Mitkä ovat Glonass-mallit? Gps vs Glonass: mikä järjestelmä on parempi. Lyhyt kuvaus yhtenäisen differentiaalijärjestelmän käsitteestä

Yhdysvalloissa luotu globaali geopaikannusjärjestelmä GPS oli pitkään ainoa tavallisten käyttäjien saatavilla. Mutta vaikka otettaisiin huomioon se tosiasia, että siviililaitteiden tarkkuus oli alun perin alempi verrattuna sotilasanalogeihin, se riitti sekä navigointiin että autojen koordinaattien seurantaan.

Neuvostoliitto kehitti kuitenkin oman koordinaattien määritysjärjestelmän, joka tunnetaan nykyään nimellä GLONASS. Huolimatta samanlaisesta toimintaperiaatteesta (käytetään satelliittien signaalien välisten aikavälien laskentaa), GLONASSilla on vakavia käytännön eroja GPS:ään sekä kehitysolosuhteiden että käytännön toteutuksen vuoksi.

• GLONASS on tarkempi olosuhteissa pohjoiset alueet . Tämä selittyy sillä, että Neuvostoliiton ja myöhemmin Venäjän merkittävät sotilasryhmät sijaitsivat juuri maan pohjoisosassa. Siksi GLONASSin mekaniikka laskettiin ottaen huomioon tarkkuus tällaisissa olosuhteissa.
• GLONASS-järjestelmän keskeytymättömään toimintaankorjausasemia ei tarvita. Tarjota GPS-tarkkuus, jonka satelliitit ovat paikallaan suhteessa Maahan, tarvitaan geostationaaristen asemien ketju väistämättömien poikkeamien seuraamiseen. GLONASS-satelliitit puolestaan ​​ovat liikkuvia suhteessa Maahan, joten koordinaattien korjausongelma puuttuu aluksi.

Siviilikäytössä tämä ero on huomattava. Esimerkiksi Ruotsissa 10 vuotta sitten GLONASSia käytettiin aktiivisesti huolimatta jo olemassa olevien GPS-laitteiden suuresta määrästä. Huomattava osa tämän maan alueesta sijaitsee Venäjän pohjoisen leveysasteilla, ja GLONASSin edut tällaisissa olosuhteissa ovat ilmeisiä: mitä pienempi satelliitin kaltevuus horisonttiin, sitä tarkemmin koordinaatit ja liikkeen nopeus voidaan laskea. yhtä tarkasti arvioitaessa niiden signaalien välisiä aikavälejä (navigaattorilaitteiston asettama).

Joten kumpi on parempi?

Riittää, kun arvioimme nykyaikaisia ​​telemaattisten järjestelmien markkinoita oikean vastauksen saamiseksi tähän kysymykseen. Käyttämällä yhteyttä GPS- ja GLONASS-satelliitteihin samanaikaisesti navigointi- tai turvajärjestelmässä voidaan saavuttaa kolme pääetua.

• Korkea tarkkuus. Järjestelmä osaa analysoida nykyisiä tietoja ja valita käytettävissä olevista tiedoista oikeimman. Esimerkiksi Moskovan leveysasteella GPS tarjoaa nyt maksimaalisen tarkkuuden, kun taas Murmanskissa GLONASSista tulee tämän parametrin johtaja.
• Maksimaalinen luotettavuus. Molemmat järjestelmät toimivat eri kanavilla, joten kun GPS-alueen ulkopuoliset häiritsevät tarkoituksellista häiriötä (kuten yleisemmässä), järjestelmä säilyttää geopaikannusmahdollisuuden GLONASS-verkon kautta.
• Itsenäisyys. Koska sekä GPS että GLONASS ovat alun perin sotilaallisia järjestelmiä, käyttäjä voi joutua menemään pääsyn johonkin verkoista. Tätä varten kehittäjän tarvitsee vain ottaa käyttöön ohjelmistorajoituksia viestintäprotokollan toteuttamiseen. Venäläiselle kuluttajalle GLONASSista on jossain määrin tulossa varmuuskopiolla toimii, jos GPS ei ole käytettävissä.

Siksi tarjoamamme Caesar Satellite -järjestelmät käyttävät kaikissa muunnelmissa kaksoisgeopaikannusta, jota täydennetään tukiasemien seurantakoordinaateilla. matkapuhelinviestintä.

Kuinka luotettava maantieteellinen paikannus toimii

Katsotaanpa luotettavan GPS/GLONASS-seurantajärjestelmän toimintaa käyttämällä esimerkkinä Cesar Tracker A:ta.

Järjestelmä on lepotilassa, ei lähetä tietoja matkapuhelinverkko ja sammuttaa GPS- ja GLONASS-vastaanottimet. Tämä on tarpeen sisäänrakennetun akun suurimman mahdollisen resurssin säästämiseksi, jotta voidaan varmistaa autoasi suojaavan järjestelmän suurin autonomia. Useimmissa tapauksissa akku kestää 2 vuotta. Jos sinun on löydettävä autosi, esimerkiksi jos se varastetaan, sinun on otettava yhteyttä Caesar Satellite -turvakeskukseen. Työntekijämme kytkevät järjestelmän aktiiviseen tilaan ja saavat tietoa auton sijainnista.

Aktiivitilaan siirtymisen aikana tapahtuu kolme itsenäistä prosessia samanaikaisesti:

• Laukaistiin GPS-vastaanotin, analysoimalla koordinaatit geopaikannusohjelmallasi. Jos vähemmän kuin kolme satelliittia havaitaan tietyn ajanjakson aikana, järjestelmän katsotaan olevan poissa käytöstä. Koordinaatit määritetään samalla tavalla GLONASS-kanavalla.
• Tracker vertaa molempien järjestelmien tietoja. Jos jokaisessa on havaittu riittävä määrä satelliitteja, jäljitin valitsee tiedot, jotka se pitää luotettavampana ja tarkempana. Tämä koskee erityisesti aktiivisia elektronisia vastatoimia - GPS-signaalin jumiutumista tai korvaamista.
• GSM-moduuli käsittelee geopaikannusdataa LBS:n (solukkotukiasemat) kautta. Tätä menetelmää pidetään epätarkimpana ja sitä käytetään vain, jos sekä GPS että GLONASS eivät ole käytettävissä.

Täten, moderni järjestelmä Seurannassa on kolminkertainen luotettavuus, kun käytetään kolmea geopaikannusjärjestelmää erikseen. Mutta luonnollisesti GPS/GLONASS-tuki seurantalaitteen suunnittelussa varmistaa maksimaalisen tarkkuuden.

Sovellus valvontajärjestelmissä

Toisin kuin majakat, hyötyajoneuvojen valvontajärjestelmät seuraavat jatkuvasti ajoneuvon sijaintia ja senhetkistä nopeutta. Tämän sovelluksen avulla GPS/GLONASS-kaksoispaikannuksen edut paljastuvat entistä paremmin. Järjestelmän päällekkäisyys mahdollistaa:

• tukea seurantaa lyhytaikaisissa ongelmissa signaalin vastaanotossa GPS:stä tai GLONASSista;
• säilyttää korkean tarkkuuden lentosuunnasta riippumatta. Käyttämällä järjestelmää, kuten CS Logistic GLONASS PRO, voit luottavaisesti lentää Tšukotkasta Donin Rostoviin ja säilyttää täyden hallinnan kuljetuksesta koko reitin ajan.
• suojaa hyötyajoneuvoja avaamiselta ja varkaudelta. Caesar Satellite -palvelimet saavat reaaliaikaista tietoa auton ajasta ja tarkasta sijainnista;
• torjua tehokkaasti kaappaajia. Järjestelmä säästää sisäinen muisti suurin mahdollinen datamäärä, vaikka viestintäkanava palvelimen kanssa olisi täysin poissa. Tietoa aletaan lähettää radiohäiriön pienimmästäkin katkeamisesta.

Valitsemalla GPS/GLONASS-järjestelmän tarjoat itsellesi parhaat palvelut ja turvallisuusominaisuudet verrattuna järjestelmiin, jotka käyttävät vain yhtä geopaikannusmenetelmistä.

Ajatus esineiden paikantamisesta keinotekoisten maasatelliittien avulla tuli amerikkalaisten mieleen jo 1950-luvulla. Neuvostoliiton satelliitti työnsi kuitenkin tutkijoita.

Amerikkalainen fyysikko Richard Kershner tajusi, että jos tiedät maan päällä olevat koordinaatit, voit selvittää Neuvostoliiton avaruusaluksen nopeuden. Tästä alkoi ohjelman käyttöönotto, joka myöhemmin tunnettiin nimellä GPS - globaali paikannusjärjestelmä. Vuonna 1974 ensimmäinen amerikkalainen satelliitti laukaistiin kiertoradalle. Alun perin tämä hanke oli tarkoitettu sotilasosastoille.

Kuinka maantieteellinen sijainti toimii

Katsotaanpa geopaikannuksen ominaisuuksia tavallisen seurantalaitteen esimerkillä. Aktivointiin asti laite on valmiustilassa, GPS GLONASS -moduuli on sammutettu. Tämä vaihtoehto tarjotaan säästääksesi akun varausta ja pidentääksesi ajanjaksoa akun kesto laitteet.

Aktivoinnin aikana käynnistetään kolme prosessia kerralla:

• GPS-vastaanotin alkaa analysoida koordinaatteja sisäänrakennetun ohjelman avulla. Jos tällä hetkellä havaitaan kolme satelliittia, järjestelmä ei ole käytettävissä. Sama tapahtuu GLONASSin kanssa;
• jos seurantalaite (esimerkiksi navigaattori) tukee kahden järjestelmän moduuleja, laite analysoi molemmilta satelliiteilta vastaanotetun tiedon. Sitten se lukee luotettavana pitämänsä tiedot;
• jos molempien järjestelmien signaalit eivät ole oikeaan aikaan käytettävissä, GSM kytketään päälle. Mutta tällä tavalla saadut tiedot ovat epätarkkoja.

Siksi, kun mietit, mitä valita – GPS vai GLONASS, valitse laitteet, jotka tukevat kahta satelliittijärjestelmää. Toisen haitat katetaan toisella. Näin ollen signaalit 18-20 satelliitista ovat samanaikaisesti vastaanottimen käytettävissä. Tämä varmistaa hyvän signaalitason ja vakauden sekä minimoi virheet.

GPS- ja GLONASS-valvontapalvelun hinta

Useat tekijät vaikuttavat laitteen lopulliseen hintaan:

• valmistajamaa;
• mitä navigointijärjestelmiä käytetään;
• materiaalien laatu ja lisätoiminnot;
• ohjelmistojen ylläpito.

Edullisin vaihtoehto on kiinalaiset laitteet. Hinta alkaa 1000 ruplasta. Laadukasta palvelua ei kuitenkaan kannata odottaa. Tällä rahalla omistaja saa rajoitetun toimivuuden ja lyhyen käyttöiän.

Seuraava laitesegmentti on eurooppalaiset valmistajat. Summa alkaa 5 000 ruplasta, mutta vastineeksi ostaja saa vakaan ohjelmiston ja edistyneitä toimintoja.

Venäläiset valmistajat tarjoavat melko kustannustehokkaita laitteita kohtuulliseen hintaan. Kotimaisten seurantalaitteiden hinnat alkavat 2500 ruplasta.

Erillinen kuluerä on tilausmaksu ja maksu lisäpalveluista. Kotimaisten yritysten kuukausimaksu - 400 ruplaa. Eurooppalaiset valmistajat tarjoavat lisävaihtoehtoja ylimääräiselle "kolikolle".

Joudut myös maksamaan laitteiden asennuksesta. Keskimäärin asennus palvelukeskukseen maksaa 1500 ruplaa.

GLONASSin ja GPS:n edut ja haitat

Katsotaanpa nyt kunkin järjestelmän etuja ja haittoja.

GPS-satelliitteja ei juuri esiinny eteläisellä pallonpuoliskolla, kun taas GLONASS lähettää signaaleja Moskovaan, Ruotsiin ja Norjaan. Signaalin selkeys on parempi amerikkalaisessa järjestelmässä 27 aktiivisen satelliitin ansiosta. Ero virheissä "pelaa" yhdysvaltalaisten satelliittien käsiin. Vertailun vuoksi: GLONASSin epätarkkuus on 2,8 m, GPS:n 1,8 m. Tämä on kuitenkin keskimääräinen luku. Laskelmien puhtaus riippuu satelliittien sijainnista kiertoradalla. Joissakin tapauksissa laitteet on asetettu riviin siten, että virheen aste kasvaa. Tämä tilanne esiintyy molemmissa järjestelmissä.

Yhteenveto

Joten kumpi voittaa GPS vs GLONASS -vertailussa? Tarkkaan ottaen siviilikäyttäjät eivät välitä siitä, mitä satelliitteja heidän navigointilaitteistonsa käyttävät. Molemmat järjestelmät ovat ilmaisia ​​ja sijaitsevat sisällä avoin pääsy. Kehittäjille järkevä ratkaisu olisi järjestelmien keskinäinen integrointi. Tässä tapauksessa seurantalaitteella on tarvittava määrä laitteita "näkökentässään" jopa epäsuotuisissa sääolosuhteissa ja häiriöissä korkeiden rakennusten muodossa.

GPS ja GLONASS. Video aiheesta

Alueen paperikartat on korvattu sähköisillä kartoilla, joilla navigointi tapahtuu GPS-satelliittijärjestelmän avulla. Tästä artikkelista opit, milloin satelliittinavigointi ilmestyi, mitä se on nyt ja mikä sitä odottaa lähitulevaisuudessa.

Toisen maailmansodan aikana Yhdysvaltain ja Ison-Britannian laivueilla oli voimakas valttikortti - radiomajakoita käyttävä LORAN-navigointijärjestelmä. Vihollisuuksien päätyttyä "länsimielisten" maiden siviilialukset saivat teknologian käyttöönsä. Kymmenen vuotta myöhemmin Neuvostoliitto otti käyttöön vastauksensa - radiomajakoihin perustuva Chaika-navigointijärjestelmä on edelleen käytössä.

Mutta maalla navigoinnissa on merkittäviä haittoja: epätasaisesta maastosta tulee este, ja ionosfäärin vaikutus vaikuttaa negatiivisesti signaalin lähetysaikaan. Jos navigointiradiomajakan ja laivan välinen etäisyys on liian suuri, koordinaattien määrittelyvirhe voidaan mitata kilometreissä, mikä ei ole hyväksyttävää.

Maan päällä olevat radiomajakat korvattiin satelliittinavigointijärjestelmillä sotilaallisiin tarkoituksiin, joista ensimmäinen, American Transit (toinen nimi NAVSAT:lle), otettiin käyttöön vuonna 1964. Kuusi matalan kiertoradan satelliittia varmisti jopa kahdensadan metrin koordinaattien määritystarkkuuden.

Vuonna 1976 Neuvostoliitto käynnisti samanlaisen sotilasnavigointijärjestelmän, Cyclone, ja kolme vuotta myöhemmin siviilikäyttöisen järjestelmän nimeltä Cicada. Varhaisten satelliittinavigointijärjestelmien suuri haitta oli, että niitä voitiin käyttää vain lyhyt aika tunnin ajan. Matalalla radalla kulkevat satelliitit, eivätkä edes pienet määrät, pystyneet tarjoamaan laajaa signaalin peittoa.

GPS vs. GLONASS

Vuonna 1974 Yhdysvaltain armeija laukaisi kiertoradalle silloisen uuden NAVSTAR-navigointijärjestelmän ensimmäisen satelliitin, joka nimettiin myöhemmin uudelleen GPS:ksi (Global Positioning System). 1980-luvun puolivälissä GPS-tekniikkaa sallittiin käyttää siviililaivoissa ja lentokoneissa, mutta pitkään ne pystyivät tarjoamaan paljon vähemmän tarkan paikantamisen kuin sotilaalliset. Kahdeskymmenesneljäs GPS-satelliitti, viimeinen, joka vaadittiin peittämään kokonaan Maan pinnan, laukaistiin vuonna 1993.

Vuonna 1982 Neuvostoliitto esitti vastauksensa - se oli GLONASS (Global Navigation Satellite System) -tekniikka. Viimeinen 24. GLONASS-satelliitti lähti kiertoradalle vuonna 1995, mutta satelliittien lyhyt käyttöikä (kolmesta viiteen vuotta) ja hankkeen riittämätön rahoitus pysäyttivät järjestelmän lähes vuosikymmeneksi. Maailmanlaajuinen GLONASS-peitto oli mahdollista palauttaa vasta vuonna 2010.

Tällaisten vikojen välttämiseksi sekä GPS että GLONASS käyttävät nyt 31 satelliittia: 24 pääsatelliittia ja 7 varasatelliittia, kuten sanotaan, varmuuden vuoksi. Nykyaikaiset navigointisatelliitit lentävät noin 20 tuhannen kilometrin korkeudessa ja onnistuvat kiertämään Maan kahdesti päivässä.

Kuinka GPS toimii

Paikannus GPS-verkossa suoritetaan mittaamalla etäisyys vastaanottimesta useisiin satelliitteihin, joiden sijainti kulloisellakin hetkellä on tarkasti tiedossa. Etäisyys satelliittiin mitataan kertomalla signaalin viive valon nopeudella.
Viestintä ensimmäisen satelliitin kanssa antaa tietoa vain vastaanottimen mahdollisista sijaintipaikoista. Kahden pallon leikkauspiste antaa ympyrän, kolme - kaksi pistettä ja neljä - ainoa oikea piste kartalla. Planeettaamme käytetään useimmiten yhtenä sfääristä, mikä mahdollistaa paikantamisen vain kolmelle satelliitille neljän sijasta. Teoriassa GPS-paikannustarkkuus voi olla 2 metriä (käytännössä virhe on paljon suurempi).

Jokainen satelliitti lähettää suuren joukon tietoa vastaanottimeen: tarkka aika ja sen korjaus, almanakka, efemerididata ja ionosfäärin parametrit. Tarkka aikasignaali tarvitaan mittaamaan sen lähettämisen ja vastaanottamisen välistä viivettä.

Navigointisatelliitit on varustettu erittäin tarkoilla cesiumkelloilla, kun taas vastaanottimet on varustettu paljon vähemmän tarkoilla kvartsikelloilla. Siksi ajan tarkistamiseksi otetaan yhteys ylimääräiseen (neljänteen) satelliittiin.

Mutta cesiumkellot voivat myös tehdä virheitä, joten niitä verrataan maahan sijoitettuihin vetykelloihin. Jokaisen satelliitin aikakorjaus lasketaan erikseen navigointijärjestelmän ohjauskeskuksessa, joka lähetetään myöhemmin vastaanottimeen tarkan ajan kanssa.

Toinen tärkeä satelliittinavigointijärjestelmän osa on almanakka, joka on taulukko satelliitin radan parametreista tulevalle kuukaudelle. Almanakka, samoin kuin aikakorjaus, lasketaan ohjauskeskuksessa.

Satelliitit välittävät myös yksittäisiä efemeriditietoja, joiden perusteella lasketaan ratapoikkeamat. Ja koska valon nopeus ei ole vakio missään muualla kuin tyhjiössä, signaalin viive ionosfäärissä on otettava huomioon.

Tiedonsiirto GPS-verkossa tapahtuu tiukasti kahdella taajuudella: 1575,42 MHz ja 1224,60 MHz. Eri satelliitit lähettävät samalla taajuudella, mutta käyttävät CDMA-koodijakoa. Eli satelliittisignaali on vain kohinaa, joka voidaan purkaa vain, jos sinulla on asianmukainen PRN-koodi.

Yllä oleva lähestymistapa mahdollistaa korkean kohinansietokyvyn ja kapean taajuusalueen käytön. Joskus GPS-vastaanottimien on kuitenkin edelleen etsittävä satelliitteja pitkään, mikä johtuu useista syistä.

Ensinnäkin vastaanotin ei aluksi tiedä, missä satelliitti on, onko se poistumassa vai lähestymässä sitä ja mikä on sen signaalin taajuuspoikkeama. Toiseksi yhteydenotto satelliittiin katsotaan onnistuneeksi vain, kun siitä saadaan täydellinen tietosarja. Tiedonsiirtonopeus GPS-verkossa ylittää harvoin 50 bps. Ja heti kun signaali katkeaa radiohäiriöiden vuoksi, haku alkaa uudelleen.

Satelliittinavigoinnin tulevaisuus

Nyt GPS:ää ja GLONASSia käytetään laajalti rauhanomaisiin tarkoituksiin, ja ne ovat itse asiassa keskenään vaihdettavissa. Uusimmat navigointisirut tukevat molempia viestintästandardeja ja muodostavat yhteyden niihin satelliitteihin, jotka löydetään ensin.

Amerikkalainen GPS ja venäläinen GLONASS eivät ole kaukana ainoista satelliittinavigointijärjestelmistä maailmassa. Esimerkiksi Kiina, Intia ja Japani ovat alkaneet ottaa käyttöön omia satelliittijärjestelmiään nimeltään BeiDou, IRNSS ja QZSS, jotka toimivat vain heidän maissaan ja vaativat siksi suhteellisen pienen määrän satelliitteja.

Mutta ehkä eniten kiinnostaa Galileo-hanke, jota Euroopan unioni kehittää ja jonka pitäisi käynnistyä täydellä teholla ennen vuotta 2020. Alun perin Galileo suunniteltiin puhtaasti eurooppalaiseksi verkostoksi, mutta Lähi-idän ja Etelä-Amerikan maat ovat jo ilmaisseet halunsa osallistua sen luomiseen. Joten "kolmas voima" saattaa pian ilmaantua globaaleille CLO-markkinoille. Jos tämä järjestelmä on yhteensopiva olemassa olevien kanssa, ja mitä todennäköisimmin tulee olemaan, kuluttajat vain hyötyvät - satelliittien etsintänopeuden ja paikannustarkkuuden pitäisi kasvaa.

Nykyään on vaikea löytää sosioekonomisen kehityksen aluetta, jolla satelliittinavigointipalveluita ei voitaisi käyttää. GLONASS-teknologioiden merkityksellisin sovellus on edelleen kuljetusala, mukaan lukien meri- ja jokiliikenne sekä lento- ja maaliikenne. Samanaikaisesti asiantuntijoiden mukaan noin 80 prosenttia navigointilaitteista käytetään tieliikenteessä.

MAAKULJETUS

Yksi satelliittinavigoinnin pääsovellusalueista on liikenteen seuranta. Tämä palvelu on tärkein teollisuus-, rakennus- ja kuljetusyrityksille. Navigointilaitteiden, jotka vastaanottavat signaaleja GLONASS-järjestelmästä, avulla voit määrittää ajoneuvon sijainnin, merkinnät mittausanturit pystyy varmistamaan sekä henkilöliikenteen turvallisuuden että hyötyajoneuvojen toiminnan mukavuuden ja optimoinnin sekä eliminoimaan sen sopimattoman käytön. Järjestelmän käyttöönoton ansiosta kalustoomistajat voivat vähentää ylläpitokustannuksiaan 20-30 % 4-6 kuukaudessa.

Yksi Venäjällä toteutetuista satelliittinavigointiin perustuvista teknologioista on ITS (Intelligent Transport System). Se sisältää vaarallisten, suurten ja raskaiden rahdin kuljetusten seurannan, kuljettajien työ- ja lepoaikataulujen seurannan, henkilöliikenteen ohjauksen ja lähettämisen sekä kaupunkiliikenteen matkustajien tiedottamisen.

Satelliittinavigointipalvelujen käytön tehokkuutta maaliikenteessä voidaan arvioida seuraavien kriteerien mukaan:

• tieliikenneonnettomuuksien sekä liikenneonnettomuuksissa kuolleiden ja loukkaantuneiden määrän vähentäminen, tieliikenneonnettomuuksien reagointiajan lyhentäminen;
• matka-ajan lyhentäminen, joukkoliikenteen houkuttelevuuden lisääminen;
• budjettivarojen käytön laadun parantaminen.

Asiantuntijoiden mukaan älykkäiden liikennejärjestelmien käyttöönoton ansiosta Venäjän BKT:n kasvu voi olla 4-5 % vuodessa.

Altain, Krasnodarin, Krasnojarskin, Stavropolin, Habarovskin alueiden, Astrakhanin, Belgorodin, Vologdan, Kalugan, Kurganin, Magadanin, Moskovan, Nižni Novgorodin, Novosibirskin, Penzan, Rostovin ja Samaran kunnallinen ja julkinen liikenne on varustettu valvonta- ja navigointi- ja tietotekniikalla perustuu GLONASS-järjestelmän palveluihin, Saratov, Tambov, Tyumenin alueet, Moskova, Mordovian tasavallat, Tatarstan, Chuvashia. Koko Venäjällä ITS-elementtejä on otettu käyttöön ja ne toimivat tehokkaasti yli 100 kaupungissa.

ETSI JA PELASTA

Ambulansseihin on asennettu laitteita, jotka vastaanottavat signaaleja navigointisatelliiteista ajoneuvoja Hätätilanneministeriön palvelut. Satelliittitietoihin perustuva koordinointiaikatuki mahdollistaa lääkäreiden ja pelastajien ryhmien nopean saapumisen hätäkeskukseen auttamaan uhreja. GLONASSin avulla seurataan palomiesryhmien sijaintia ja liikkumista.

Eräs havainnollistava esimerkki maailmanlaajuisen satelliittinavigoinnin käytöstä ihmishenkien pelastamiseksi on ERA-GLONASS-järjestelmä (hätätoimi onnettomuustapauksissa). Sen päätehtävänä on selvittää liikenneonnettomuuden tosiasia ja välittää tiedot vastauspalvelimelle. Jos auto kolahtaa, siihen asennettu navigointi- ja tietoliikennepääte määrittää automaattisesti koordinaatit, muodostaa yhteyden valvontajärjestelmän palvelinkeskukseen ja välittää matkapuhelinviestintäkanavien kautta tiedon onnettomuudesta operaattorille. Näiden tietojen avulla on mahdollista määrittää onnettomuuden luonne ja vakavuus sekä ambulanssien välitön reagointi. Global Navigation Satellite System -tietojen käyttö ERA-GLONASSin kautta voi merkittävästi vähentää kuolleisuutta tieliikenneonnettomuuksista johtuviin vammoihin.

Toinen GLONASSin sovellusalue ihmishenkien pelastamiseksi on maailmanlaajuisen satelliittinavigoinnin yhdistäminen kansainväliseen COSPAS-SARSAT-etsintä- ja pelastusjärjestelmään. Tämä toiminto on saatavilla uusimman sukupolven Glonass-K-navigointiavaruusaluksissa. Jo lentokokeiluvaiheessa Glonass-K-satelliitti nro 11 maaliskuussa 2012 lähetti tämän järjestelmän toistimen kautta hätäsignaalin kaatuneesta kanadalaishelikopterista, jonka ansiosta miehistö pelastui.

HENKILÖKOHTAINEN NAVIGOINTI

GLONASS-navigointivastaanottimilla varustettuja piirisarjoja käytetään älypuhelimissa, tableteissa, digikameroita, kuntolaitteet, puettavat seurantalaitteet, kannettavat tietokoneet, navigaattorit, kellot, lasit ja muut laitteet. Henkilökohtaisesta navigoinnista on tulossa satelliittinavigointitekniikan pääsovellusalue.

GNSS-tekniikoiden käyttö on myötävaikuttanut täysin uusien urheilu- ja ulkoilumahdollisuuksien syntymiseen. Esimerkki tästä on geokätköily eli satelliittinavigointijärjestelmiä käyttävä turistipeli, jonka tarkoituksena on löytää kätköjä, joita muut peliin osallistujat ovat piilottaneet. Toinen uusi paikkamerkintälaji on maastohiihto, jossa käytetään ennalta määrättyjä satelliittikoordinaatteja.

GLONASS-tekniikoiden lupaava sovellusalue on sosiaaliset järjestelmät avun tarjoaminen vammaisille tai pienille lapsille. Ääniliittymällä varustettujen navigointilaitteiden avulla sokea voi määrittää tiensä kauppaan, klinikalle jne. Tällaisten laitteiden omistajat voivat vaaratilanteessa tai terveydentilan jyrkän heikkenemisen yhteydessä aiheuttaa hätäapua painamalla paniikkipainiketta. Henkilökohtainen satelliittiseuranta voi auttaa vanhempia seuraamaan lapsensa sijaintia verkossa ja valvomaan heidän turvallisuuttaan.

ILMOITUS

Ilmailussa navigointivastaanottimet on integroitu lentokoneessa oleviin lennonvarmistusjärjestelmiin, jotka tarjoavat reittisuunnistusta ja laskeutumislähestymistä vaikeissa sääolosuhteissa. Satelliittinavigaatiolla on suuri merkitys pienten lentokoneiden laskeutumisen varmistamisessa varustamattomille lentokentille. GLONASS-pohjaiset navigointijärjestelmät lisäävät helikopterinavigoinnin turvallisuutta ja lisäävät miehittämättömien ilma-alusten navigoinnin tarkkuutta.

VESILIIKENNE

GNSS-teknologioiden käyttö meri-/jokitarkoituksiin Venäjällä on lähes 100 %. Venäjän markkinoiden kapasiteetiksi arvioidaan 18 560 vesikuljetusyksikköä, mukaan lukien rahti- ja matkustajajoki- ja merialukset. GLONASS-teknologioita käytetään merenkulussa alusten ohjauksessa ja ohjauksessa vaikeita olosuhteita(sulut, satamat, kanavat, salmet, jääolosuhteet), navigointi sisävesillä, laivaston seuranta ja kirjanpito, pelastustoimet.

Pohjanmeren reitin liikenteen kasvu, joka voi merkittävästi lyhentää tavaroiden toimitusaikoja Aasian ja Tyynenmeren alueelta Eurooppaan, johtaa merenkulun intensiteetin lisääntymiseen alueella, jolla on erittäin ankarat ilmasto-olot. Myrskyissä ja tiheässä sumussa laivaliikenteen turvallisuutta on vaikea varmistaa ilman satelliittinavigointia.

GEODESIA JA KARTOGRAFIA

GLONASS-teknologioita käytetään kaupunki- ja maarekisterissä, aluekehityksen suunnittelussa ja hallinnassa sekä topografisten karttojen päivittämisessä. GLONASS-tekniikoiden käyttö nopeuttaa ja alentaa karttojen luomista ja päivittämistä – joissain tapauksissa kalliita ilmakuvauksia tai työvoimavaltaisia ​​topografisia tutkimuksia ei tarvita. SISÄÄN Venäjän federaatio GNSS-pohjaisten geodeettisten laitteiden nykyisen markkinavolyymin arvioidaan olevan 2,3 tuhatta yksikköä.

YMPÄRISTÖ

Tiedeyhteisö käyttää aktiivisesti navigointidataa Maan havainnointiin ja tutkimukseen. GLONASS edistää sellaisten menetelmien ja työkalujen kehittämistä, jotka on suunniteltu ratkaisemaan geodynamiikan perusongelmia, Maan koordinaattijärjestelmän muodostumista, Maan mallin rakentamista, vuoroveden, virtausten ja merenpinnan mittaamista, ajan määrittämistä ja synkronointia, öljyvuotojen paikallistamista ja talteenottoa. maata vaarallisten jätteiden hävittämisen jälkeen.

GLONASS-avaruusalusten navigointisignaaleilla on tärkeä rooli seismisten prosessien tutkimuksessa. Satelliittidatan avulla on mahdollista tallentaa tektonisten levyjen siirtymäprosessit tarkemmin kuin maanpäällisten laitteiden avulla. Lisäksi navigointisatelliiteilla tallennetut häiriöt ionosfäärissä antavat tutkijoille tietoa maankuoren lähestyvistä liikkeistä. Näin ollen maailmanlaajuinen satelliittinavigointi mahdollistaa maanjäristysten ennustamisen ja minimoida niiden seuraukset ihmisille. GLONASSiin perustuvat tekniikat auttavat myös valvomaan autoja ja rautatiet lumivyöryalttiilla alueilla vuoristoalueilla.

AVARUUSNAVIGOINTI

Avaruusteollisuudessa GLONASS-tekniikoita käytetään kantorakettien jäljittämiseen, avaruusalusten kiertoradan erittäin tarkkaan määrittämiseen, avaruusaluksen suunnan määrittämiseen suhteessa aurinkoon sekä ohjuspuolustusjärjestelmien tarkkaan havainnointiin, ohjaukseen ja kohdemerkintään.

Erityisesti seuraavat laitteet on varustettu GLONASS- tai GLONASS/GPS-satelliittinavigointilaitteilla: Proton-M-kantoraketti, Sojuz-kantoraketti, Breeze-, Fregat-, DM-ylempi vaiheet ja Meteor-M-avaruusalus. , "Ionosfääri" , "Canopus-ST", "Condor-E", "Bars-M", "Lomonosov" sekä kantorakettien ja rakettipolttoainekomponenttien kuljettamiseen käytettävät liikkuvat rautatiekompleksit.

Avaruusteollisuudessa suuri määrä hankkeita vaatii korkeaa tarkkuutta avaruusalusten kiertoradoista, kun ratkaistaan ​​Maan kaukokartoituksen, tiedustelun, kartoituksen, jääolosuhteiden, hätätilanteiden seurannan, sekä Maan tutkimisen ongelmia. ja maailman valtameri, rakentamalla korkean tarkkuuden dynaamisen mallin geoidista, korkean tarkkuuden dynaamisia malleja ionosfääristä ja ilmakehästä. Samanaikaisesti objektien sijainnin tiedon tarkkuus vaaditaan useiden senttimetrien tasolla; erityiset menetelmät GLONASS-järjestelmän mittausten käsittelemiseksi avaruusaluksella olevista vastaanottimista voivat ratkaista tämän ongelman onnistuneesti.

RAKENTAMINEN

Venäjällä GLONASS-teknologioita käytetään rakennuskaluston valvontaan, ajoradan siirtymän seurantaan, lineaaristen kiinteiden kohteiden muodonmuutosten seurantaan sekä tienrakennuslaitteiden ohjausjärjestelmissä.

Satelliittinavigointipalvelut auttavat maantieteellisten kohteiden sijainnin määrittämisessä senttimetrin tarkkuudella öljy- ja kaasuputkia, voimalinjoja laskettaessa sekä maastoparametrien selvittämisessä rakennusten ja rakenteiden rakentamisen sekä tienrakennusvaiheen aikana. Kotimaisten ja ulkomaisten asiantuntijoiden mukaan GLONASSin käyttö lisää rakentamisen ja kiinteistötyön tehokkuutta 30-40%.

GLONASS-palveluiden avulla voit siirtää nopeasti tietoa monimutkaisten teknisten rakenteiden ja mahdollisesti vaarallisten kohteiden, kuten patojen, siltojen, tunnelien, teollisuusyritysten ja ydinvoimaloiden, tilasta. Satelliittivalvonnan avulla asiantuntijat saavat oikea-aikaista tietoa näiden rakenteiden lisädiagnostiikan tarpeesta ja niiden korjaamisesta.

VIESTINTÄJÄRJESTELMÄT

GLONASSia käytetään varasto-, valuutta- ja hyödykekaupan rahatapahtumien tilapäiseen kirjaamiseen. Jatkuva ja tarkka tapa kirjata siirrot ja kyky jäljittää niitä on pankkien välisen kaupan kansainvälisten kauppajärjestelmien toiminnan perusta. Suurimmat investointipankit käyttävät GLONASSia synkronointiin Tietokoneverkot sen sivuliikkeet koko Venäjällä. Yhdistetty MICEX-RTS-pörssi käyttää GLONASS-aikasignaaleja tallentaakseen tarjoukset tarkasti transaktioita tehdessään. GLONASS-laitteet, joita käytetään tietoliikenneinfrastruktuurin eduissa, tarjoavat ratkaisuja viestintäverkkojen synkronointiongelmiin.

ASEET

GLONASS-järjestelmä on erityisen tärkeä puolustusvoimien ja erikoiskäyttäjien ongelmanratkaisun tehokkuuden kannalta. Järjestelmää käytetään ratkaisemaan koordinaatti-aikatukiongelmia kaikentyyppisille ja -haareille, mukaan lukien korkean tarkkuuden aseiden, miehittämättömien lentokoneiden käytön tehostamiseen sekä joukkojen operatiiviseen johtamiseen ja ohjaukseen.

Alun perin sotilaallisiin tarpeisiin kehitetyt satelliittipaikannus- ja navigointijärjestelmät ovat viime aikoina löytäneet laajan sovelluksen siviilialalla. Satelliittiteknologian pääasiallisia käyttöalueita ovat kuljetusten GPS/GLONASS-seuranta, hoidon tarpeessa olevien ihmisten seuranta, työntekijöiden liikkeiden seuranta, eläinten seuranta, matkatavaroiden seuranta, geodesia ja kartografia.

Tällä hetkellä on olemassa kaksi maailmanlaajuista satelliittipaikannusjärjestelmää, jotka on luotu Yhdysvaltoihin ja Venäjälle, sekä kaksi alueellista, jotka kattavat Kiinan, Euroopan unionin maat ja joukon muita maita Euroopassa ja Aasiassa. GLONASS- ja GPS-valvonta ovat saatavilla Venäjällä.

GPS- ja GLONASS-järjestelmät

GPS (Global Position System) on satelliittijärjestelmä, jonka kehitys alkoi Amerikassa vuonna 1977. Vuoteen 1993 mennessä ohjelma otettiin käyttöön, ja heinäkuuhun 1995 mennessä järjestelmä oli täysin valmis. Tällä hetkellä GPS-avaruusverkko koostuu 32 satelliitista: 24 pääsatelliitista, 6 varasatelliitista. Ne kiertävät Maata keskikorkealla kiertoradalla (20 180 km) kuudessa tasossa, joissa kussakin on neljä pääsatelliittia.

Maan päällä on pääohjausasema ja kymmenen seuranta-asemaa, joista kolme lähettää korjaustietoja uusimman sukupolven satelliiteille, jotka jakavat ne koko verkkoon.

GLONASS-järjestelmän (Global Navigation Satellite System) kehittäminen aloitettiin Neuvostoliitossa vuonna 1982. Työn valmistumisesta ilmoitettiin joulukuussa 2015. GLONASS vaatii toimiakseen 24 satelliittia, joista 18 riittää kattamaan alueen ja Venäjän federaation sekä alueella sijaitsevien satelliittien kokonaismäärän. Tämä hetki kiertoradalla (mukaan lukien reservit) - 27. Ne liikkuvat myös keskikorkealla kiertoradalla, mutta alemmalla korkeudella (19 140 km), kolmessa tasossa, joissa kussakin on kahdeksan pääsatelliittia.

GLONASS-maa-asemat sijaitsevat Venäjällä (14), Etelämantereella ja Brasiliassa (yksi kummallakin), ja useita lisäasemia suunnitellaan ottavan käyttöön.

GPS:n edeltäjä oli Transit-järjestelmä, joka kehitettiin vuonna 1964 ohjaamaan ohjusten laukaisua sukellusveneistä. Se pystyi paikantamaan yksinomaan paikallaan olevia kohteita 50 metrin tarkkuudella, ja ainoa satelliitti oli näkyvissä vain tunnin päivässä. GPS-ohjelma aiemmin nimillä DNSS ja NAVSTAR. Neuvostoliitossa satelliittinavigointijärjestelmän luominen aloitettiin vuonna 1967 osana Cyclone-ohjelmaa.

Tärkeimmät erot GLONASS- ja GPS-valvontajärjestelmien välillä:

• Amerikkalaiset satelliitit liikkuvat synkronisesti maan kanssa, kun taas venäläiset satelliitit liikkuvat asynkronisesti;
• eri korkeudet ja kiertoradojen lukumäärä;
• niiden erilaiset kaltevuuskulmat (noin 55° GPS:lle, 64,8° GLONASSille);
• eri signaaliformaatteja ja toimintataajuuksia.

GPS:n edut

• GPS on vanhin olemassa oleva paikannusjärjestelmä, se oli täysin toiminnassa ennen venäläistä.
• Luotettavuus johtuu suuremman määrän redundantteja satelliitteja käytöstä.
• Paikannus tapahtuu pienemmällä virheellä kuin GLONASS (keskimäärin 4 m ja uusimman sukupolven satelliiteilla - 60–90 cm).
• Monet laitteet tukevat järjestelmää.

GLONASS-järjestelmän edut

• Asynkronisten satelliittien sijainti kiertoradalla on vakaampi, mikä helpottaa niiden hallintaa. Säännöllisiä säätöjä ei tarvita. Tämä etu tärkeä asiantuntijoille, ei kuluttajille.
• Järjestelmä on luotu Venäjällä, joten se varmistaa luotettavan signaalin vastaanoton ja paikannustarkkuuden pohjoisilla leveysasteilla. Tämä saavutetaan satelliittiratojen suuremman kaltevuuskulman ansiosta.
• GLONASS on kotimainen järjestelmä ja pysyy venäläisten käytettävissä, jos GPS on kytketty pois päältä.

GPS-järjestelmän haitat

• Satelliitit pyörivät synkronisesti Maan pyörimisen kanssa, joten tarkka paikannus vaatii korjaavien asemien toimintaa.
• Pieni kallistuskulma ei tarjoa hyvää signaalia ja tarkkaa paikannusta napa-alueilla ja korkeilla leveysasteilla.
• Oikeus hallita järjestelmää kuuluu armeijalle, ja he voivat vääristää signaalia tai poistaa GPS:n kokonaan käytöstä siviileiltä tai muilta mailta konfliktin sattuessa heidän kanssaan. Siksi, vaikka kuljetusten GPS on tarkempi ja kätevämpi, GLONASS on luotettavampi.

GLONASS-järjestelmän haitat

• Järjestelmän kehittäminen aloitettiin myöhemmin, ja se toteutettiin viime aikoihin asti huomattavalla jäljellä amerikkalaisista (kriisi, taloudellinen väärinkäyttö, varkaus).
• Epätäydellinen satelliittisarja. Venäläisten satelliittien käyttöikä on lyhyempi kuin amerikkalaisten, ne vaativat korjausta useammin, joten navigoinnin tarkkuus useilla alueilla heikkenee.
• GLONASS-satelliittiajoneuvojen valvonta on kalliimpaa kuin GPS, koska kotimaan paikannusjärjestelmän kanssa toimimaan sovitetut laitteet ovat kalliita.
• Virhe ohjelmistoälypuhelimille, PDA-laitteille. GLONASS-moduulit on suunniteltu navigaattoreita varten. Kompaktille kannettavat laitteet Nykyään se on yleisempää ja edullinen vaihtoehto– tukeeko se vain GPS-GLONASSa vai GPS:ää.

Yhteenveto

GPS- ja GLONASS-järjestelmät täydentävät toisiaan. Optimaalinen ratkaisu on satelliitti GPS-GLONASS-valvonta. Kahdella järjestelmällä varustetut laitteet, esimerkiksi M-Plata GLONASS -moduulilla varustetut GPS-merkit, tarjoavat korkean paikannustarkkuuden ja luotettavan toiminnan. Jos paikannuksessa yksinomaan GLONASSia käytettäessä virhe on keskimäärin 6 m ja GPS:ssä 4 m, niin kahta järjestelmää samanaikaisesti käytettäessä se laskee 1,5 metriin. Mutta sellaiset kahdella mikrosirulla varustetut laitteet ovat kalliimpia.

GLONASS on kehitetty erityisesti Venäjän leveysasteille ja se pystyy mahdollisesti tarjoamaan suuren tarkkuuden; koska sen satelliittien määrä on liian pieni, todellinen etu on edelleen GPS:n puolella. Amerikkalaisen järjestelmän etuja ovat GPS-yhteensopivien laitteiden saatavuus ja laaja valikoima.