сегодня термины ГЛОНАСС и GPS известны практически каждому. Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем в любой конкретный момент узнать о координатах контролируемого объекта, определить его скорость и направление движения. Но откуда берутся все эти данные? Каков принцип работы GPS ГЛОНАСC?

Как работают системы GPS ГЛОНАСС

ГЛОНАСС/GPS системы состоят из трех элементов – космического, управляющего и пользовательского. Это:

  • спутники, расположенные на околоземной орбите;

  • управляющие станции и наземные антенны;

  • устройства со встроенными приемниками ГЛОНАСС/GPS сигналов.

Кратко принцип работы GPS ГЛОНАСС можно описать так:

  • Спутники поддерживают связь между собой и с наземной станцией, определяя свои координаты в пространстве и времени;

  • Каждый спутник постоянно отправляет на землю радиосигналы, содержащие информацию о своих координатах и времени передачи сигнала;

  • ГЛОНАСС/GPS приемник принимает сигналы с ближайших спутников, записывает время приемки каждого сигнала и его содержание, рассчитывает расстояние до спутников и на основании этих данных определяет свое местоположение по трем координатам – долготе, широте и высоте над уровнем моря. Для определения координат приёмник должен принимать сигнал как минимум четырёх спутников и вычислить расстояния до них.

Точность показаний совмещенных чипов ГЛОНАСС + GPS обычно не превышает 2-5 метров.

Как работает GPS ГЛОНАСС слежение за транспортом

Для отслеживания координат транспорта используются автомобильные трекеры, которые настраиваются на автоматическое получение сигналов от максимально-возможного количества ближайших спутников системы ГЛОНАСС и/или GPS.

Для обработки, хранения и анализа полученных данных трекеры подключается к системе спутникового мониторинга транспорта.

Принцип работы ГЛОНАСС/GPS на автомобиле заключается в следующем:

  1. Трекер отслеживает и записывает во встроенную память изменяющиеся координаты спутников, выходит в интернет через сим-карту и отправляет информацию на телематический сервер.
  2. Сервер принимает полученные данные и сохраняет их в базе данных.
  3. Клиентский интерфейс системы позволяет обрабатывать сохраненную на сервере информацию, формировать маршруты на карте, строить различные отчеты о работе транспортных средств, вести рейтинг водителей по управлению транспортным средством.

В зависимости от потребностей бизнеса к трекеру можно подключить дополнительное оборудование: датчики уровня топлива, датчики температуры, датчики работы механизмов, маяки, закладки, подключаться к CAN шине (бортовому компьютеру) и т.п.

Чтобы узнать больше о принципах и возможностях работы ГЛОНАСС/GPS на транспорте – позвоните или напишите нам. Мы оценим потребности вашей компании и порекомендуем оптимальное оборудование. Кроме того, с удовольствием расскажем, как оптимизировать и другие задачи управления транспортом – автоматизировать планирование перевозок, выписку путевых листов, работу водителей и экспедиторов, управление имуществом автопарка.

Поделиться:

Просмотров: 15065

как работает персональная красная кнопка

Полное название — Государственная Автоматизированная Информационная Система Экстренного Реагирования при Авариях на базе российской Глобальной Навигационной Спутниковой Системы.

Государственных элементов в этой системе как минимум два: ГОСТ, которым определяются ее возможности, и тот факт, что с января 2017 года автомобили, ей не оборудованные, в России продавать запрещено. Автоматизированной ЭРА-ГЛОНАСС делает возможность (правда, не для всех типов транспорта) осуществления экстренного вызова без участия водителя и пассажиров.

Глобальной ее назвали потому, что работает система везде, где есть сотовая связь, а за навигационность отвечает одноименная российская спутниковая система. Спутниковая система «ГЛОНАСС» — не только 24 космических аппарата, находящихся в тысячах километров над уровнем земли, но и существенный пласт «приземленной» инфраструктуры, такой как системы мониторинга и навигации, наземный комплекс управления и т. д.

Из чего состоит ЭРА-ГЛОНАСС

Упрощенно систему «ЭРА-ГЛОНАСС» можно представить в виде телефона, который запрограммирован звонить на один-единственный номер. В нем есть и антенна с навигационным модулем, и динамик с микрофоном, и резервная батарейка на случай «смерти» автомобильной бортовой сети, и даже аналог сим-карты. А вот элементов управления всего два: кнопки «SOS» и «SOS-тест», обычно расположенные на переднем плафоне освещения салона авто.

Кнопка «SOS-тест» предназначена для проверки работоспособности системы, а «SOS» — для осуществления вызова в экстренные службы.

Как работает ЭРА-ГЛОНАСС

Для легковых автомобилей вместимостью до девяти человек вызов может быть как ручным, так и автоматическим. Автоматический сигнал отправляется в случае сильного удара либо переворота авто: ЭРА умеет определять тяжесть аварии по датчикам заводских систем безопасности авто.

Вызов представляет из себя пакет данных о происшествии (например, VIN-номер и тип топлива ТС), который передается по сотовой сети. На вызов ответит живой человек: кол-центр ЭРА-ГЛОНАСС получает от автомобиля выжимку о случившемся и звонит в автомобиль (здесь работают те самые динамик и микрофон). Если помощь требуется (ведь кнопку можно нажать и случайно), информация будет передана в Систему-112 — единый центр экстренного реагирования. Это же произойдет и в случае, если никто не ответит. Местоположение автомобиля будет определено при помощи спутников.

Перспективы системы «ЭРА-ГЛОНАСС»

ЭРА-ГЛОНАСС сама по себе не способствует снижению количества ДТП и не гарантирует получение медицинской помощи тем, кто в них попадает. Теоретически автоматизация экстренных вызовов и определение локации происшествия должны облегчить как работу экстренных служб, так и жизнь российских водителей.

По состоянию на август 2021 года через ЭРА-ГЛОНАСС было обработано больше 13 000 000 вызовов, из которых, впрочем, только порядка 150 000 оказались истинными, то есть потребовали реакции экстренных служб. Зарегистрированных «пользователей» системы — то есть автомобилей с установленной ЭРА-ГЛОНАСС — чуть больше 7 700 000.

В ближайшей перспективе — подключение к ЭРА-ГЛОНАСС европейской спутниковой группировки Galileo вдобавок к российской ГЛОНАСС и американской GPS.

Как работает система навигации ГЛОНАС-GPS

Что такое система ГЛОНАСС

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС, GLONASS) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Разработка ГЛОНАСС началась в СССР в 1976 году. Изначально система создавалась для военных нужд, но затем нашла гражданское применение. Её используют для управления транспортными потоками на всех видах транспорта, для контроля перевозок ценных и опасных грузов, для контроля рыболовства в территориальных водах, во время поисково-спасательных операций, для проведения геодезических съёмок, при прокладке нефте- и газопроводов, линий электропередач, в строительстве и т. д.

Где используют приёмники ГЛОНАСС

ГЛОНАСС оснащают гражданские и военные суда и самолёты, а также баллистические ракеты. Система в обязательном порядке устанавливается на общественном транспорте и в автомобилях экстренных служб, а в скором времени может быть принят закон, обязывающий оснащать ей все автомобили в стране. С 1 января 2013 года коммерческий и грузовой автотранспорт, эксплуатируемый на территории России, должен быть оснащён системами ГЛОНАСС.

Для чего предназначена система ГЛОНАСС

Основная цель ГЛОНАСС — определение местоположения (координат), скорости движения (составляющих вектора скорости), а также определение местоположения воздушных, наземных, морских объектов с точностью до одного метра. То есть любой объект (корабль, самолёт, автомобиль или просто пешеход) в любом месте в любой момент времени способен всего за несколько секунд определить параметры своего движения. Сигналы ГЛОНАСС принимают не только GPS-приёмники, бортовые навигаторы, но и мобильные телефоны. Информация о положении, скорости и направлении движения через сеть GSM-оператора отправляется на сервер сбора данных. Данная система обеспечивает глобальное и непрерывное навигационное обслуживание всех категорий потребителей круглогодично, в любое время суток, вне зависимости от метеорологических условий. В любой точке земного шара потребители имеют доступ к сигналам ГЛОНАСС на безвозмездной основе и без ограничений.

Сколько спутников имеет ГЛОНАСС

Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км. Гражданское применение системы ГЛОНАСС началось в 1993 году, к 1995 году на орбиту было запущено 24 спутника. К 2001 году число спутников из-за недостатка финансирования и выхода части из них из строя сократилось до шести. В 2010 году число спутников ГЛОНАСС увеличили до 26, основными являются 24, остальные резервные. В настоящий момент в системе ГЛОНАСС насчитывается 29 космических аппаратов, из которых 24 используются по целевому назначению, один — на этапе лётных испытаний, один — на этапе ввода в систему, три — в орбитальном резерве.

Какое количество спутниковых навигационных систем существует в мире

На сегодняшний день существует две системы глобальной спутниковой навигации.
Кроме российской, есть ещё американская система навигации NAVSTAR GPS. Отличие двух систем в том, что спутники ГЛОНАСС в своём орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли. Благодаря этому они более стабильны и им не требуют дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования, но при этом срок их службы заметно короче. Спутники ГЛОНАСС вращаются на высоте 19 100 километров над Землёй.
Приёмники ГЛОНАСС позволяют определить:

  • горизонтальные координаты с точностью 50–70 м (вероятность 99,7 %),
  • вертикальные координаты с точностью 70 м (вероятность 99,7 %),
  • вектор скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99,7 %),
  • точное время с точностью 0,7 мкс (вероятность 99,7 %).

Каждый спутник передаёт сигналы двух видов: открытые с обычной точностью и защищённые с повышенной точностью. Первый вид сигнала доступен любому приёмнику ГЛОНАСС, второй — только авторизованной аппаратуре Вооружённых сил РФ.

Что такое GPS

GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe во всемирной системе координат WGS 84.
Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов.
Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. GPS состоит из трёх основных сегментов: космического, управляющего и пользовательского. Спутники GPS транслируют сигнал из космоса, и все приёмники GPS используют этот сигнал для вычисления своего положения в пространстве по трём координатам в режиме реального времени. Космический сегмент состоит из 32 спутников, вращающихся на средней орбите Земли. Управляющий сегмент представляет собой главную управляющую станцию и несколько дополнительных станций, а также наземные антенны и станции мониторинга, ресурсы некоторых из упомянутых являются общими с другими проектами. Пользовательский сегмент представлен тысячами приемников GPS. "GPS-приёмник" - это радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника.

GPS-навигатор

GPS-навигатор — устройство, которое получает сигналы глобальной системы позиционирования с целью определения текущего местоположения устройства на Земле. Устройства GPS обеспечивают информацию о широте и долготе, а некоторые могут также вычислить высоту. Аппаратная часть GPS-навигатор:

  • GPS-чипсет — набор микросхем, в котором процессор — самая важная часть. Процессор обеспечивает работу всего устройства, а также обрабатывает спутниковый сигнал, поступающий от GPS-модуля, вычисляя координаты.
  • GPS-антенна настроена на частоты, на которых передаются данные навигационных спутников.
  • Дисплей для отображения информации.
  • Оперативная память обеспечивает быстродействие навигатора.
  • Память BIOS обеспечивает связь аппаратной и программной части.
  • Встроенная Flash-память используется для хранения операционной системы, ПО и пользовательских данных.

Навигация ГЛОНАСС - как работает система ЭРА ГЛОНАСС в машине

Разработка глобальной навигационной системы на основе спутников началась в СССР и США приблизительно в одно время. Расскажем как появился и как работает система ЭРА ГЛОНАСС.

Как появился

Американцы начали разработку GPS в начале 70-х, а начало разработки советской ГЛОНАСС началась в конце 60-х — начале 70-х. Первый спутник вышел на орбиту в 1982 году. Американцы вывели первый навигационный спутник - в 1978 году.

В 1983 году спутниковая навигационная GPS становилась доступна гражданским организациям. Но только в 1993 году американцам удалось запустить достаточное количество спутников и добиться устойчивой работы системы. ГЛОНАСС должен был начать работу на полную мощность в 1991, но с развалом СССР и экономики страны развитие данного проекта было приостановлено до 2001 года.

В 2001 году правительство России реанимировало проект. На рынке уже существовала американская система GPS, разрабатывалась китайская "Компас" и европейская "Галилео". Была провозглашена задача разработать систему, которая принимала бы сигналы всех навигационных спутников - американских, российских и европейских. Этим предполагалось добиться точности и надежности получаемого сигнала, а также отказ от GPS.

Сейчас на орбите 28 спутников, из которых 24 на боевом дежурстве, а еще девять - в процессе подготовки на Земле.


Планировалось, что на базе ГЛОНАСС будут созданы автомобильные навигаторы. Но из-за недостаточного количества спутников, а со временем непопулярности самих навигаторов, этот проект сошел на нет. Вместо него пришла ЭРА ГЛОНАСС - система экстренного оповещения об авариях. С 2018 года ей оснащены все новые автомобили, продаваемые в России.

Как работает

Первым автомобилем с ЭРА ГЛОНАСС стала Lada Vesta. На потолке рядом с водительским плафоном освещения имеется тревожная кнопка SOS. По сути - это элемент встроенного в машину сотового телефона, который при аварии позвонит в службу спасения. Кроме того, в каждом автомобиле есть своя сим-карта, модем, микрофон, динамик и навигационный модуль. После нажатия кнопки SOS этот "мобильник" соединит машину с оператором экстренной службы и отправит в сеть пакет данных об автомобиле. Он включает координаты, VIN-код, скорость, величину ударных перегрузок, цвет машины и даже тип топлива.

Предусмотрен режим автоматической подачи сигнала бедствия - когда после аварии не осталось никого, кто в силах нажать кнопку. Система подаст сигнал SOS при срабатывании датчиков удара. Дальше оператор колл-центра сделает контрольный звонок в машину, а если ответа не будет - отправит спасателей по указанным координатам.

ЭРА изначально была создана развивать (и окупать) именно ГЛОНАСС. Нормативы не запрещают пользоваться и сигналом спутников GPS. Поэтому все навигационные блоки имеют двойной чипсет.

Видео

ЭРА ГЛОНАСС - первая в мире обязательная и бесплатная система экстренного вызова. Аналогичный комплекс eCall на основе Галилео заработал только в 2018 году. Сейчас встроенную систему экстренного вызова в Америке и Европе предлагают только за доплату.

Как работает система ГЛОНАСС GPS мониторинга. Видео инструкции по использованию GPS ГЛОНАСС технологий.

 

Ниже представлены видео примеры работы ГЛОНАСС GPS мониторинга на MAPS-INFO.RU

Основные функции и возможности GPS ГЛОНАСС мониторинга:

 

 

Контроль топлива в системе спутникого мониторинга:

Построение треков (маршрутов движения объектов) в системе ГЛОНАСС мониторинга:

Скачать инструкцию применения ГЛОНАСС - GPS мониторинга и контроля на Masp-Info.ru

Как работает система мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS?

Принцип работы современных систем спутникового мониторинга транспорта примерно одинаковый. На транспортное средство устанавливается небольшой прибор — абонентский терминал (другое название — ГЛОНАСС трекер). В абонентском терминале присутствует ГЛОНАСС / GPS-модуль, который может определять собственное местоположение, скорость и направление движения по сигналу спутниковых систем позиционирования ГЛОНАСС и GPS. На данный момент зона уверенного покрытия сигналами GPS и ГЛОНАСС — практически вся планета.

Определив свое местоположение, абонентский терминал собирает и рассчитывает дополнительную информацию о состоянии транспортного средства: объем топлива в баке, фактический пробег, режим работы двигателя и т. п. Для сбора информации используются подключенные к терминалу дополнительные датчики, такие как датчики работы двигателя, емкостные датчики уровня топлива, сигналы CAN-шины, датчики подъема кузова и другие.

Собрав всю необходимую информацию, ГЛОНАСС трекер передает ее через промежуточный сервер сбора данных (телематический сервер интегратора) на рабочее место диспетчера, где эта информация обрабатывается, накладывается на электронную карту и представляется в удобном для работы виде. Для передачи данных о местоположении и состоянии транспортного средства используется сотовый интернет GPRS или Wi-Fi. Обычно, новые данные с ГЛОНАСС трекера приходят на место диспетчера с интервалом, прописанным при монтаже в настройки бортового оборудования. В том случае, если транспортное средство находится в таком месте, где нет покрытия сотовой сети, то есть терминал не может в данный момент передать данные о перемещении транспортного средства, вся информация о текущих перемещениях записывается во внутреннюю память терминала — так называемый «черный ящик». Как только абонентский терминал вновь попадает в зону покрытия сотовой сети, все собранные данные сразу же передаются на диспетчерское место.

Уже на рабочем месте диспетчер может контролировать работу транспорта в режиме реального времени, либо анализировать уже выполненную транспортным средством работу. Контроль может осуществляться как в ручном режиме, так и в автоматическом по заранее созданным правилам, например, контроль посещения транспортом заданных точек или зон, или контроль сливов топлива.

Данные о работе транспорта хранятся на диспетчерском месте указанное пользователем количество времени при использовании прикладного программного обеспечения, либо заданное интегратором на телематическом сервере время в случае WEB-приложения. Дополнительно все данные резервируются на сервере, на случай утери или повреждения компьютера диспетчерского места. В любое время существует возможность построить отчет за любой промежуток времени с момента установки абонентского оборудования на транспортное средство. Современные системы спутникового мониторинга позволяют получать практически любую информацию о текущем состоянии транспортного средства, будь то уровень топлива, или угол наклона стрелы подъемного крана. А современные программные комплексы диспетчерских центров позволяют формировать любые отчеты. Сегодня возможности систем мониторинга транспорта как минимум впечатляют, узнайте о возможностях больше.

Перейти в раздел «Возможности»

функции, принцип работы и основные преимущества

Руководители коммерческих транспортных организаций, специализирующихся на грузовых и пассажирских перевозках, активно используют автомобильные системы ГЛОНАСС. Данная технология позволяет оптимизировать накладные расходы и обеспечить контроль над передвижением служебного транспорта. Системы глобального позиционирования дают возможность отслеживать скорость автомобилей, определять суммарное время их движения и простоя, а также контролировать соблюдение заданных маршрутов. На основании данных, полученных при помощи системы мониторинга транспорта ГЛОНАСС, корректируется заработная плата шоферов, оптимизируется их рабочий график, а также назначаются премии или штрафы за выполнение/нарушение профессиональных обязанностей.

Функции системы ГЛОНАСС

Средства мониторинга коммерческого транспорта, в которых применяются технологии ГЛОНАСС, используются для решения следующих задач.

  • Контроль перемещения. Водители автомобилей, не оснащенных системами спутникового слежения, имеют возможность отклоняться от заданных маршрутов. При отсутствии средств мониторинга выявить подобные нарушения практически невозможно. Установка автомобильных систем ГЛОНАСС позволяет решить эту проблему и исключить вероятность того, что водители будут использовать служебный транспорт в личных целях.
  • Контроль скорости. Несоблюдение скоростного режима является серьезным нарушением. Во-первых, превышение скорости может повлечь за собой крупные штрафы от ГИБДД, которые работодатель будет вынужден оплачивать из бюджета фирмы. Во-вторых, это повышает риск ДТП, в результате которого может быть причинен серьезный ущерб здоровью людей или перевозимым грузам. Установка навигационной системы ГЛОНАСС позволяет контролировать скорость автотранспорта и предпринимать соответствующие меры при ее превышении.
  • Мониторинг расхода топлива. Чрезмерный перерасход горючего приводит к дополнительным убыткам и к снижению рентабельности бизнеса. Технологии ГЛОНАСС эффективно решают эту проблему, поскольку с их помощью можно контролировать расход топлива служебным автотранспортом.
  • Определение текущих координат. Данная возможность особенно полезна для компаний, которые занимаются логистикой и осуществляют доставку грузов. Средства мониторинга коммерческого транспорта, в которых используются технологии ГЛОНАСС, позволяют в любой момент определять текущие координаты грузовых автомобилей.

Принцип работы

Системы ГЛОНАСС-мониторинга работают по сложному математическому алгоритму. На орбите Земли располагаются многочисленные искусственные спутники, которые обмениваются сигналами с трекерами, подключенными к общей системе. С помощью спутников определяются текущие широта, долгота и высота конкретного устройства-приемника. Изменение этих параметров за данный промежуток времени позволяет определить и скорость движения объекта.

Для уменьшения погрешности рассчитываемых параметров (координат, скорости и др.) используются формулы общей теории относительности, как и в системе GPS и ГЛОНАСС. Это позволяет добиться максимальной точности измерений и обеспечить корректное определение местоположения конкретного объекта.

Более детальную информацию о технологиях ГЛОНАСС-контроля вы можете уточнить у сотрудников нашей компании. Также у нас можно заказать установку и настройку систем спутникового мониторинга для коммерческого автотранспорта. Для получения консультации звоните нам по контактному номеру.

Российский эквивалент GPS - ГЛОНАСС. Объясняем, как он работает и может ли его паралич навредить путинской армии

Навигационная система ГЛОНАСС — советский, а затем и российский ответ на GPS. Его строительство стартовало в конце 1976 года, и с тех пор было представлено три поколения спутников, а на подходе четвертое, дебют которого планировался на 2022 год. Создание ГЛОНАСС было необходимым шагом, ведь прежняя советская радионавигационная система Циклон не выполняла многие задачи.просто управляла.Его показания были не такими точными, как того требовали военные - дело в нескольких метрах не всегда проблема, особенно при стрельбе, но если навигационная система ошибается на несколько десятков метров, то об успешном обстреле цели не может быть и речи .

Фото: Константин Аксенов / Shutterstock

Изначально ГЛОНАСС покрывал огромную территорию Советского Союза, но каждый новый спутник увеличивал свои возможности.И так теперь система ГЛОНАСС работает во всем мире. Спутники ГЛОНАСС передают два типа сигнала — стандартной точности открытый L10F/L20F и затемненный повышенной точности L1SF/L2SF. В российском решении используется такая же прямая модуляция несущей кодовой последовательности (DSSS), как и в GPS, с использованием двоичной фазовой модуляции (BPSK).

Каждый из находящихся на орбите спутников передает точно такой же код, но при этом передает его на разной частоте.Группа из 24 структур может работать максимум на 15 каналах. Для высокоточного военного сигнала коды ГЛОНАСС передаются явно, но скрыто. Никаких подробностей по этому поводу никогда не сообщалось. Мы точно знаем, что такой сигнал передается в квадратуре по фазе с сигналом стандартной точности, используя в десять раз большую полосу пропускания, чем для открытого сигнала.

Фото: Я_Света/Shutterstock ГЛОНАСС

хуже GPS по точности позиционирования, по крайней мере для стандартного сигнала.В данном случае речь идет о точности от 2,8 м до 7,38 м, тогда как для GPS-приемников она составляет 30 см, а в случае самых передовых решений для инженеров и геодезистов даже до нескольких миллиметров. Однако не совсем понятно, как в этом плане поживает более точный ГЛОНАСС для военных.

Однако для того, чтобы ГЛОНАСС давал точные показания, его необходимо откалибровать.Для этого, например, используются лазерные станции, измерения которых гарантируют получение подробной информации об орбитах отслеживаемых спутников. Точность в этом случае измеряется в одиночных сантиметрах. Как указывает д-р Павел Лейба из Астрогеодинамической обсерватории Центра космических исследований Польской академии наук:

Точные орбиты навигационных спутников ГЛОНАСС переводятся как:в к точным координатам военных приемников на поверхности Земли, используемых российской армией.

Одновременно с агрессией России против Украины прозвучали призывы отключить систему ГЛОНАСС от международной организации ILRS, которая объединяет несколько десятков лазерных станций.Из-за отсутствия таких данных точность ГЛОНАСС могла существенно снизиться. Однако это не означает сразу, что российская система станет бесполезной. Для этого пришлось бы нарушить работу спутников или даже сбить их, потому что при слишком малом количестве невозможно правильно определить местоположение.

Немаловажно и то, что согласно российской военной доктрине предполагается, что спутниковые навигационные системы могут быть недоступны во время конфликта.По этой причине Россия подстраховалась, расширив свою гиперболическую радионавигационную систему под названием «Чайка», которая является аналогом западной LORAN-C. Украину окружают три таких передатчика, которые расположены в Крыму, Белоруссии и совсем недалеко от северной границы с Россией. Заняв первый район, русские смогли создать наземные системы ПНТ для всего региона, включая Черное море.

Фото: Рамлин / Wikimedia Commons Антенная система РСДН-3/10 в Крыму

Принцип работы систем LORAN, вне зависимости от того, о какой версии идет речь, аналогичен.Один маяк является основной станцией, которая посылает сигнал другим станциям и пользователям в зоне действия системы. Сигнал инициируется последующими маяками в данной группе, которые передают его с задержкой. Эти временные интервалы имеют решающее значение для позиционирования. Преимуществом LORAN является его очень большая дальность действия, поэтому он до сих пор используется в авиации и морской навигации. Точность системы составляет примерно от 5 до 10 метров.

Зная эту информацию, можно предположить, что даже отключение россиян от ГЛОНАСС может не вызвать паралич.Другое дело, что сводки с фронта свидетельствуют о том, что российские войска недостаточно подготовлены и оснащены, поэтому одно дело военная доктрина, а другое дело ее реализация.

.

У россиян тоже есть свой GPS

Если у вас в кармане смартфон, то, наверное, не нужно объяснять, что такое GPS. Все, что вам нужно сделать, это щелкнуть значок «Местоположение» на ползунке системы Android, чтобы иметь возможность проверить точные данные о вашем местоположении на экранах. Вот как это работает в двух словах. Однако, как вы знаете, GPS не идеален - иногда он не очень хорошо улавливает вашу позицию, иногда показывает ее неправильно и так далее. Неудивительно, что еще есть место для другой системы такого типа - ГЛОНАСС, разработанной и запущенной в Советском Союзе.

Мы возвращаемся во времена холодной войны

Фото: Википедия/Kiranana9

Как и во времена Холодной войны, все начинается, конечно же, с военных нужд. Русские разработали радионавигационную систему «Циклон» для определения местоположения на подводных лодках. Эта система была запущена еще в 1967 году, а к 1978 году был запущен 31 спутник. Была только одна проблема — они были очень неточными и требовали много человеческого труда для точного определения местоположения.

В конце 1960-х гг.Таким образом, был создан проект совершенно новой навигационной системы, которая обеспечивала бы поддержку не только флота, но и других сил — воздушных, сухопутных и даже космических. Так был создан ГЛОНАСС, то есть Glo бальная Na вигационная S путниковая S истиема.

Система разработана молодыми специалистами под руководством Владимира Черемисина.Из нескольких разных предложений директор НПО ПМ института (занимается созданием спутников) Григорий Чернявский выбрал последнее. Работы были завершены в конце 1970-х годов А окончательная сдача началась в 1982 году . - это была система, состоящая из 24 спутников, запущенных на высоту 20 тыс. километров. Для определения положения приемной станции данные обрабатывались 4 спутниками. Это космический модуль этой системы.

Конечно, кто-то должен контролировать эту систему с Земли.А ведь рядом с космическим модулем есть еще и наземный сегмент, задачей которого является проверка состояния спутников и передача информации. Там синхронизируется время, обновляются системные данные и отслеживается успешность процесса навигации.

Три поколения ГЛОНАСС

Фото: CCSA/Виталий Кузьмин

Конечно, эта система не остановилась в 1980-х годах.Достаточно сказать, что ни один из советских спутников уже не активен. - эти были отключены в 2005. Первое поколение разрабатывалось в тени экономического кризиса. В 1989–1999 годах финансирование космической программы сократилось на 80 %, в связи с чем оно несколько ухудшилось — в 2001 году в рабочем состоянии было всего 6 спутников ГЛОНАСС. Однако годом ранее российская экономика возродилась, и сам Владимир Путин проявил особый интерес к проекту. В результате план его восстановления был не только возобновлен, но и стал одним из главных приоритетов правительства.

Поэтому в 2003 году был запущен ГЛОНАСС-М, спутники второго поколения. В этих уже использовались более современные технологии, а также был больший срок службы.Достаточно сказать, что к 2013 году всего был запущен 41 спутник второго поколения. Это была также система, дошедшая до "гражданских" . Об этом ходатайствовал и Владимир Путин, потребовавший отдать систему в руки пользователей. Действительно, в 2007 году «гражданские» ограничения были сняты, но из-за технических ограничений система стала широко доступной только в 2011 году.

Фото: Shutterstock/Я_Света

С другой стороны, третье поколение, ГЛОНАСС-К, представляет собой существенное усовершенствование существующих решений.Он использовал новые сигналы и использовал известную модуляцию, в том числе с модернизированным GPS. К 2011 году было запущено 26 спутников, полностью изготовленных из российских комплектующих, и с тех пор система широко используется в российской военной космонавтике . В настоящее время в 2021 году в космосе эксплуатируется 27 спутников ГЛОНАСС, 24 из которых реально используются. Можно сказать, что ГЛОНАСС стал своего рода «зеницей в глазу» Роскосмоса — это самый дорогой проект Роскосмоса, который только в 2010 г.потратили треть всего бюджета.

GPS и ГЛОНАСС

Фото: Shutterstock/Константин Аксенов

Итак, у русских есть хорошо развитая навигационная система, изначально созданная для военных целей.В конечном итоге, однако, это дошло и до гражданских лиц — и как это работает? Ну а если сравнивать напрямую характеристики с GPS, то ГЛОНАСС иногда сильно выпирает. Точность системы составляет 2,8 метра в лучшем случае, в то время как точность GPS составляет 30 см. Однако это не по той причине, что в космосе летают разные спутники, чтобы их преимущества нельзя было использовать вместе. Получается, что ГЛОНАСС лучше работает в высоких широтах (север или юг).Учитывая, что это была в конечном счете военная система, иногда она также может лучше работать в горах и других местах, куда не доходит GPS. Точность работы обеих систем замерялась одновременно и тогда она составила 2,37-4,65 метра, что, например, для спортивных целей или для предоставления информации о нашем местонахождении экстренным службам, кажется достаточным.

И хотя вы, возможно, не слышали о ГЛОНАСС, с 2011 г.он присутствует во многих смартфонах и носимых устройствах. Например, спортивные часы Garmin используют его возможности, которые пригодятся, например, когда мы бежим по различной местности. Текущие чипсеты Qualcomm или Exynos, а также чипсеты Apple также поддерживают его — поэтому, если вы используете iPhone, телефон Samsung, Xiaomi, OPPO или OnePlus, ваш телефон воспользуется его возможностями. Вам не нужно ничего делать - кроме включения определения местоположения на телефоне, конечно.

Эта система была полностью введена в эксплуатацию в 2015 году, и ее дальнейшее развитие не ожидается. Однако стоит помнить, что хотя в наши дни, когда мы думаем о местоположении, мы в первую очередь думаем о GPS, ГЛОНАСС также играет немалую роль в нашей навигации — особенно там, где условия довольно сложные.

.

ГЛОНАСС навигация - основная информация о системе

ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) российской спутниковой навигационной системы, покрывающей всю Землю.

Начало системы ГЛОНАСС восходит к 1 декабря 1976 года, когда ЦК КПСС и Совет Министров СССР издали постановление «О создании глобальной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС».

Сегменты ГЛОНАСС

  • ГЛОНАСС состоит из трех сегментов:
    • Космический сегмент,
    • Пользовательский сегмент,
    • Наземный сегмент.

Космический сегмент

Чтобы ГЛОНАСС была глобальной навигационной системой, на орбите должно быть не менее 24 спутников. Эта сумма была впервые получена в 1995 . Однако со временем выяснилось, что срок службы спутников оказался меньше запланированного (в среднем 3 года). Кроме того, после 1998 года в результате экономического кризиса в России финансирование системы ГЛОНАСС было значительно сокращено. В результате количество спутников в 2001 году уменьшилось до 6.Этого было слишком мало, чтобы система функционировала должным образом. В начале 21 века финансовая ситуация в России стала улучшаться, и система ГЛОНАСС тоже пошла на пользу. В середине 2001 года была выделена сумма в размере 420 миллионов долларов США, которая должна была помочь восстановить полноценную работу российской спутниковой навигации. К концу 2011 года снова вышли на орбиту Земли 24 спутника .

В настоящее время (декабрь 2016 г.) на орбите находится 27 спутников, из которых 24 полностью работоспособны.Угол наклона их орбит составляет 64,8°, что позволяет охватить широты выше, чем у GPS — замысел состоял в том, чтобы обеспечить покрытие советского флота как можно ближе к полюсу. Спутники движутся по почти круговым орбитам на высоте 19 100 км. Время полного оборота Земли составляет 11,25 часа. Срок службы спутников, находящихся в настоящее время на орбите, оценивается в 10 лет.

Пользовательский сегмент

Еще несколько лет назад навигация ГЛОНАСС была лишь диковинкой.В основном это было связано с тем, что он не был полностью работоспособен. И только после 2011 года, когда количество спутников достигло минимального количества в 24, этой системой стали интересоваться производители навигационных приемников. В настоящее время существуют устройства, предназначенные только для системы ГЛОНАСС, но обычно в продаже можно встретить так называемые универсальные навигаторы, т.е. совместимые как с российской, так и с американской системой спутниковой навигации (GPS).

Заземление сегмента

Наземный сегмент составляют: Центральный пункт управления в Москве и 5 станций мониторинга и слежения (3 в России: Санкт-Петербург).Санкт-Петербург, Енисейск, Комсомольск-на-Амуре, один в Германии в Нойштрелице и один в Тернополе, Украина).

Основными задачами наземного сегмента являются: мониторинг состояния спутниковой группировки, передача навигационного сообщения, идентификация, прогнозирование и обновление спутниковых эфемерид, временная синхронизация.

Точность ГЛОНАСС

По данным СДКМ (Российская система SBAS) за 2010 г. точность системы ГЛОНАСС составила от 4,46 до 7,38 м .В то же время точность системы GPS была от 2 до 8,76 м. Американская система кажется чуть более точной. Следует, однако, отметить, что на более высоких широтах именно ГЛОНАСС будет иметь большую точность измерений.

Как уже было сказано выше, современные навигаторы могут работать одновременно и с американской, и с российской навигацией. Эта комбинация позволяет дополнительно повысить точность позиционирования — по измерениям 2010 года ошибки тогда составляли от 2,37 до 4,65 м.

Одновременное использование обеих систем особенно хорошо работает в урбанизированной, гористой, лесистой местности и т. д., то есть везде, где ограничена видимость спутников.

.

Измерение с использованием GPS и GPS+ГЛОНАСС

В очередной раз отвечаем на вопросы по работе оборудования и его функциям. В этот раз мы проверили работу измерения расстояния с помощью GPS и GPS+ГЛОНАСС.

Часто задаваемые вопросы?

Наиболее частые вопросы, которые мы получаем относительно измерения расстояния с помощью обеих систем измерения:

  1. Как работает измерение GPS и GPS + ГЛОНАСС
  2. Какое расхождение в расстоянии при измерении?
  3. В чем разница в точности трассировки?

Мы использовали двое часов для выполнения приведенного ниже теста.Оба были настроены на запись данных каждую секунду.

Как работает измерение GPS и GPS + ГЛОНАСС?

Система GPS использует 24 спутника, вращающихся вокруг Земли. Эта система была создана в 70-х годах и тогда использовалась только в военных целях. Само измерение заключается в измерении времени, когда сигнал со спутников достигает конкретного приемника GPS. Чтобы получить достоверный результат вашего положения, необходимо подключиться как минимум к 3 спутникам. Если вы хотите узнать больше о GPS, пожалуйста, посетите эту страницу.

Систему ГЛОНАСС, которая имеет свои основы еще в Советском Союзе, которая в настоящее время принадлежит Российской Федерации, можно назвать двойной системой GPS (в свою очередь принадлежащей Соединенным Штатам). Различия в системах довольно тонкие, средняя точность составляет около 8 метров. Система GPS более точна в более низких широтах (вокруг экватора), а ГЛОНАСС предлагает более точные измерения в более высоких широтах (полярные регионы).Они также отличаются конфигурацией сателлитов. GPS имеет конфигурацию 6 орбит по 4 спутника, а ГЛОНАСС 3 орбиты по 8 спутников. Кроме того, они работают на других геодезических системах отсчета, GPS использует систему WGS 84, а ГЛОНАСС основана на системе PZ 90.

Какое расхождение в расстоянии при измерении?

Измерение с использованием 2 часов было сделано на озере Мальта в Познани. Беговой маршрут вокруг этого водоема представляет собой открытую местность с хорошей видимостью неба, за исключением 250-метрового участка, где мы бежим в окружении холма и высокого стенда.

Измеренное расстояние составило соответственно:

  • GPS — Garmin Forerunner 630 — 5,48 км
  • GPS + ГЛОНАСС - Garmin Tactix Charlie 5.49 км
Различия в измеренном расстоянии

Как видите, разница составила всего 10 метров, что является незначительной ошибкой. Однако необходимо помнить, что измерение GPS + ГЛОННАС повышает точность показаний в более сложной местности, где видимость неба может быть ограничена.

В чем разница в точности трассировки?

Сама тропа практически одинакова на протяжении всего пробега, единственное заметное отличие проявляется на ранее упомянутом участке между горкой и трибунами.Разница показана ниже.

GPS-трасса от Forerunner 630 GPS + ГЛОНАСС-трасса от Tactix Charlie

Как мы видим выше, помощь в измерении системы GPS с помощью системы ГЛОНАСС позволяет нам получить более точную и реальную трассу, чем та, которую предлагает только GPS. Особенно это становится заметно на более сложном рельефе с возможным ограничением обзора неба. В настоящее время функцию измерения GPS + ГЛОНАСС предлагают следующие модели часов:

Как пользователи, мы получаем выгоду от взаимной поддержки навигационных систем.Использование американского GPS вместе с российским ГЛОНАСС позволяет получить вполне реальный след.

Если у вас возникли вопросы по эксплуатации оборудования Garmin, посетите наши фирменные салоны и интернет-магазин TRIGAR.PL

. .

Юридический журнал Как работает спутниковая навигация GPS?

  • Анна Малиновска
  • /
  • 27 августа 2019 г.

Что означает GPS?

Во-первых, небольшое пояснение — хотя мы привыкли называть спутниковую навигацию трехбуквенной аббревиатурой GPS, мы должны помнить, что в настоящее время это только одна из систем, от которых наш телефон может (но не должен) использовать. Это название относится к самой популярной и старейшей американской глобальной системе позиционирования G — Navigation Signal Timing and Ranging (GPS-NAVSTAR), , которая в начале навигационной революции имела монополию в гражданских решениях.

В настоящее время многие смартфоны среднего и даже бюджетного ценового диапазона имеют возможность определять свое положение с помощью конкурентных глобальных систем других стран, таких как ГЛОНАСС (Россия), Galileo (Евросоюз) или Beidou (Китай).

Я купил машину. У него есть недостатки. Что делать? Iga Gradzka

Как работает навигация?

Чтобы понять, как работает спутниковая навигация, нужно знать об одном фундаментальном отличии. Спутники, которые вращаются по орбите и помогают нам определить местонахождение, являются передатчиками, а наш телефон — только приемником.Это означает, что наш смартфон не посылает никакого сигнала на спутники. Неправда, что таким образом собирается информация о пробках или местонахождении конкретных людей (бывает и по-другому, но об этом чуть позже).

Вне зависимости от системы каждый из спутников на орбите посылает сигнал на землю, в которой находится его позиция (а также другие спутники из созвездия) и т.н. кодовые измерения. Проще говоря, на основе этих данных в приемнике (т.е. телефоне или планшете) производятся важные расчеты относительно расстояния между нами и спутником.Еще недостаточно точно определить нашу позицию. Чтобы это было возможно, нам нужно получить такой сигнал как минимум от четырех спутников на орбите вокруг Земли. Затем наша аппаратура на основе полученных данных должна "решить" математическое уравнение с четырьмя неизвестными - это координаты XYZ (долгота, широта и высота) и... поправка к часам приемника.

Теория относительности и навигация

Здесь я должен отдать должное Альберту Эйнштейну за специальную и общую теорию относительности.Без них использование спутниковой навигации было бы обременено довольно большой погрешностью, что поставило бы под сомнение смысл этой технологии. Это означает, что каждую секунду, когда мы замечаем обновление нашего положения на карте, представленной на дисплее, система в нашем телефоне производит множество очень сложных вычислений, используя не только математические, но и сложные формулы, используемые в физике и астрономии. Эффект один — мы получаем географические координаты, позволяющие точно определить местонахождение объекта или себя на земном шаре — с точностью до нескольких метров.

Покупка подержанного автомобиля – как оформить претензию? Rafał Stępniewski

Как определяется маршрут в навигации?

Вопреки распространенному мнению, спутники не принимают участия в определении нашего маршрута в автомобильной навигации. Их роль ограничивается только определением нашего положения на карте. За все остальное отвечают установленные на нашем телефоне программы (приложения) и внешние серверы, на которых, например, собирается информация о пробках или других препятствиях, рассылаемая устройствами других пользователей.

Как приложение узнает, что где-то пробка?

Предположим, мы поедем на море. Как и тысячи других водителей. Некоторые из них, вышедшие на дорогу впереди нас, стоят в огромной пробке на кольцевой дороге Труймясто. Скорость их движения падает до нескольких километров в час или даже до нуля. Система, поддерживающая конкретную карту — например Google, получает информацию посредством передачи данных о том, что скорость движения определенного количества пользователей по определенному маршруту значительно снизилась.Такая информация автоматически считывается как всплески трафика и заторы. Если трудности надоедают, система ищет альтернативный маршрут для других пользователей, планирующих проехать по этому маршруту — что интересно, большинство этих операций уже происходит на нашем телефоне.

В то время как передача информации об объеме трафика происходит без ведома пользователей (вытекает из правил пользования сервисом), существуют и такие приложения (такие, как, например, Яносик), в которых определенная информация передается сознательно другие - напр.о проверках скорости или авариях. Обычно это делается нажатием на значок, чтобы свести к минимуму риск отвлечения внимания во время вождения. Такая информация поступает на сервер, который размещает ее на карте всех путешественников в этом районе. Решение, по мнению многих, представляет собой технологию, которая заменит популярное в последнее время CB-радио.

Навигация и безопасность

Независимо от того, насколько продвинутые карты мы используем, мы должны соблюдать принцип ограниченного доверия к этому типу навигации.Полиция призывает обратить внимание на знаки. Известны случаи, когда водители массово выбирали закрытый для движения маршрут только потому, что им об этом сообщило приложение на смартфоне. Так было несколько недель назад в Закопане, когда сотни водителей массово выбрали закрытую дорогу как кратчайший путь к столице польских Татр. В случае полицейской проверки пояснить, что навигация показала, что это не линия обороны. Ведь водители в первую очередь обязаны соблюдать правила дорожного движения и обращать внимание на знаки.

Спасибо, что дочитали нашу статью до конца. Если вы хотите быть в курсе юридическая информация, пожалуйста, посетите наш веб-сайт снова!
Если вам понравилось сам Поделитесь статьей с другими, поделившись ею в социальных сетях - ниже у вас есть быстрые ссылки на акции.

.

Определение местоположения автомобиля с помощью GPS – способ борьбы с угонщиками

Встроенная автомобильная навигация, навигация на лобовом стекле, телефонная навигация… Без этих решений большинство водителей не представляют своей жизни. Все чаще они также полагаются на передатчики GPS для определения местоположения транспортного средства. Зачем? Чтобы уменьшить головную боль в случае угона автомобиля и иметь возможность более эффективно управлять автопарком.

Холодная война. Это приводит к спутниковым системам, которые сегодня широко используются в сельском хозяйстве, археологии, строительстве, охране имущества, спасательных службах и автомобильной промышленности.И началось с решений для нужд флота - у американцев был Транзит, а у русских Парус. В 1970-е годы в США начались работы по системе GPS, а в СССР — по ГЛОНАСС. Системы определения местоположения транспортных средств и навигации по маршруту с использованием спутниковых данных были внедрены в конце 1980-х годов, и сегодня большинство из нас прекрасно знает, что существует такая вещь, как GPS-передатчик для автомобиля или GPS-передатчик для телефона. Устройства GPS-слежения за транспортными средствами также набирают популярность.

Небольшой модуль с большими возможностями

GPS-локаторы позволяют не только определять положение автомобилей или двухколесных транспортных средств, в которые они были установлены.Их основная функция, позволяющая, например, определить, где в данный момент находится человек с служебным автомобилем, была дополнена, среди прочего, o оптимальное планирование маршрута на карте, формирование отчетов, позволяющих определить эффективность работы сотрудников, определение разрешенных зон движения транспортных средств и оповещение о каждом нарушении, а также контроль расхода топлива. Кроме того, есть решения в области эковождения, т.е. сбора информации о стиле вождения водителей (ускорение, плавное вождение, резкое торможение) или учета различного рода затрат.

Хотя большая часть функционала создана для компаний с автопарком, некоторые из них отлично подойдут и для обычного Ковальски. Благодаря модулям GPS у него есть реальный шанс найти угнанный автомобиль и найти свою машину, оставленную на огромной стоянке под гипермаркетом. Локатор также является формой родительского контроля в автомобиле. Дело не в том, чтобы держать детей под присмотром, а в том, чтобы обеспечить их безопасность. Возможность немедленной реакции в случае возникновения чрезвычайной ситуации и возможность оказать немедленную помощь благодаря точным данным о местонахождении транспортного средства являются аргументами в пользу использования мониторинга в автомобиле, которым пользуется ребенок.

Как и в навигации

Принцип работы GPS-локатора практически такой же, как и в случае с автомобильной навигацией, но обычно он использует несколько существующих спутниковых систем: американская GPS (самая популярная, от которой берет свое название), российский ГЛОНАСС и европейский GALILEO (все еще в разработке). У каждого из них есть свои спутники, отправляющие разведывательный сигнал, текущее положение на орбите и точное время. В случае с GPS в настоящее время имеется 31 спутник, у ГЛОНАСС — 23, а у GALILEO — 22.

Атомные часы в действии

Сигнал, излучаемый каждым спутником, представляет собой микроволновую радиоволну, содержащую информацию о времени его передачи (покидания спутника) и текущем орбитальном положении спутника.

Вычисляя разницу между временем отправки сигнала и его приходом к приемнику, получают точное расстояние между ними (приемник должен учитывать, в том числе, снижение скорости сигнала, вызванное ионосферой и тропосферой ).Как указывает Европейское космическое агентство, высокоточная спутниковая навигация основана на том же принципе, что и подсчет секунд после удара молнии до того, как вы услышите сопровождающий гром, для оценки расстояния до грозы: значение времени преобразуется в расстояние преобразователь.

Чтобы определить свое местоположение, вы должны находиться в зоне действия не менее четырех спутников. Три отвечают за долготу и широту, а также высоту локатора, а четвертый — за определение временного сдвига между (точными, потому что атомными) часами спутника и (менее точными) часами, встроенными в приемник.Для работы системы все спутники должны быть синхронизированы — они должны начать передавать свои сигналы точно в одно и то же время. Это достигается за счет постоянной синхронизации встроенных атомных часов с главными часами на Земле. Эти «таймеры» точны в том, что они отстают всего на одну секунду каждые три миллиона лет.

Как правило, чем больше спутников находится в радиусе действия приемника GPS, тем выше точность позиционирования.

Информация о местоположении модуля, установленного в транспортном средстве, отправляется по сети GSM в головной офис компании, предлагающей систему GPS-мониторинга, и/или непосредственно пользователю, при наличии у него соответствующего приложения.При размещении на карте он позволяет найти автомобиль или мотоцикл и следовать по маршруту их движения.

.

Будущее GNSS: оно прекрасно и будет еще лучше | Блог измерений

До недавнего времени гражданская спутниковая навигация ограничивалась одной системой, одной частотой и двумя десятками спутников. Через несколько лет эти значения будут в несколько раз выше. Все здорово, но что получит от этого среднестатистический хлебороб? Что ж, довольно много практической пользы!

Для расчета позиции необходимо минимум четыре. Проблема в том, что при таком количестве инициализация измерений (называемая "поймать фикс") занимает относительно много времени - даже несколько минут.А когда он заканчивается, точность измерения падает с нескольких до нескольких десятков метров из-за неблагоприятного расположения спутников.

Когда используется только одна глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), такие ситуации нередки. Вы можете узнать это, играя с инструментом планирования спутниковой съемки. Например, в Варшаве с идеально открытым небом и с использованием только одной навигационной системы (т.GPS) наш приемник "видит" 11-15 спутников. Неплохо! А вот в сильно застроенной местности (допустим, при затененном до высоты 45 градусов горизонте) это число падает до 3-6. Поэтому поймать исправление может быть сложно.

↓ Количество навигационных спутников, видимых на высоте не менее 45 градусов над горизонтом в Варшаве. Как видите, чем больше систем, тем больше шанс поймать фикс
.

Проблема решается добавлением новых систем - российский ГЛОНАСС увеличит это число максимум до 8, если добавить европейский Galileo, то будет уже 9, а вместе с китайским BeiDou - до 11.И большинство из этих систем все еще находятся в стадии расширения, так что их количество скоро увеличится! Как для любителей, так и для профессионалов это означает гораздо более быструю фиксацию и явно более точные измерения - особенно в городе, лесу или в горах.

Как и бывает в жизни, розы без шипа не бывает - получение большего количества спутников означает заметное увеличение энергопотребления. По этой причине в любительских приборах дополнительные системы включаются только при более сложных условиях измерения.В более профессиональном оборудовании мы обычно можем вручную включать и выключать выбранные системы.

↓ Так изменялось и будет меняться количество спутников ГНСС. Системы WAAS, EGNOS, GAGAN, MSAS и SDCM — это решения, о которых мы здесь не пишем. Это не спутники, передающие типовые навигационные сигналы, а поправки к ним (фото: годовой отчет проекта Multi-GNSS)

А дополнительные частоты? Они обеспечивают, прежде всего, более высокую точность измерения. Как это возможно? Ну, в ионосфере сигнал спутника не проходит идеально по прямой, и его скорость меняется. Так происходит так называемый ионосферная задержка - одна из наиболее значимых составляющих погрешности измерений ГНСС (от нескольких до даже нескольких десятков метров). И при чем тут дополнительные спутниковые сигналы? Ну и задержка для каждой частоты разная. Таким образом, если приемник отслеживает две частоты вещания с одного и того же спутника, ошибка, связанная с этим явлением, может быть в значительной степени устранена. Еще одно преимущество нескольких частот заключается в том, что это повышает надежность измерения, например, в случае преднамеренных или случайных помех или выхода из строя одного из спутниковых передатчиков.

Кроме того, новые сигналы GNSS означают новые возможности — например, еще более высокую точность измерений или повышенную помехоустойчивость. Выделенные частоты есть или будут, например, у летчиков, армии, экстренных служб и служб безопасности или... у тех, кто будет платить за доступ к ним. Главный минус работы на нескольких частотах – цена приемника в несколько раз выше.Однако, глядя на эволюцию рынка GNSS, нет никаких сомнений в том, что он будет быстро сокращаться.

Все эти возможности звучат великолепно, жаль только, что нам еще придется их немного подождать. Строительство и модернизация систем ГНСС идет как кровь из носа.

GPS продолжается и имеет

Точно так же, как Adidas стал общепринятым названием спортивной обуви, GPS стал синонимом спутниковой навигации. Немудрено, ведь это первая и долгое время единственная система ГНСС.Так что кажется, что его функционирование является чем-то очевидным. Ну не обязательно! Хотя сегодня администраторы GPS хвастаются рекордной скоростью запуска спутников (аж 7 было запущено в 2014 и 2015 годах), перспективы на ближайшее будущее мрачны.

В настоящее время подходит к концу запуск камер поколения IIF (11 из 12 уже выкатили). Они отличаются, среди прочего, вещание на трех гражданских частотах (помимо основного канала L1, также на новых L2C и L5) и на новом военном канале М, а также большая устойчивость излучаемых сигналов к преднамеренным или случайным помехам.

Следующими на орбиту должны были выйти спутники третьего поколения. Их важнейшей отличительной чертой должен был стать , вещающий на усовершенствованном базовом гражданском канале L1 (это тот, за которым следуют наши смартфоны и планшеты), который предполагается переименовать в L1C . Вопреки видимому, это дополнительное письмо является объявлением о значительных изменениях.

Во-первых, сигнал должен быть ближе к сигналу, передаваемому Галилео, а значит, более качественные и дешевые мультисистемные приемники.Во-вторых, L1C должен иметь большую мощность, чем L1, что обеспечит лучшее позиционирование в сложных условиях измерения, включая большую помехоустойчивость, для всех пользователей системы. Кроме того, спутники 3-го поколения должны были обеспечить глобальную доступность сигнала L2C (предназначен для геодезии и ГИС) и L5 (для экстренных служб и авиации).

Да, но их запуск сильно задерживается. Запуск первого аппарата этого агрегата изначально планировался на 2014 год, но из-за технических проблем был перенесен на 2017 год (пока).Это значит, что полного покрытия мира сигналами L2C нужно ждать до 2018 года, а в случае с L5 — до 2021 года.

↓ Текущая доступность сигнала GPS L2C для обеспечения точных спутниковых измерений. Добавим, что сейчас сигнал тестируется. Это скоро изменится (фото: Управление GPS)

↓ Текущая доступность сигнала GPS L5, в первую очередь предназначенного для экстренных служб. Добавим, что сейчас сигнал тестируется.Это скоро изменится (фото: Управление GPS)

Что еще хуже, для запуска новых возможностей спутников 3-го поколения необходимо модернизировать наземный сегмент до т.н. Стандарт ОСХ. К сожалению, это тоже задерживается. Не исключено, что это решение будет готово не раньше 2023 года! Американский коллега Верховного контрольно-ревизионного управления, встревоженный этим отставанием, предупреждает, что через несколько лет невозможно исключить местную недоступность количества спутников GPS, необходимых для определения местоположения.Однако системный администратор клянется, что такая ситуация исключена.

Политическая ГЛОНАСС

Эволюция российской навигационной системы тесно связана с новейшей историей этой страны. Идея создания системы была, конечно же, ответом времен холодной войны на планы запуска GPS. Однако ГЛОНАСС удалось запустить после падения «железного занавеса» в 1995 году. Лишь через несколько лет в результате экономических неурядиц, связанных, в том числе, с С перестройкой запуски спутников были остановлены, и созвездия быстро упали ниже 24 камер, необходимых для поддержания глобальной доступности сигнала.

Судьба системы повернулась, когда в Кремле сел Владимир Путин, для которого ГЛОНАСС стал зеницей ока. Оно не только увеличило финансирование системы, так что в 2011 году она вновь была объявлена ​​полностью работоспособной, но и — под угрозой запретительных тарифов — заставило производителей электроники устанавливать в свои устройства приемники слежения ГЛОНАСС. Именно благодаря этому работа этой системы в смартфонах и планшетах стала стандартом.

↓ Владимир Путин с навигатором ГЛОНАСС — правитель России даже не скрывает, что ГЛОНАСС — его зеница ока.Если бы не его участие, система бы точно рухнула (фото: Кремль.ру)

Теперь, как вы знаете, дела в России опять не ладятся. Для ГЛОНАСС проблемой оказались введенные против этой страны экономические санкции, в результате чего россияне не могут ввозить некоторые компоненты спутников поколения К. И этот блок должен был внести в эту систему массу изменений. Новые камеры должны быть легче, прочнее, обеспечивать до 4 раз более высокую точность позиционирования и транслироваться на новом гражданском канале L3. Однако, возможно, наиболее важным нововведением является переход от технологии множественного доступа с FDMA к CDMA. Говоря человеческим языком, речь идет о повышении совместимости ГЛОНАСС с системами GPS и Galileo, что приведет к упрощению (и, следовательно, удешевлению) производства многосистемных приемников.

↓ Спутники ГЛОНАСС движутся в трех орбитальных плоскостях. Отличительной особенностью этой группировки является большой угол наклона орбит, что, проще говоря, означает, что спутники ГЛОНАСС лучше видны в высоких широтах (рис.Роскосмос)

Пока на орбите находятся только два спутника поколения К1, предлагающие лишь избранные новинки, предусмотренные в блоке К. Все "аттракционы" будут только у блока К2 - однако надо дождаться первых спутников поколения этого типа как минимум до 2018 года. Должны пройти еще годы, прежде чем будет достигнуто глобальное покрытие новыми сигналами.

Galileo: Европа ровно 90 126

Европейская навигационная система Galileo как зеркало показывает организационные недостатки Европейского Союза.Даже если Сообществу придет в голову амбициозная и полезная идея, бюрократический режим будет владеть ею так долго, что у некоторых пропадет энтузиазм к ее реализации. Скажем так, работы над Галилео начались в начале 21 века, а система из 30 спутников должна была быть готова примерно в 2014 году. Год 2016, а камер всего 12, часть из них вышла из строя.

↓ Galileo будет состоять из 30 спутников, из которых 6 зарезервированы (фотоЕСА)

Между тем идея Галилея совершенно правильная. Система уникальна тем, что она станет первым гражданским решением GNSS. Конечно, гражданские тоже могут воспользоваться GPS или ГЛОНАСС, но это в первую очередь военные системы. Это означает, что в случае войны доступность такой системы может быть ограничена. В случае с Галилео это невозможно.

Еще одним преимуществом Galileo являются дополнительные госуслуги. Как и в других системах, у нас, очевидно, бесплатный открытый сервис. В дополнение к ней европейские лица, принимающие решения, предоставили еще две услуги. Так называемой государственная регулируемая служба (PRS - государственная регулируемая служба) предназначена для предоставления отдельного зашифрованного сигнала уполномоченным службам, например, полиции или службе скорой помощи. Его следует отличать в первую очередь повышенной защищенностью, т.е. лучшей устойчивостью к помехам и т.н. спуфинг (выдача себя за систему). Второй новой услугой станет платная коммерческая услуга (CS - Commercial Service).Благодаря использованию дополнительных двух каналов решение должно гарантировать более высокую надежность и точность определения местоположения. Хотя пока администраторы Galileo избегают называть конкретные цифры, известно, что точность этого сервиса измеряется скорее в сантиметрах, чем в метрах.

Когда мы увидим эти благословения? Лица, принимающие решения в Брюсселе, говорят, что в этом году, когда система частично заработает (необходимо 16 рабочих спутников). Полная работоспособность (требуется 30 спутников) будет достигнута в 2020 году. Реалистичны ли эти планы? С одной стороны, положительно то, что самые сложные этапы построения системы позади. Теоретически достаточно запустить спутники, сделанные по одному проекту, правильность которого уже доказана. И старты в этом году должны сильно ускориться. Вместо российского «Союза», который может разместить два спутника, ЕС хочет начать использовать гораздо более крупные ракеты «Ариан», способные нести до 4 камер за один раз.Но с другой стороны, когда дело доходит до систем GNSS, он бодрствует. Мы узнали об этом, например, летом 2014 года, когда из-за неисправности «Союза» две камеры были выведены на эллиптическую орбиту вместо круговой. По сей день неизвестно, удастся ли включить машины в группировку Галилео.

↓ Эффект неправильного запуска двух спутников Galileo в августе 2014 года. Вместо круговой орбиты (зеленая) камеры попали на эллиптическую (красную) (фото: ESA)

BeiDou: больше ешь, больше тратишь

Поговорка хоть и русская, но хорошо вписывается в китайскую навигационную систему.Этот, кажется, создан без каких-либо серьезных проблем. Мы употребили слово «кажется», потому что трудно сказать, сколько тут счастья и сколько экономного дозирования информации (например, китайцы сообщают о запусках спутников только постфактум). Однако дело в том, что система строится довольно гладко. Интересно, что его строительство началось в… Европе! Изначально китайцы должны были участвовать в проекте Галилео, но недовольные европейской бюрократической машиной, они решили построить собственную систему, которую сначала окрестили Компасом, а позже переименовали в БэйДоу (что означает Большая Медведица).

↓ Китайская навигационная система отличается тем, что ее спутники находятся на трех разных типах орбит - средней (по аналогии с системами GPS, ГЛОНАСС и Galileo), геосинхронной и геостационарной (фото: CSNO)

Первым крупным успехом проекта стало объявление в начале 2013 года о его работе в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Другим можно считать запуск второго гражданского спутника сигнала (обозначен как B2I) в 2014 году.Подчеркнем, что это первая система GNSS, добившаяся такого результата! Третий важный момент – запуск в 2015 году первых (из 17) спутников BeiDou 3-го поколения. Камеры отличаются прежде всего большей совместимостью передаваемых сигналов с системами GPS и Galileo.

↓ Текущий диапазон системы BeiDou (фото: Википедия)

Официальная дата запуска полной глобальной системы BeiDou — 2020 год, но эксперты отмечают, что создание системы намного опережает текущие планы.Не исключено, что пробки от шампанского откроют уже в 2017 году!

Восточные диковинки

Стоит упомянуть еще две инициативы, которые хоть и не будут доступны пользователям в Польше, но просто интересны. Первая - это IRNSS (Индийская региональная навигационная спутниковая система) - индийская система, предназначенная только для местного покрытия. Он будет состоять всего из 7 спутников, но их орбиты выбраны таким образом, чтобы этого количества было достаточно для самостоятельного позиционирования в Индии и соседних странах. Точность позиционирования с использованием IRNSS должна составлять 10-20 метров, что более чем в 2 раза хуже, чем у конкурентов. Система должна быть готова в этом году.

Другая концепция была принята японцами, когда они построили QZSS (квази-зенитная спутниковая система). Эта система на первом этапе будет состоять из 4-х спутников, которые (в отличие от IRNSS) предназначены не для создания автономного решения, а для поддержки GPS. Орбиты камер подобраны так, что в Японии хотя бы один спутник всегда находится вблизи зенита, что, как известно, лучше всего подходит для спутниковых измерений. Кроме того, QZSS предлагает поправки, повышающие точность измерения. В зависимости от сервиса - от субметрового до даже сантиметрового уровня. В настоящее время система состоит из одного спутника, к 2018 году их будет 4, а в следующем десятилетии — еще 7,90 010

.
↓ Необычная орбита японской системы QZSS делает камеры в Японии видимыми вблизи зенита (фото CAO)

Стоит отметить, что если планы по системам IRNSS, QZSS и BeiDou осуществятся, Азия станет районом с наибольшей плотностью спутниковых навигационных сигналов.В радиусе действия одного приемника их может быть даже более 35! Хотя в Европе мы можем рассчитывать только на 20, это все же в 5 раз больше, чем обязательные четыре!

↓ Так будет выглядеть доступность спутников GNSS в 2020 году, 30 градусов над горизонтом. Как видите, больше всего, почти 35, будет доступно в Юго-Восточной Азии (фото: годовой отчет проекта Multi-GNSS)

.

Смотрите также