¿Qué son los modelos Glonass? Gps vs Glonass: qué sistema es mejor. Breve descripción del concepto de sistema diferencial unificado.

Durante mucho tiempo, el sistema de geoposicionamiento global GPS, creado en Estados Unidos, fue el único disponible para los usuarios comunes. Pero incluso teniendo en cuenta el hecho de que la precisión de los dispositivos civiles era inicialmente menor en comparación con sus homólogos militares, era suficiente tanto para la navegación como para el seguimiento de las coordenadas de los vehículos.

Sin embargo, la Unión Soviética desarrolló su propio sistema de determinación de coordenadas, conocido hoy como GLONASS. A pesar del principio de funcionamiento similar (se utiliza el cálculo de intervalos de tiempo entre señales de satélites), GLONASS tiene serias diferencias prácticas con el GPS, debido tanto a las condiciones de desarrollo como a la implementación práctica.

• GLONASS es más preciso en condiciones. regiones del norte . Esto se explica por el hecho de que importantes grupos militares de la URSS, y posteriormente de Rusia, estaban ubicados precisamente en el norte del país. Por lo tanto, la mecánica de GLONASS se calculó teniendo en cuenta la precisión en tales condiciones.
• Para el funcionamiento ininterrumpido del sistema GLONASSno se requieren estaciones de corrección. Para proveer Precisión del GPS, cuyos satélites están estacionarios con respecto a la Tierra, se necesita una cadena de estaciones geoestacionarias para monitorear las desviaciones inevitables. A su vez, los satélites GLONASS son móviles en relación con la Tierra, por lo que inicialmente no existe el problema de corregir las coordenadas.

Para uso civil, esta diferencia es notable. Por ejemplo, en Suecia hace 10 años se utilizaba activamente GLONASS, a pesar de la gran cantidad de equipos GPS que ya existían. Una parte considerable del territorio de este país se encuentra en las latitudes del norte de Rusia, y las ventajas de GLONASS en tales condiciones son obvias: cuanto menor sea la inclinación del satélite hacia el horizonte, con mayor precisión se podrán calcular las coordenadas y la velocidad de movimiento. con igual precisión al estimar los intervalos de tiempo entre sus señales (establecidos por el equipo de navegación).

Entonces ¿cuál es mejor?

Basta evaluar el mercado de sistemas telemáticos modernos para obtener la respuesta correcta a esta pregunta. Al utilizar una conexión a los satélites GPS y GLONASS simultáneamente en un sistema de navegación o seguridad, se pueden lograr tres ventajas principales.

• Alta precisión. El sistema, analizando los datos actuales, puede seleccionar el más correcto de los disponibles. Por ejemplo, en la latitud de Moscú, el GPS ahora proporciona la máxima precisión, mientras que en Murmansk GLONASS se convertirá en líder en este parámetro.
• Máxima confiabilidad. Ambos sistemas operan en canales diferentes, por lo tanto, ante interferencias o interferencias deliberadas de personas externas en el alcance del GPS (como en el más común), el sistema conservará la capacidad de geoposicionarse a través de la red GLONASS.
• Independencia. Dado que tanto GPS como GLONASS son originalmente sistemas militares, el usuario puede verse privado de acceso a una de las redes. Para ello, el desarrollador sólo necesita introducir restricciones de software en la implementación del protocolo de comunicación. Para el consumidor ruso, GLONASS se está convirtiendo, hasta cierto punto, en en forma de respaldo funcionar en caso de no disponibilidad del GPS.

Es por eso que los sistemas Caesar Satellite que ofrecemos, en todas sus modificaciones, utilizan geoposicionamiento dual, complementado con seguimiento de coordenadas por estaciones base. comunicación celular.

Cómo funciona la geolocalización verdaderamente confiable

Veamos el funcionamiento de un sistema de seguimiento GPS/GLONASS confiable utilizando el Cesar Tracker A como ejemplo.

El sistema está en modo de suspensión y no transmite datos a red celular y apagar los receptores GPS y GLONASS. Esto es necesario para ahorrar el máximo recurso posible de la batería incorporada, respectivamente, para garantizar la mayor autonomía del sistema que protege tu coche. En la mayoría de los casos, la batería tiene una duración de 2 años. Si necesita localizar su automóvil, por ejemplo, si se lo roban, debe comunicarse con el centro de seguridad de Caesar Satellite. Nuestros empleados cambian el sistema a un estado activo y reciben datos sobre la ubicación del automóvil.

Durante la transición al modo activo, ocurren simultáneamente tres procesos independientes:

• Motivado Receptor GPS, analizando las coordenadas mediante su programa de geoposicionamiento. Si se detectan menos de tres satélites en un período de tiempo determinado, el sistema se considera no disponible. Las coordenadas se determinan utilizando el canal GLONASS de forma similar.
• El rastreador compara datos de ambos sistemas. Si en cada uno se ha detectado un número suficiente de satélites, el rastreador selecciona los datos que considera más fiables y precisos. Esto es especialmente cierto en el caso de contramedidas electrónicas activas: interferencia o sustitución de la señal GPS.
• El módulo GSM procesa datos de geoposicionamiento a través de LBS (estaciones base celulares). Este método se considera el menos preciso y se utiliza sólo si ni GPS ni GLONASS están disponibles.

De este modo, sistema moderno El seguimiento tiene una fiabilidad triple, utilizando tres sistemas de geoposicionamiento por separado. Pero, naturalmente, es la compatibilidad con GPS/GLONASS en el diseño del rastreador lo que garantiza la máxima precisión.

Aplicación en sistemas de monitorización.

A diferencia de las balizas, los sistemas de seguimiento utilizados en vehículos comerciales controlan constantemente la ubicación del vehículo y su velocidad actual. Con esta aplicación, las ventajas del geoposicionamiento dual GPS/GLONASS se revelan aún más plenamente. La duplicación de sistemas permite:

• soporte de monitoreo en caso de problemas a corto plazo con la recepción de la señal de GPS o GLONASS;
• Mantenga una alta precisión independientemente de la dirección del vuelo. Con un sistema como CS Logistic GLONASS PRO, puede operar con confianza vuelos desde Chukotka a Rostov del Don, manteniendo el control total sobre el transporte durante toda la ruta;
• Proteger los vehículos comerciales de la apertura y el robo. Los servidores de Caesar Satellite reciben información en tiempo real sobre la hora y ubicación exacta del coche;
• contrarrestar eficazmente a los secuestradores. El sistema guarda memoria interna la máxima cantidad de datos posible incluso si el canal de comunicación con el servidor no está disponible en absoluto. La información comienza a transmitirse a la menor interrupción de la interferencia de radio.

Al elegir un sistema GPS/GLONASS, se proporciona el mejor servicio y capacidades de seguridad en comparación con los sistemas que utilizan sólo uno de los métodos de geoposicionamiento.

La idea de localizar objetos mediante satélites terrestres artificiales se les ocurrió a los estadounidenses allá por los años cincuenta. Sin embargo, el satélite soviético empujó a los científicos.

El físico estadounidense Richard Kershner se dio cuenta de que si se conocen las coordenadas en tierra, se puede averiguar la velocidad de la nave espacial soviética. Aquí comenzó el despliegue del programa, que más tarde se conoció como GPS, el sistema de posicionamiento global. En 1974 se puso en órbita el primer satélite estadounidense. Inicialmente este proyecto estaba destinado a los departamentos militares.

Cómo funciona la geolocalización

Consideremos las características del geoposicionamiento usando el ejemplo de un rastreador normal. Hasta la activación, el dispositivo está en modo de espera, el módulo GPS GLONASS está apagado. Esta opción se proporciona para ahorrar carga de la batería y aumentar el período. duración de la batería dispositivos.

Durante la activación, se inician tres procesos a la vez:

• El receptor GPS comienza a analizar las coordenadas utilizando el programa incorporado. Si se detectan tres satélites en este momento, el sistema se considera no disponible. Lo mismo ocurre con GLONASS;
• Si un rastreador (por ejemplo, un navegador) admite módulos de dos sistemas, entonces el dispositivo analiza la información recibida de ambos satélites. Luego lee la información que considera confiable;
• Si en el momento adecuado las señales de ambos sistemas no están disponibles, se activa GSM. Pero los datos obtenidos de esta forma serán inexactos.

Por lo tanto, cuando se pregunte qué elegir: GPS o GLONASS, elija un equipo que admita dos sistemas satelitales. Las desventajas de uno de ellos serán cubiertas por el otro. De este modo, el receptor dispone simultáneamente de señales de entre 18 y 20 satélites. Esto garantiza un buen nivel de señal y estabilidad y minimiza los errores.

Costo del servicio de monitoreo GPS y GLONASS

Varios factores influyen en el coste final del equipo:

• país fabricante;
• qué sistemas de navegación se utilizan;
• calidad de materiales y funciones adicionales;
• mantenimiento del software.

La opción más económica son los equipos de fabricación china. El precio comienza desde 1000 rublos. Sin embargo, no debe esperar un servicio de calidad. Por esa cantidad de dinero, el propietario recibirá una funcionalidad limitada y una vida útil corta.

El siguiente segmento de equipamiento son los fabricantes europeos. La cantidad comienza en 5.000 rublos, pero a cambio el comprador recibe un software estable y funciones avanzadas.

Los fabricantes rusos ofrecen equipos bastante rentables a precios razonables. Los precios de los rastreadores nacionales comienzan en 2500 rublos.

Un gasto separado es la tarifa de suscripción y el pago de servicios adicionales. Cuota mensual para empresas nacionales – 400 rublos. Los fabricantes europeos abren opciones adicionales para una "moneda" adicional.

También tendrás que pagar por la instalación del equipo. En promedio, la instalación en un centro de servicio costará 1.500 rublos.

Ventajas y desventajas de GLONASS y GPS.

Ahora veamos los pros y los contras de cada sistema.

Los satélites GPS apenas aparecen en el hemisferio sur, mientras que GLONASS transmite señales a Moscú, Suecia y Noruega. La claridad de la señal es mayor en el sistema americano gracias a los 27 satélites activos. La diferencia en el error “juega a favor” de los satélites estadounidenses. A modo de comparación: la imprecisión del GLONASS es de 2,8 m, la del GPS de 1,8 m, pero se trata de una cifra media. La pureza de los cálculos depende de la posición de los satélites en órbita. En algunos casos, los dispositivos están alineados de tal manera que aumenta el grado de error de cálculo. Esta situación se da en ambos sistemas.

Resumen

Entonces, ¿quién ganará en la comparación GPS vs GLONASS? Estrictamente hablando, a los usuarios civiles no les importa qué satélites utilice su equipo de navegación. Ambos sistemas son gratuitos y están ubicados en acceso abierto. Una solución razonable para los desarrolladores sería la integración mutua de sistemas. En este caso, el rastreador tendrá la cantidad necesaria de dispositivos en su "campo de visión" incluso en condiciones climáticas adversas y interferencias en forma de edificios de gran altura.

GPS y GLONASS. Vídeo sobre el tema.

Los mapas en papel de la zona han sido sustituidos por mapas electrónicos, cuya navegación se realiza mediante el sistema de satélite GPS. En este artículo aprenderá cuándo apareció la navegación por satélite, qué es ahora y qué le espera en el futuro próximo.

Durante la Segunda Guerra Mundial, las flotillas estadounidenses y británicas tenían una poderosa carta de triunfo: el sistema de navegación LORAN que utiliza radiobalizas. Al final de las hostilidades, los barcos civiles de los países "prooccidentales" recibieron la tecnología a su disposición. Una década más tarde, la URSS puso en funcionamiento su respuesta: el sistema de navegación Chaika, basado en radiobalizas, todavía se utiliza en la actualidad.

Pero la navegación terrestre tiene importantes inconvenientes: el terreno irregular se convierte en un obstáculo y la influencia de la ionosfera afecta negativamente al tiempo de transmisión de la señal. Si la distancia entre la radiobaliza de navegación y el barco es demasiado grande, el error al determinar las coordenadas puede medirse en kilómetros, lo cual es inaceptable.

Las radiobalizas terrestres fueron reemplazadas por sistemas de navegación por satélite con fines militares, el primero de los cuales, el American Transit (otro nombre de NAVSAT), se lanzó en 1964. Seis satélites de órbita baja garantizaron una precisión de determinación de las coordenadas de hasta doscientos metros.

En 1976, la URSS lanzó un sistema de navegación militar similar, Cyclone, y tres años después, uno civil llamado Cicada. La gran desventaja de los primeros sistemas de navegación por satélite era que sólo podían utilizarse un tiempo corto por una hora. Los satélites de órbita baja, e incluso en pequeñas cantidades, no pudieron proporcionar una amplia cobertura de señal.

GPS vs. GLONASS

En 1974, el ejército estadounidense puso en órbita el primer satélite del entonces nuevo sistema de navegación NAVSTAR, que más tarde pasó a llamarse GPS (Sistema de Posicionamiento Global). A mediados de la década de 1980, se permitió el uso de la tecnología GPS en barcos y aviones civiles, pero durante mucho tiempo pudieron proporcionar un posicionamiento mucho menos preciso que los militares. En 1993 se lanzó el vigésimo cuarto satélite GPS, el último necesario para cubrir completamente la superficie terrestre.

En 1982, la URSS presentó su respuesta: era la tecnología GLONASS (Sistema Global de Navegación por Satélite). El último satélite GLONASS número 24 entró en órbita en 1995, pero la corta vida útil de los satélites (de tres a cinco años) y la financiación insuficiente para el proyecto dejaron al sistema fuera de servicio durante casi una década. Sólo en 2010 fue posible restablecer la cobertura mundial de GLONASS.

Para evitar este tipo de fallos, tanto GPS como GLONASS utilizan ahora 31 satélites: 24 principales y 7 de reserva, como suele decirse, por si acaso. Los satélites de navegación modernos vuelan a una altitud de unos 20 mil km y logran dar la vuelta a la Tierra dos veces al día.

Cómo funciona el GPS

El posicionamiento en la red GPS se realiza midiendo la distancia desde el receptor a varios satélites, cuya ubicación se conoce con precisión en el momento actual. La distancia al satélite se mide multiplicando el retraso de la señal por la velocidad de la luz.
La comunicación con el primer satélite proporciona información sólo sobre la gama de posibles ubicaciones del receptor. La intersección de dos esferas dará un círculo, tres, dos puntos y cuatro, el único punto correcto en el mapa. Nuestro planeta se utiliza con mayor frecuencia como una de las esferas, lo que permite posicionarse en sólo tres satélites en lugar de cuatro. En teoría, la precisión del posicionamiento GPS puede alcanzar los 2 metros (en la práctica, el error es mucho mayor).

Cada satélite envía un gran conjunto de información al receptor: hora exacta y su corrección, almanaque, datos de efemérides y parámetros ionosféricos. Se requiere una señal horaria precisa para medir el retraso entre su envío y recepción.

Los satélites de navegación están equipados con relojes de cesio de alta precisión, mientras que los receptores están equipados con relojes de cuarzo mucho menos precisos. Por lo tanto, para comprobar la hora, se establece contacto con un (cuarto) satélite adicional.

Pero los relojes de cesio también pueden cometer errores, por lo que se comparan con los relojes de hidrógeno colocados en el suelo. Para cada satélite, en el centro de control del sistema de navegación se calcula individualmente la corrección horaria, que posteriormente se envía junto con la hora exacta al receptor.

Otro componente importante del sistema de navegación por satélite es el almanaque, que es una tabla de parámetros de la órbita de los satélites para el próximo mes. El almanaque, así como la corrección horaria, se calculan en el centro de control.

Los satélites también transmiten datos de efemérides individuales, a partir de los cuales se calculan las desviaciones orbitales. Y dado que la velocidad de la luz no es constante en ningún lugar excepto en el vacío, hay que tener en cuenta el retraso de la señal en la ionosfera.

La transmisión de datos en la red GPS se realiza estrictamente en dos frecuencias: 1575,42 MHz y 1224,60 MHz. Diferentes satélites transmiten en la misma frecuencia, pero utilizan la división de códigos CDMA. Es decir, la señal del satélite es sólo ruido, que sólo se puede decodificar si se dispone del código PRN adecuado.

El enfoque anterior permite una alta inmunidad al ruido y el uso de un rango de frecuencia estrecho. Sin embargo, a veces los receptores GPS todavía tienen que buscar satélites durante mucho tiempo, lo que se debe a varias razones.

En primer lugar, el receptor inicialmente no sabe dónde está el satélite, si se aleja o se acerca y cuál es el desplazamiento de frecuencia de su señal. En segundo lugar, el contacto con un satélite se considera exitoso sólo cuando se recibe de él un conjunto completo de información. La velocidad de transmisión de datos en la red GPS rara vez supera los 50 bps. Y en cuanto la señal se interrumpe debido a una interferencia de radio, la búsqueda comienza de nuevo.

El futuro de la navegación por satélite

Ahora GPS y GLONASS se utilizan ampliamente con fines pacíficos y, de hecho, son intercambiables. Los últimos chips de navegación admiten ambos estándares de comunicación y se conectan a los satélites que se encuentran primero.

El GPS estadounidense y el GLONASS ruso están lejos de ser los únicos sistemas de navegación por satélite del mundo. Por ejemplo, China, India y Japón han comenzado a desplegar sus propios sistemas satelitales llamados BeiDou, IRNSS y QZSS, respectivamente, que operarán sólo dentro de sus países y, por lo tanto, requerirán una cantidad relativamente pequeña de satélites.

Pero quizás el mayor interés esté en el proyecto Galileo, que está siendo desarrollado por la Unión Europea y debería lanzarse a plena capacidad antes de 2020. Inicialmente, Galileo fue concebido como una red puramente europea, pero países de Oriente Medio y América del Sur ya han expresado su deseo de participar en su creación. Por lo tanto, pronto podría aparecer una “tercera fuerza” en el mercado global de CLO. Si este sistema es compatible con los existentes, y lo más probable es que lo sea, los consumidores sólo se beneficiarán: la velocidad de búsqueda de satélites y la precisión del posicionamiento deberían aumentar.

Hoy en día es difícil encontrar un área de desarrollo socioeconómico en la que no se puedan utilizar los servicios de navegación por satélite. La aplicación más relevante de las tecnologías GLONASS sigue siendo la industria del transporte, incluida la navegación marítima y fluvial, el transporte aéreo y terrestre. Al mismo tiempo, según los expertos, alrededor del 80% de los equipos de navegación se utilizan en el transporte por carretera.

TRANSPORTE TERRESTRE

Una de las principales áreas de aplicación de la navegación por satélite es la vigilancia del transporte. Este servicio es más importante para empresas industriales, de construcción y de transporte. El equipo de navegación que recibe señales del sistema GLONASS le permite determinar la ubicación del vehículo, indicaciones sensores de medición puede garantizar tanto la seguridad del transporte de pasajeros como la comodidad y optimización del funcionamiento de los vehículos comerciales, y eliminar su uso inadecuado. La implementación del sistema permite a los propietarios de flotas reducir sus costes de mantenimiento entre un 20 y un 30% en 4-6 meses.

Una de las tecnologías implementadas en Rusia basada en la navegación por satélite es el Sistema de Transporte Inteligente (ITS). Incluye el seguimiento del transporte de cargas peligrosas, voluminosas y pesadas, el seguimiento del horario de trabajo y descanso de los conductores, la gestión y despacho del transporte de pasajeros y la información a los pasajeros del transporte urbano.

La eficacia del uso de los servicios de navegación por satélite en el transporte terrestre se puede evaluar según los siguientes criterios:

• reducción del número de accidentes de tráfico, así como de muertes y lesiones en accidentes de tráfico, reducción del tiempo de respuesta a los accidentes de tráfico;
• reducir el tiempo de viaje, aumentar el atractivo del transporte público;
• mejorar la calidad del gasto de los fondos presupuestarios.

Según los expertos, gracias a la introducción de sistemas de transporte inteligentes, el crecimiento del PIB de Rusia podría alcanzar el 4-5% anual.

El transporte municipal y público de los territorios de Altai, Krasnodar, Krasnoyarsk, Stavropol, Khabarovsk, Astrakhan, Belgorod, Vologda, Kaluga, Kurgan, Magadan, Moscú, Nizhny Novgorod, Novosibirsk, Penza, Rostov, Samara están equipados con tecnologías de seguimiento, navegación e información. basado en los servicios del sistema GLONASS , Saratov, Tambov, regiones de Tyumen, Moscú, las repúblicas de Mordovia, Tartaristán, Chuvashia. En toda Rusia, los elementos ITS se han implementado y funcionan eficazmente en más de 100 ciudades.

BÚSQUEDA Y RESCATE

En las ambulancias se instalan equipos que reciben señales de los satélites de navegación, así como vehículos Servicios del Ministerio de Situaciones de Emergencia. El apoyo en tiempo coordinado basado en datos satelitales permite que los equipos de médicos y rescatistas lleguen más rápidamente a los lugares de emergencia para brindar asistencia a las víctimas. Utilizando GLONASS, se rastrea la ubicación y el movimiento de grupos de bomberos.

Uno de los ejemplos ilustrativos del uso de la navegación global por satélite con el fin de salvar vidas humanas es el sistema ERA-GLONASS (respuesta de emergencia en caso de accidentes). Su tarea principal es determinar el hecho de un accidente de tráfico y transmitir datos al servidor de respuesta. Si un automóvil choca, el terminal de navegación y telecomunicaciones instalado en él determina automáticamente las coordenadas, establece una conexión con el centro servidor del sistema de monitoreo y transmite datos sobre el accidente a través de canales de comunicación celular al operador. Estos datos permiten determinar la naturaleza y gravedad de un accidente y realizar una respuesta inmediata por parte de las ambulancias. El uso de datos del Sistema Global de Navegación por Satélite a través de ERA-GLONASS puede reducir significativamente la tasa de mortalidad por lesiones resultantes de accidentes de tráfico.

Otra área de aplicación de GLONASS en aras de salvar vidas humanas es la combinación de la navegación global por satélite con el Sistema Internacional de Búsqueda y Rescate COSPAS-SARSAT. Esta función se proporciona en la nave espacial de navegación Glonass-K de última generación. Ya en la etapa de pruebas de vuelo, el satélite Glonass-K No. 11 en marzo de 2012, a través de un repetidor de este sistema, transmitió una señal de socorro sobre un helicóptero canadiense estrellado, gracias a lo cual la tripulación se salvó.

NAVEGACIÓN PERSONAL

Los conjuntos de chips con receptores de navegación GLONASS se utilizan en teléfonos inteligentes, tabletas, cámaras digitales, dispositivos de fitness, rastreadores portátiles, portátiles, navegadores, relojes, gafas y otros dispositivos. La navegación personal se está convirtiendo en el principal campo de aplicación de las tecnologías de navegación por satélite.

El uso de tecnologías GNSS ha contribuido al surgimiento de deportes y actividades al aire libre completamente nuevos. Un ejemplo de esto es el geocaching, un juego turístico que utiliza sistemas de navegación por satélite, cuyo objetivo es encontrar cachés escondidos por otros participantes en el juego. Otro nuevo deporte de geoetiquetado son las carreras a campo traviesa que utilizan coordenadas satelitales predeterminadas.

Un área prometedora de aplicación de las tecnologías GLONASS es sistemas sociales Brindar asistencia a personas con discapacidad o niños pequeños. Mediante un equipo de navegación con interfaz de voz, una persona ciega puede determinar el camino hasta una tienda, una clínica, etc. Los propietarios de dichos dispositivos pueden, en caso de peligro o deterioro grave de la salud, provocar Asistencia de emergencia presionando el botón de pánico. Un rastreador satelital personal puede ayudar a los padres a rastrear la ubicación de sus hijos en línea para controlar su seguridad.

AVIACIÓN

En la aviación, los receptores de navegación están integrados en los sistemas de navegación aérea a bordo que proporcionan navegación en ruta y aproximaciones de aterrizaje en condiciones climáticas difíciles. La navegación por satélite es de gran importancia para garantizar el aterrizaje de aviones pequeños en aeródromos no equipados. Los sistemas de navegación basados ​​en GLONASS aumentan la seguridad de la navegación de helicópteros y aumentan la precisión de la navegación de vehículos aéreos no tripulados.

TRANSPORTE DE AGUA

El uso de tecnologías GNSS para fines marítimos y fluviales en Rusia se acerca al 100%. La capacidad del mercado ruso se estima en 18.560 unidades de transporte acuático, incluidos buques fluviales y marítimos de carga y de pasajeros. Las tecnologías GLONASS se utilizan en el transporte marítimo para guiar embarcaciones y maniobrar. condiciones difíciles(esclusas, puertos, canales, estrechos, estado del hielo), navegación por vías navegables interiores, seguimiento y contabilidad de la flota, operaciones de salvamento.

El crecimiento del tráfico a lo largo de la Ruta del Mar del Norte, que puede reducir significativamente el tiempo de entrega de mercancías desde la región de Asia y el Pacífico a Europa, conduce a un aumento de la intensidad del transporte marítimo en una zona con condiciones climáticas extremadamente duras. En condiciones de tormentas y niebla densa, es difícil garantizar la seguridad del tráfico marítimo sin navegación por satélite.

GEODESIA Y CARTOGRAFÍA

Las tecnologías GLONASS se utilizan en el catastro de ciudades y territorios, en la planificación y gestión del desarrollo territorial y en la actualización de mapas topográficos. El uso de tecnologías GLONASS acelera y reduce el costo de crear mapas y actualizarlos; en algunos casos, no hay necesidad de costosas fotografías aéreas ni estudios topográficos que requieren mucha mano de obra. EN Federación Rusa El volumen actual de mercado de equipos geodésicos basados ​​en GNSS se estima en 2,3 mil unidades.

AMBIENTE

La comunidad científica utiliza activamente datos de navegación para observaciones e investigaciones de la Tierra. GLONASS promueve el desarrollo de métodos y herramientas diseñados para resolver problemas fundamentales de geodinámica, la formación del sistema de coordenadas de la Tierra, la construcción de un modelo de la Tierra, la medición de mareas, corrientes y el nivel del mar, la determinación y sincronización del tiempo, la localización de derrames de petróleo y la recuperación. terreno después de la eliminación de residuos peligrosos.

Las señales de navegación de las naves espaciales GLONASS desempeñan un papel importante en el estudio de los procesos sísmicos. Utilizando datos satelitales, es posible registrar los procesos de desplazamiento de placas tectónicas con mayor precisión que mediante equipos terrestres. Además, las perturbaciones en la ionosfera, registradas mediante satélites de navegación, proporcionan a los científicos datos sobre los movimientos de aproximación de la corteza terrestre. Así, la navegación global por satélite permite predecir terremotos y minimizar sus consecuencias para los humanos. Las tecnologías basadas en GLONASS también ayudan a monitorear automóviles y vias ferreas en zonas montañosas propensas a avalanchas.

NAVEGACIÓN ESPACIAL

En la industria espacial, las tecnologías GLONASS se utilizan para rastrear vehículos de lanzamiento, determinar con alta precisión las órbitas de las naves espaciales, determinar la orientación de una nave espacial con respecto al Sol y para la observación, el control y la designación de objetivos precisos de los sistemas de defensa antimisiles.

En particular, los siguientes equipos están equipados con equipos de navegación por satélite GLONASS o GLONASS/GPS: el vehículo de lanzamiento Proton-M, el vehículo de lanzamiento Soyuz, las etapas superiores Breeze, Fregat, DM y la nave espacial Meteor-M, “Ionosfera”. , “Canopus-ST”, “Condor-E”, “Bars-M”, “Lomonosov”, así como complejos ferroviarios móviles utilizados para el transporte de vehículos de lanzamiento y componentes de combustible para cohetes.

En la industria espacial, una gran cantidad de proyectos requieren un conocimiento de alta precisión de las órbitas de las naves espaciales para resolver problemas de teledetección de la Tierra, reconocimiento, cartografía, seguimiento del estado del hielo, situaciones de emergencia, así como en el campo del estudio de la Tierra. y el océano mundial, construyendo un modelo dinámico de alta precisión del geoide, modelos dinámicos de alta precisión de la ionosfera y la atmósfera. Al mismo tiempo, se requiere una precisión del conocimiento de la posición de los objetos en el nivel de varios centímetros; métodos especiales para procesar las mediciones del sistema GLONASS desde los receptores ubicados a bordo de la nave espacial pueden resolver con éxito este problema.

CONSTRUCCIÓN

En Rusia, las tecnologías GLONASS se utilizan para monitorear equipos de construcción, así como para monitorear el desplazamiento de la carretera, monitorear deformaciones de objetos lineales estacionarios y en sistemas de control para equipos de construcción de carreteras.

Los servicios de navegación por satélite ayudan a determinar la ubicación de objetos geográficos con precisión centimétrica al tender oleoductos y gasoductos, líneas eléctricas y a aclarar los parámetros del terreno durante la construcción de edificios y estructuras, y la construcción de carreteras. Según expertos nacionales y extranjeros, el uso de GLONASS aumenta la eficiencia de los trabajos de construcción y catastrales en un 30-40%.

El uso de los servicios GLONASS le permite transmitir rápidamente información sobre el estado de estructuras de ingeniería complejas y objetos potencialmente peligrosos, como presas, puentes, túneles, empresas industriales y plantas de energía nuclear. Con la ayuda del monitoreo satelital, los especialistas reciben información oportuna sobre la necesidad de diagnósticos adicionales de estas estructuras y su reparación.

SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

GLONASS se utiliza para el registro temporal de transacciones monetarias en acciones, divisas y materias primas. Una forma continua y precisa de registrar las transferencias y la capacidad de rastrearlas es la base del funcionamiento de los sistemas comerciales internacionales para el comercio interbancario. Los mayores bancos de inversión utilizan GLONASS para sincronizar Red de computadoras sus sucursales en toda Rusia. El intercambio unido MICEX-RTS utiliza señales horarias GLONASS para registrar con precisión las cotizaciones al realizar transacciones. Los equipos GLONASS, utilizados en interés de la infraestructura de telecomunicaciones, brindan soluciones a los problemas de sincronización de las redes de comunicación.

ARMAS

El sistema GLONASS es de particular importancia para la eficiencia de la resolución de problemas por parte de las Fuerzas Armadas y usuarios especiales. El sistema se utiliza para resolver problemas de apoyo en tiempo coordinado para todos los tipos y ramas de tropas, incluso para aumentar la eficiencia del uso de armas de alta precisión, aviones no tripulados y el mando y control operativo de las tropas.

Los sistemas de navegación y posicionamiento por satélite, desarrollados originalmente para necesidades militares, recientemente han encontrado una amplia aplicación en el ámbito civil. El seguimiento GPS/GLONASS del transporte, el seguimiento de las personas que necesitan atención, el seguimiento de los movimientos de los empleados, el seguimiento de los animales, el seguimiento del equipaje, la geodesia y la cartografía son las principales áreas de uso de las tecnologías satelitales.

Actualmente, existen dos sistemas globales de posicionamiento por satélite creados en los EE. UU. y la Federación de Rusia, y dos regionales, que cubren China, los países de la Unión Europea y varios otros países de Europa y Asia. El monitoreo GLONASS y el monitoreo GPS están disponibles en Rusia.

Sistemas GPS y GLONASS

GPS (Global Position System) es un sistema satelital cuyo desarrollo se inició en América en 1977. En 1993 se implementó el programa y en julio de 1995 el sistema estaba completamente listo. Actualmente, la red espacial GPS consta de 32 satélites: 24 principales y 6 de respaldo. Orbitan la Tierra en una órbita media-alta (20.180 km) en seis planos, con cuatro satélites principales en cada uno.

En tierra hay una estación de control principal y diez estaciones de seguimiento, tres de las cuales transmiten datos de corrección a satélites de última generación, que los distribuyen a toda la red.

El desarrollo del sistema GLONASS (Sistema Global de Navegación por Satélite) comenzó en la URSS en 1982. La finalización de la obra se anunció en diciembre de 2015. GLONASS requiere 24 satélites para funcionar, 18 son suficientes para cubrir el territorio y la Federación de Rusia, y el número total de satélites ubicados en este momento en órbita (incluidos los de reserva) - 27. También se mueven en órbita media-alta, pero a menor altitud (19.140 km), en tres planos, con ocho satélites principales en cada uno.

Las estaciones terrestres de GLONASS están ubicadas en Rusia (14), la Antártida y Brasil (una cada uno), y está previsto desplegar varias estaciones adicionales.

El predecesor del GPS fue el sistema Transit, desarrollado en 1964 para controlar el lanzamiento de misiles desde submarinos. Podía localizar objetos exclusivamente estacionarios con una precisión de 50 m y el único satélite estaba a la vista sólo una hora al día. programa gps anteriormente llevaba los nombres DNSS y NAVSTAR. En la URSS, la creación de un sistema de navegación por satélite comenzó en 1967 como parte del programa Cyclone.

Las principales diferencias entre los sistemas de monitoreo GLONASS y GPS:

• Los satélites estadounidenses se mueven de forma sincrónica con la Tierra, mientras que los satélites rusos se mueven de forma asíncrona;
• diferentes alturas y número de órbitas;
• sus diferentes ángulos de inclinación (aproximadamente 55° para GPS, 64,8° para GLONASS);
• diferentes formatos de señal y frecuencias de funcionamiento.

Beneficios del GPS

• El GPS es el sistema de posicionamiento más antiguo que existe; estaba en pleno funcionamiento antes que el ruso.
• La confiabilidad proviene del uso de una mayor cantidad de satélites redundantes.
• El posicionamiento se produce con un error menor que GLONASS (en promedio 4 my para los satélites de última generación, 60 a 90 cm).
• Muchos dispositivos son compatibles con el sistema.

Ventajas del sistema GLONASS

• La posición de los satélites asíncronos en órbita es más estable, lo que los hace más fáciles de controlar. No se requieren ajustes regulares. Esta ventaja importante para los especialistas, no para los consumidores.
• El sistema fue creado en Rusia, por lo que garantiza una recepción confiable de la señal y precisión de posicionamiento en las latitudes del norte. Esto se logra gracias al mayor ángulo de inclinación de las órbitas de los satélites.
• GLONASS es un sistema nacional y seguirá estando disponible para los rusos si se desactiva el GPS.

Desventajas del sistema GPS

• Los satélites giran sincrónicamente con la rotación de la Tierra, por lo que un posicionamiento preciso requiere el funcionamiento de estaciones correctivas.
• Un ángulo de inclinación bajo no proporciona una buena señal ni un posicionamiento preciso en regiones polares y latitudes altas.
• El derecho a controlar el sistema pertenece a los militares, que pueden distorsionar la señal o desactivar completamente el GPS para civiles o para otros países en caso de conflicto con ellos. Por tanto, aunque el GPS para transporte es más preciso y cómodo, GLONASS es más fiable.

Desventajas del sistema GLONASS

• El desarrollo del sistema comenzó más tarde y hasta hace poco se llevó a cabo con un retraso significativo con respecto a los estadounidenses (crisis, abuso financiero, robo).
• Conjunto incompleto de satélites. La vida útil de los satélites rusos es más corta que la de los satélites estadounidenses, requieren reparación con más frecuencia, por lo que se reduce la precisión de la navegación en varias áreas.
• El seguimiento de vehículos por satélite GLONASS es más caro que el GPS debido al elevado coste de los dispositivos adaptados para funcionar con el sistema de posicionamiento doméstico.
• Defecto software para teléfonos inteligentes, PDA. Los módulos GLONASS fueron diseñados para navegantes. Para compacto dispositivos portables Hoy en día es más común y opción asequible– ¿Es compatible con GPS-GLONASS o solo con GPS?

Resumen

Los sistemas GPS y GLONASS son complementarios. La solución óptima es el monitoreo satelital GPS-GLONASS. Los dispositivos con dos sistemas, por ejemplo, los marcadores GPS con el módulo M-Plata GLONASS, proporcionan una alta precisión de posicionamiento y un funcionamiento confiable. Si en el posicionamiento exclusivamente con GLONASS el error es de 6 m en promedio y en el GPS de 4 m, cuando se utilizan dos sistemas al mismo tiempo se reduce a 1,5 m, pero los dispositivos con dos microchips son más caros.

GLONASS fue desarrollado específicamente para las latitudes rusas y es potencialmente capaz de proporcionar una alta precisión; debido a la escasez de satélites, la verdadera ventaja sigue estando del lado del GPS. Las ventajas del sistema americano son la disponibilidad y una amplia selección de dispositivos con GPS.