Il sistema satellitare globale GLONASS è. Glonass o GPS: pro e contro. Glonass per il controllo dei trasporti

È ancora difficile credere che nella nostra epoca di commercio “selvaggio” esista un'opportunità assolutamente gratuita (se sono disponibili mezzi tecnici) per determinare la propria posizione in qualsiasi parte del mondo. Questa è una delle più grandi invenzioni del 20° secolo! Questo sistema multimiliardario (oggi ce ne sono diversi) è stato concepito principalmente nell'interesse della difesa (e della scienza), ma passò pochissimo tempo e quasi ogni persona iniziò ad usarlo ogni giorno. Per navigatore GPS intendiamo uno speciale ricevitore radio per determinare le coordinate geografiche della posizione attuale (posizionamento).

Mi è stato chiesto di scrivere questo post da una frase di un noto turista di cerchie ristrette sul navigatore Garmin Etrex 30x.
Ecco una citazione dal suo articolo: "Sistema satellitare: GPS/GPS+Glonass/Modalità Demo. Non vi fa pensare che non si possa accendere solo Glonass? Quindi non c'è. Le istruzioni non dicono nulla a riguardo. Potete prendere il Garmin in una mano solo per divertimento, e in un altro smartphone con Glonass, apri lo schermo del satellite e prova a trovarne di simili. Questa è solo emulazione, quindi non importa se installi GPS o GPS+GLONASS."
Cosa ne pensi di questa affermazione? Basta non affrettarti a controllare subito. Poiché qui compaiono i concetti “GPS”, “GLONASS” e “Garmin”, dovremo trattare l’argomento completamente.

1 - GPS
Il primo sistema di posizionamento globale è stato il sistema americano NAVSTAR, che risale al 1973. Già nel 1978 fu lanciato il primo satellite, che può essere considerato l'inizio dell'era del Global Positioning System (GPS), e nel 1993 la costellazione orbitale era composta da 24 veicoli spaziali (SV), ma solo nel 2000 (dopo la disattivazione della modalità di accesso selettivo) è iniziato il regolare esercizio per l’utenza civile.
I satelliti NAVSTAR si trovano ad un'altitudine di 20.200 km con un'inclinazione di 55° (su sei piani) e un periodo orbitale di 11 ore e 58 minuti. Il GPS utilizza il sistema geodetico mondiale del 1984 (WGS-84), che è diventato il sistema di coordinate standard per il mondo intero. TUTTI i navigatori determinano la posizione (mostra le coordinate) in questo sistema per impostazione predefinita.

La costellazione è attualmente composta da 32 satelliti. Il primo nel sistema è del 22 novembre 1993, l'ultimo (ultimo) è il 9 dicembre 2015.


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2 - GLONASS
Il sistema di navigazione nazionale iniziò con il sistema Cicada composto da quattro satelliti nel 1979. Il sistema GLONASS è stato messo in esercizio di prova nel 1993. Nel 1995 fu dispiegata un'intera costellazione orbitale (24 satelliti Glonass di prima generazione) e iniziò il normale funzionamento del sistema. Dal 2004 sono stati lanciati nuovi satelliti Glonass-M, che trasmettono due segnali civili alle frequenze L1 e L2.
I satelliti GLONASS si trovano ad un'altitudine di 19.400 km con un'inclinazione di 64,8° (su tre piani) e un periodo di 11 ore e 15 minuti.

La costellazione è attualmente composta da 24 satelliti. Il primo nel sistema è del 3 aprile 2007, l'ultimo (ultimo) è il 16 ottobre 2017.


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Tabella con i numeri dei satelliti GLONASS. C'è un numero GLONASS e un numero COSMOS. I nostri smartphone hanno numeri satellitari completamente diversi. Da 1 questo è GPS, da 68 - GLONASS.
Inoltre, sono anche diversi nel navigatore e nello smartphone.

Ora diamo un'occhiata al programma Orbitron. Nel pomeriggio del 4 aprile, 10 satelliti GLONASS hanno “volato” nel cielo di Izhevsk.

Oppure in un'altra vista: su una mappa. Ci sono tutti i dati su ciascun satellite.

La differenza principale tra i due sistemi è il segnale e la sua struttura.
Il sistema GPS utilizza la divisione del codice. Un segnale codificato di precisione standard (codice C/A) trasmesso nella banda L1 (1575,42 MHz). I segnali sono modulati da sequenze pseudo-casuali di due tipi: codice C/A e codice P. C/A - un codice disponibile al pubblico - è un PRN con un periodo di ripetizione di 1023 cicli e una frequenza di ripetizione degli impulsi di 1,023 MHz.
Nel sistema GLONASS, divisione in frequenza dei canali. Tutti i satelliti utilizzano la stessa sequenza di codici pseudo-casuali per trasmettere segnali chiari, ma ciascun satellite trasmette su una frequenza diversa utilizzando una divisione di frequenza a 15 canali. Segnali radio di navigazione con divisione di frequenza in due bande: L1 (1,6 GHz) e L2 (1,25 GHz).
Anche la struttura del segnale è diversa. Per descrivere il movimento dei satelliti in orbita, fondamentalmente diverso modelli matematici. Per il GPS, questo è un modello in elementi osculatori. Questo modello implica che la traiettoria del satellite sia divisa in sezioni in cui i movimenti sono descritti dal modello kepleriano, i cui parametri cambiano nel tempo. Il sistema GLONASS utilizza un modello di movimento differenziale.
Passiamo ora alla questione della possibilità di combinazione. Il 2011 è passato sotto gli auspici del supporto GLONASS. Durante la progettazione dei ricevitori, era importante superare i problemi di incompatibilità del supporto hardware per GLONASS e GPS. Cioè, il segnale GLONASS modulato in frequenza richiedeva una banda di frequenza più ampia rispetto ai segnali di modulazione a codice di impulso utilizzati dal GPS, filtri passa-banda con centri diversi frequenze e a velocità diverse trasmissione di elementi di segnale. Per risparmiare energia nei navigatori si consiglia di abilitare la modalità "Solo GPS".

3-Garmin
Il produttore americano di dispositivi di navigazione portatili ha guadagnato fama mondiale soprattutto grazie al turismo Navigatori GPS(GpsMap, eTrex, serie Oregon, Montana, Dakota) e navigatori per auto, orologi sportivi ed ecoscandagli. La sede si trova a Olathe, Kansas. Dal 2011, Garmin ha iniziato a vendere i navigatori GPSMAP 62stc con la capacità di ricevere ed elaborare segnali dai satelliti GPS e GLONASS. Tuttavia, le informazioni sui produttori di chip utilizzati sono diventate un segreto commerciale.

L'uso di ricevitori a doppio sistema aiuta a migliorare la qualità della navigazione in condizioni reali, ma il doppio sistema non influisce sulla precisione della determinazione delle coordinate. Il segnale insufficiente proveniente dai satelliti di un sistema in un dato luogo e in un dato momento viene compensato dai satelliti di un altro sistema. Il numero massimo di satelliti “visibili” nel cielo in condizioni ideali: GPS - 13, GLONASS - 10. È per questo motivo che la maggior parte dei ricevitori convenzionali (non geodetici) ha 24 canali.

Ecco i risultati dei test del 2016. Per vostra informazione, NAP-4 e NAP-5 utilizzano rispettivamente i ricevitori di navigazione dell'impianto radio di Izhevsk MNP-M7 e MNP-M9.1.

Conclusioni. I migliori risultati nella precisione del posizionamento lungo il percorso dell'esperimento sono stati mostrati da NAP-1, NAP-2, NAP-4. Tutti i NAP hanno una precisione di posizionamento sufficiente per una navigazione sicura in tutte le modalità. Allo stesso tempo, la precisione del posizionamento in modalità GPS e in modalità combinata è leggermente migliore rispetto alla modalità GLONASS.
I risultati del NAP-3 con il software sperimentale in termini di precisione del posizionamento orizzontale in tutte le modalità sono peggiori di quelli dello stesso ricevitore con il software standard (NAP-2). Non c'è tale differenza nella precisione dell'altezza. L'eccezione sono i grandi errori nella modalità combinata, causati da un errore una tantum nel funzionamento del NAP, che ha portato a forti deviazioni.
I risultati del NAP-5 sono generalmente peggiori di quelli del NAP della generazione precedente dello stesso produttore (NAP-4). Si è verificato un leggero miglioramento nella precisione del posizionamento orizzontale in modalità GLONASS. ()

L'antenna del navigatore riceve i segnali satellitari e li trasmette al ricevitore, che li elabora. I chip per i dispositivi di navigazione che supportano GPS+Glonass vengono oggi prodotti da molte aziende: Qualcomm (SiRFatlas V, drol_links Garmin ha un ricevitore STA8088EXG di una delle più grandi aziende europee STMicroelectronics.

Conclusioni per gli utenti dei navigatori Garmin:
1. Nei navigatori e orologi Garmin (dopo il 2011), è diventato possibile selezionare (attivare la ricezione e l'elaborazione del segnale) GPS o GPS+GLONASS. GLONASS non viene fornito separatamente perché è Garmin (come possono gli americani attivare solo qualcosa di russo?)
2. In condizioni ideali o prossime all'ideale (steppa, pianura), il secondo sistema non è necessario. In montagna, città e latitudini settentrionali: molto desiderabile. Ma il consumo energetico sarà maggiore.
3. Se i produttori di smartphone sono riusciti a integrare questa funzionalità nei loro dispositivi compatti, perché Garmin non lo ha fatto?
Buona fortuna!

Per determinare la posizione, i sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) sono attualmente i più utilizzati: il russo GLONASS e americano GPS.

Ciò è dovuto principalmente alla disponibilità e alla miniaturizzazione dei dispositivi di navigazione. Oggi, un navigatore personale è diventato un dispositivo tanto comune quanto cellulare o computer.

Inoltre, il GNSS ha un'elevata precisione nel determinare i parametri di navigazione e ha una copertura globale.

Come funziona il GNSS

Il principio per determinare la posizione del consumatore è abbastanza semplice, come ogni cosa ingegnosa. Conoscendo la posizione dei satelliti (le informazioni sono contenute nel segnale di navigazione del satellite) e la loro distanza, puoi utilizzare semplici calcoli algebrici per determinare in modo inequivocabile la tua posizione in un determinato sistema di coordinate tridimensionale. Idealmente, per ottenere tre coordinate del consumatore, è sufficiente conoscere le informazioni su tre veicoli spaziali di navigazione (NSV).

Tuttavia, non tutto è così semplice nella pratica. Il fatto è che GNSS implementa il principio delle misurazioni della portata senza query, vale a dire Viene determinato il tempo di transito del segnale informativo dal satellite al consumatore. E per determinare quest'ora con elevata precisione, è necessario sincronizzare gli orologi del satellite e dell'apparecchiatura di navigazione del consumatore (CNA). A questo proposito, per trovare le coordinate e la mancata corrispondenza tra gli orologi NAP e GNSS, è necessario conoscere i parametri di almeno 4 satelliti.

Il segmento spaziale GLONASS è una costellazione orbitale di 24 satelliti situati su tre piani di 8 satelliti ciascuno con un'altitudine orbitale di 19.100 km e un'inclinazione di 64,8°. Inoltre, deve esserci un satellite di riserva su ciascun aereo. I satelliti emettono segnali radio alle proprie frequenze.

Il segmento terrestre è costituito da un cosmodromo, un complesso di comando e misurazione e un centro di controllo.

Infine, il segmento di maggiore interesse per il consumatore è quello degli utenti, che include NAP.

GNSS oggi

I moderni ricevitori domestici per uso civile, installati sui sistemi di controllo dei veicoli, funzionano utilizzando i segnali GLONASS (banda L1, codice ST) e GPS (codice L1, C/A) e consentono la determinazione (con un livello di probabilità di 0,95 al valore del fattore geometrico non superiore a 3):

coordinate in pianta con un errore non superiore a 10 me in altezza - non più di 15 m;

velocità pianificata con un errore non superiore a 0,15 m/s.

Al momento, l'uso di ricevitori GNSS a sistema singolo nel NAP (solo GLONASS o solo GPS) è praticamente scomparso. Ciò è dovuto innanzitutto al fatto che nel moderno paesaggio urbano l'ombreggiamento della visibilità radio dei satelliti è inevitabile. Un esempio è il funzionamento del NAP vicino al muro di una casa, quando fisicamente metà del cielo è chiuso. Alla fine, ciò porta al fatto che la capacità di posizionare con precisione un oggetto diminuisce e talvolta diventa impossibile. L'uso di due sistemi di navigazione migliora e amplia l'esperienza per i consumatori.

In tali condizioni, l'uso di GLONASS insieme al GPS aumenta significativamente l'affidabilità e l'affidabilità del NAP nel determinare le coordinate.

Oggi molte persone sanno cos'è GLONASS. Ma come funziona esattamente questo sistema, a cosa è destinato e cosa è necessario per il suo utilizzo efficace è spesso lasciato fuori discussione.

Considerare il sistema GLONASS semplicemente come un sistema di navigazione satellitare significa semplificarne estremamente le funzionalità. Oggi può essere utilizzato non solo dai militari (come era originariamente previsto), ma anche dai proprietari di imprese commerciali, nonché dai normali appassionati di auto.

GLONASS è uno sviluppo russo che fornisce il posizionamento accurato di un oggetto nello spazio con un errore minimo. Per determinare le coordinate vengono utilizzate apparecchiature speciali che, con il supporto dell'infrastruttura terrestre, comunica con una rete di satelliti posti nell'orbita terrestre bassa.

Principio di funzionamento del sistema:

• Sull'oggetto di cui si vogliono determinare le coordinate viene installato un dispositivo trasmittente e ricevente, un terminale.
• Per il posizionamento, il terminale invia una richiesta ai satelliti. Quanti più satelliti risponderanno alla richiesta (idealmente almeno 4), tanto più accuratamente verranno determinate le coordinate.
• Il segnale di risposta arriva al terminale, pacchetto software che analizza il tempo di ritardo per diversi satelliti. Sulla base dell'analisi delle informazioni di risposta, vengono determinate le coordinate dell'oggetto su cui è installata l'apparecchiatura ricevente.

Con il funzionamento costante del terminale (ovvero inviando regolarmente richieste e analizzando le risposte), il sistema GLONASS può determinare non solo la posizione, ma anche la velocità di movimento dell'oggetto. Durante lo spostamento, la precisione del posizionamento diminuisce, ma rimane comunque sufficiente affinché l'apparecchiatura di navigazione colleghi le coordinate dell'oggetto a una mappa elettronica dell'area e costruisca un percorso.

Confronto con l'analogo principale: il sistema GPS

Dai una risposta completa alla domanda “Cos’è GLONASS?” impossibile senza confrontarlo con il suo "concorrente più vicino": il sistema di posizionamento globale GPS. Il lavoro su entrambi i sistemi iniziò nell'URSS e negli Stati Uniti all'incirca nello stesso periodo, all'inizio degli anni '80 del secolo scorso. Dopo che la navigazione satellitare lasciò il controllo completo dei militari e iniziò ad essere utilizzata per scopi commerciali, GLONASS e GPS si svilupparono secondo scenari abbastanza simili.

Entrambi i sistemi operano sulla base di costellazioni di 24 satelliti in orbite geostazionarie. Ma hanno anche delle differenze:

• I satelliti russi si muovono su 3 piani (rispettivamente 8 dispositivi per orbita).
• I satelliti GPS hanno 4 orbite con 6 satelliti ciascuna.
• L'errore di posizionamento del GPS è leggermente inferiore, ma entrambi i sistemi determinano le coordinate in modo abbastanza accurato.
• Il vantaggio principale del GPS è la copertura quasi del 100% del globo. GLONASS copre completamente il territorio della Federazione Russa, ma all'esterno Federazione Russa Ci sono zone dove il segnale proveniente dai satelliti è molto debole o del tutto assente.
• Ci sono anche delle sfumature natura tecnica: il servizio statunitense utilizza la codifica CDMA, quello russo utilizza la codifica FDMA più complessa e quindi più dispendiosa in termini energetici. Per questo motivo, la durata dei satelliti GLONASS è ridotta, quindi sono necessari lanci più frequenti di apparecchiature in orbita.

È difficile parlare di un chiaro vantaggio di uno dei due sistemi di navigazione descritti. Inoltre, molto spesso le apparecchiature per il posizionamento remoto vengono combinate: possono funzionare sia con i satelliti GPS che con le apparecchiature GLONASS.

Ambito di applicazione

Attrezzature e Software, che consente di determinare la posizione di un oggetto utilizzando una rete satellitare, può risolvere diversi problemi.

La funzione principale svolta dai terminali domestici GLONASS è la navigazione globale per i trasporti. Tale attrezzatura è una mappa migliorata: le coordinate determinate dal terminale si sovrappongono alla planimetria e mostrano la direzione ottimale del movimento verso un dato punto.

Inoltre, l'attrezzatura può essere utilizzata:

• Nei sistemi di monitoraggio dei trasporti. Le aziende che devono monitorare il movimento di più veicoli (autobus passeggeri, camion) su percorsi regolari o irregolari hanno la possibilità di vedere in qualsiasi momento dove si trova un particolare veicolo. A questo scopo le auto sono dotate di terminali GLONASS che si collegano al software.

Oltre a monitorare direttamente la movimentazione delle attrezzature, lo spedizioniere è in grado di monitorare il rispetto del limite di velocità, il programma di lavoro/riposo del conducente, la sicurezza del carico negli scomparti refrigerati dei frigoriferi e il livello del carburante nei serbatoi/serbatoi. Per risolvere questi problemi è possibile installare e collegare apparecchiature aggiuntive ai connettori terminali.

• Nelle auto a guida autonoma. Per i droni sistema satellitare navigazione insieme a sensori che leggono i parametri ambientali - i principali elementi di controllo. Tali apparecchiature sono già in produzione e in fase di test, anche sulle autostrade russe. Gli esperti prevedono un aumento della quota di veicoli senza pilota sulle strade nel prossimo futuro.
• Nei sistemi antifurto. Il localizzatore GLONASS, installato segretamente in un'auto, può emettere un allarme se le coordinate dell'auto cambiano all'insaputa del proprietario. Inoltre, l'apparecchiatura può inviare periodicamente messaggi che indicano la posizione dell'auto: ciò renderà più facile per il proprietario o le forze dell'ordine trovare un'auto rubata.

GLONASS per il controllo dei trasporti

Mentre il GPS rimane tradizionalmente più popolare nel segmento dei sistemi di navigazione per conducenti, GLONASS occupa una nicchia più redditizia nel segmento commerciale. Ciò è dovuto allo sviluppo attivo di sistemi di monitoraggio dei trasporti a distanza.

Tali sistemi includono tradizionalmente una rete di terminali GLONASS installati su apparecchiature e software di invio. L'implementazione del monitoraggio prevede la sua integrazione con lo schema logistico dell'impresa.

Il compito principale è coordinare il lavoro del dipartimento dei trasporti e monitorare in tempo reale il movimento dei veicoli che trasportano passeggeri o merci. Le coordinate di ciascun veicolo sono determinate via satellite a intervalli prestabiliti e sovrapposte sulla mappa, in modo che lo spedizioniere o il capo dipartimento riceva le informazioni più obiettive e tempestive.

Inoltre, il monitoraggio dei trasporti può essere utilizzato per:

• Aumentare il livello di disciplina. Il terminale di navigazione traccia il movimento del veicolo lungo il percorso, eliminando usi inappropriati delle attrezzature e tempi di fermo. Qualsiasi fermata o deviazione imprevista dal percorso deve essere motivata dall'autista e il dispatcher può contattarlo immediatamente se viene rilevata una violazione.
• Migliorare la sicurezza stradale e ridurre gli incidenti. Il sistema GLONASS consente di controllare la velocità di movimento, segnalando al dispatcher in caso di superamento della velocità. Inoltre, il monitoraggio consente di tenere traccia degli straordinari per garantire il rispetto del programma di lavoro e di riposo. Ciò non solo riduce il rischio di incidenti dovuti alla stanchezza, ma garantisce anche che non vi siano multe durante il controllo delle letture del tachigrafo.
• Controllo del livello del carburante. Installando i sensori di livello carburante e collegandoli al terminale si elimina quasi completamente la possibilità di furto di carburante e lubrificanti.

Cos'è ERA GLONASS?

Il sistema di determinazione delle coordinate con l'aiuto dei satelliti GLONASS può risolvere un altro problema: la notifica di emergenza di un incidente. A tale scopo, nell'auto viene installato un terminale ERA-GLONASS (UVEOS) con una scheda SIM per funzionare in rete mobile e un "pulsante antipanico" per chiamare il centralinista.

Se la macchina è dotata di ERA-GLONASS durante la produzione o la consegna nella Federazione Russa, oltre al terminale con un pulsante di chiamata, al suo interno sono installati anche sensori che reagiscono ai danni e emettono automaticamente un allarme in caso di impatto o un ribaltamento.

Il compito principale del sistema è notificare servizi di emergenza(Polizia stradale DPS, Ministero delle situazioni di emergenza, Ambulanza) su un incidente, fornendo loro le coordinate del luogo dell'incidente e le informazioni di base sull'auto e sui passeggeri. In questo caso, la segnalazione dell'incidente viene ricevuta dal centralinista del call center, che trasmette le informazioni ricevute anche ai servizi di soccorso.

Caratteristiche della notifica di emergenza

ERA-GLONASS funziona secondo un semplice principio:

• L'allarme può essere attivato automaticamente (il sensore di urto/ribaltamento è stato attivato) o manualmente (il conducente o uno dei passeggeri ha premuto il pulsante).
• Dopo che il segnale arriva al call center, l'operatore comunica con la macchina in modalità vocale (il design del terminale include un altoparlante e un microfono). Ciò è necessario per evitare false chiamate o l'attivazione accidentale del pulsante SOS.
• Se non si riceve alcuna risposta o se il conducente conferma l'incidente, l'informazione viene trasmessa ai servizi di soccorso.

Il funzionamento automatico del sistema riduce al minimo il tempo che intercorre tra l'incidente e l'arrivo dei soccorsi sul posto. Ciò riduce significativamente le morti sulla strada, perché le ambulanze e i soccorritori hanno più tempo per fornire assistenza qualificata.

L'affidabilità del sistema è molto elevata: i terminali sono alimentati con fonti di energia autonome e, anche se la rete di bordo viene diseccitata durante un incidente, rimangono operativi per almeno diverse ore. Questo è abbastanza per determinare le coordinate e per comunicare con il call center.

La scheda SIM installata nel terminale fornisce una comunicazione stabile con il dispatcher ovunque sia presente copertura di rete mobile. Per garantire una comunicazione affidabile, i dispositivi sono dotati di antenne efficienti Per comunicazione cellulare e satelliti GLONASS. Di solito quando buona qualità i dati del segnale vengono trasmessi tramite GPRS (viene utilizzato un modem 3G); in caso di problemi di comunicazione, il terminale può inviare SMS di servizio con le informazioni di base per i servizi di emergenza.

Sia la sessione di comunicazione con l'operatore di centrale che la richiesta di aiuto attivando la notifica di emergenza dei servizi di soccorso sono completamente gratuite.

Quali dati raccoglie?

L'installazione degli UVEOS è obbligatoria su tutti i veicoli messi in circolazione sul territorio della Federazione Russa. Ma se le nuove auto sono dotate di terminali, pulsanti antipanico e sensori in produzione, quando si importano apparecchiature, il proprietario è obbligato a installare ERA-GLONASS a proprie spese, altrimenti sarà impossibile utilizzare l'auto nella Federazione Russa.

Uno degli argomenti contro l'equipaggiamento di un veicolo ERA-GLONASS è la possibile tracciabilità dei movimenti dell'equipaggiamento tramite una rete satellitare (ovvero trasferimento illegale di dati personali alle agenzie di intelligence) o intercettazioni telefoniche all'interno. In pratica, la funzione di tracciamento non è implementata nei terminali, quindi è impossibile tracciare il movimento dell’auto all’insaputa del proprietario.

Secondo i produttori, il terminale raccoglie e trasmette solo i seguenti dati:

• Coordinate del luogo dell'incidente.
• Velocità al momento dell'incidente.
• Tipo di attivazione dell'allarme (sensore di shock/ribaltamento, chiamata forzata).
• Informazioni sul veicolo: numero, marca, tipo di motore (benzina/diesel).
• Numero di cinture di sicurezza allacciate.

Inoltre, le informazioni ricevute dal dispatcher durante una conversazione con l'autista vengono trasmesse ai servizi di soccorso.

Oggi GLONASS non è solo un navigatore che ti aiuterà a non perderti su strade sconosciute. Le possibilità del posizionamento satellitare sono molto più ampie e possono trarne vantaggio sia un normale proprietario di un'auto che il capo di un'impresa commerciale con una vasta flotta di veicoli.

Per molto tempo, il sistema di geolocalizzazione globale GPS, creato negli Stati Uniti, è stato l'unico a disposizione degli utenti ordinari. Ma anche tenendo conto del fatto che la precisione dei dispositivi civili era inizialmente inferiore rispetto agli analoghi militari, era sufficiente sia per la navigazione che per il tracciamento delle coordinate delle auto.

Tuttavia, l’Unione Sovietica sviluppò un proprio sistema di determinazione delle coordinate, noto oggi come GLONASS. Nonostante il principio di funzionamento simile (viene utilizzato il calcolo degli intervalli di tempo tra i segnali dei satelliti), GLONASS presenta gravi differenze pratiche rispetto al GPS, dovute sia alle condizioni di sviluppo che all'implementazione pratica.

• GLONASS è più preciso nelle condizioni regioni settentrionali . Ciò è spiegato dal fatto che importanti gruppi militari dell'URSS, e successivamente della Russia, erano situati proprio nel nord del paese. Pertanto, la meccanica di GLONASS è stata calcolata tenendo conto della precisione in tali condizioni.
• Per il funzionamento ininterrotto del sistema GLONASSnon sono necessarie stazioni di correzione. Fornire Precisione GPS, i cui satelliti sono stazionari rispetto alla Terra, è necessaria una catena di stazioni geostazionarie per monitorare le inevitabili deviazioni. A loro volta, i satelliti GLONASS sono mobili rispetto alla Terra, quindi inizialmente il problema della correzione delle coordinate è assente.

Per l'uso civile, questa differenza è evidente. Ad esempio, in Svezia, 10 anni fa, GLONASS veniva utilizzato attivamente, nonostante la grande quantità di apparecchiature GPS già esistenti. Una parte considerevole del territorio di questo paese si trova alle latitudini del nord della Russia, e i vantaggi di GLONASS in tali condizioni sono evidenti: minore è l'inclinazione del satellite rispetto all'orizzonte, più accuratamente si possono calcolare le coordinate e la velocità di movimento. con uguale precisione nella stima degli intervalli di tempo tra i loro segnali (impostati dall'apparecchiatura del navigatore).

Quindi quale è meglio?

È sufficiente valutare il moderno mercato dei sistemi telematici per ottenere la risposta corretta a questa domanda. Utilizzando contemporaneamente una connessione ai satelliti GPS e GLONASS in un sistema di navigazione o di sicurezza, si possono ottenere tre vantaggi principali.

• Alta precisione. Il sistema, analizzando i dati attuali, può selezionare quello più corretto tra quelli disponibili. Ad esempio, alla latitudine di Mosca, il GPS ora fornisce la massima precisione, mentre a Murmansk GLONASS diventerà il leader in questo parametro.
• Massima affidabilità. Entrambi i sistemi operano su canali diversi, pertanto, di fronte a disturbi deliberati o interferenze da parte di estranei nel raggio d'azione del GPS (come in quello più comune), il sistema manterrà la capacità di geolocalizzazione tramite la rete GLONASS.
• Indipendenza. Poiché sia ​​il GPS che il GLONASS sono originariamente sistemi militari, l'utente potrebbe dover affrontare la privazione dell'accesso a una delle reti. Per fare ciò, lo sviluppatore deve solo introdurre restrizioni software nell'implementazione del protocollo di comunicazione. Per il consumatore russo, GLONASS sta diventando, in una certa misura, in modo di riserva lavorare in caso di indisponibilità del GPS.

Ecco perché i sistemi satellitari Caesar da noi offerti, in tutte le modifiche, utilizzano il doppio geoposizionamento, integrato dal monitoraggio delle coordinate tramite stazioni base cellulari.

Come funziona la geolocalizzazione veramente affidabile

Diamo un'occhiata al funzionamento di un affidabile sistema di localizzazione GPS/GLONASS utilizzando come esempio il Cesar Tracker A.

Il sistema è in modalità di sospensione e non trasmette dati rete cellulare e spegnere i ricevitori GPS e GLONASS. Ciò è necessario per risparmiare la massima risorsa possibile della batteria integrata e rispettivamente per garantire la massima autonomia del sistema che protegge la tua auto. Nella maggior parte dei casi, la batteria dura 2 anni. Se hai bisogno di localizzare la tua auto, ad esempio se viene rubata, devi contattare il centro di sicurezza Caesar Satellite. I nostri dipendenti commutano il sistema in uno stato attivo e ricevono dati sulla posizione dell'auto.

Durante il passaggio alla modalità attiva si verificano contemporaneamente tre processi indipendenti:

• Innescato Ricevitore GPS, analizzando le coordinate tramite il vostro programma di geoposizionamento. Se vengono rilevati meno di tre satelliti in un dato periodo di tempo, il sistema viene considerato non disponibile. Le coordinate vengono determinate utilizzando il canale GLONASS in modo simile.
• Il tracker confronta i dati di entrambi i sistemi. Se in ciascuno è stato rilevato un numero sufficiente di satelliti, il tracker seleziona i dati che considera più affidabili e accurati. Ciò è particolarmente vero in caso di contromisure elettroniche attive: disturbo o sostituzione del segnale GPS.
• Il modulo GSM elabora i dati di geoposizionamento tramite LBS (stazioni base cellulari). Questo metodo è considerato il meno accurato e viene utilizzato solo se non sono disponibili sia GPS che GLONASS.

Così, sistema moderno il tracciamento ha un'affidabilità tripla, utilizzando tre sistemi di geoposizionamento separatamente. Ma naturalmente è il supporto GPS/GLONASS nel design del tracker a garantire la massima precisione.

Applicazione nei sistemi di monitoraggio

A differenza dei lampeggiatori, i sistemi di monitoraggio utilizzati nei veicoli commerciali monitorano costantemente la posizione del veicolo e la sua velocità attuale. Con questa applicazione i vantaggi del doppio geoposizionamento GPS/GLONASS si rivelano ancora più pienamente. La duplicazione dei sistemi consente:

• supportare il monitoraggio in caso di problemi a breve termine con la ricezione del segnale da GPS o GLONASS;
• mantenere un'elevata precisione indipendentemente dalla direzione del volo. Utilizzando un sistema come CS Logistic GLONASS PRO, puoi operare con sicurezza voli da Chukotka a Rostov sul Don, mantenendo il pieno controllo sul trasporto lungo l'intero percorso;
• proteggere i veicoli commerciali dall'apertura e dal furto. I server Caesar Satellite ricevono informazioni in tempo reale sull'ora e sulla posizione esatta dell'auto;
• contrastare efficacemente i dirottatori. Il sistema salva memoria interna la massima quantità di dati possibile anche se il canale di comunicazione con il server è completamente non disponibile. Le informazioni iniziano a essere trasmesse alla minima interruzione del disturbo radio.

Scegliendo un sistema GPS/GLONASS ti garantisci le migliori capacità di servizio e sicurezza rispetto ai sistemi che utilizzano solo uno dei metodi di geolocalizzazione.

Il sistema GLONASS è il più grande sistema di navigazione che consente di tracciare la posizione di vari oggetti. Il progetto, lanciato nel 1982, è ancora attivamente in fase di sviluppo e miglioramento. Inoltre, si sta lavorando sia sul supporto tecnico di GLONASS che sull'infrastruttura che consente a sempre più persone di utilizzare il sistema. Quindi, se nei primi anni di esistenza del complesso, la navigazione satellitare veniva utilizzata principalmente per risolvere problemi militari, oggi GLONASS è uno strumento di posizionamento tecnologico diventato obbligatorio nella vita di milioni di utenti civili.

Sistemi globali di navigazione satellitare

A causa della complessità tecnologica del posizionamento satellitare globale, oggi solo due sistemi possono corrispondere pienamente a questo nome: GLONASS e GPS. Il primo è russo e il secondo è il frutto di sviluppatori americani. Da un punto di vista tecnico, GLONASS è un complesso di hardware specializzato situato sia in orbita che a terra.

Per comunicare con i satelliti vengono utilizzati sensori e ricevitori speciali che leggono i segnali e generano dati di posizione basati su di essi. Per calcolare i parametri temporali vengono utilizzati parametri speciali, utilizzati per determinare la posizione di un oggetto, tenendo conto della trasmissione e dell'elaborazione delle onde radio. La riduzione degli errori consente un calcolo più affidabile dei parametri di posizionamento.

Funzionalità di navigazione satellitare

La gamma di compiti dei sistemi di navigazione satellitare globale comprende la determinazione della posizione esatta degli oggetti terrestri. Oltre alla posizione geografica, i sistemi globali di navigazione satellitare consentono di tenere conto del tempo, del percorso, della velocità e di altri parametri. Questi compiti vengono realizzati tramite satelliti posizionati in diversi punti sopra la superficie terrestre.

L’uso della navigazione globale non è limitato al settore dei trasporti. I satelliti aiutano nelle operazioni di ricerca e salvataggio, nei lavori geodetici e di costruzione, ed è essenziale anche il coordinamento e la manutenzione di altre stazioni spaziali e veicoli. Anche l'industria militare non è lasciata senza il supporto di un sistema per scopi simili, che fornisce un segnale sicuro progettato specificamente per le apparecchiature autorizzate dal Ministero della Difesa.

Sistema GLONASS

Il sistema è entrato in funzione a pieno titolo solo nel 2010, anche se dal 1995 sono stati fatti tentativi per mettere in funzione il complesso. I problemi erano in gran parte legati alla scarsa durata dei satelliti utilizzati.

SU questo momento GLONASS è composto da 24 satelliti che operano in diversi punti in orbita. In generale, l'infrastruttura di navigazione può essere rappresentata da tre componenti: un complesso di controllo (fornisce il controllo del raggruppamento in orbita), nonché un sistema di navigazione mezzi tecnici utenti.

24 satelliti, ciascuno dei quali ha la propria altitudine costante, sono suddivisi in diverse categorie. Ci sono 12 satelliti per ogni emisfero. Attraverso le orbite dei satelliti si forma una griglia sulla superficie terrestre, attraverso i cui segnali vengono determinate le coordinate precise. Inoltre, il satellite GLONASS dispone anche di diverse strutture di backup. Inoltre sono ciascuno nella propria orbita e non sono inattivi. I loro compiti includono l’espansione della copertura su una regione specifica e la sostituzione dei satelliti guasti.

Sistema GPS

L'analogo americano di GLONASS è un sistema GPS, anch'esso ha iniziato il suo lavoro negli anni '80, ma solo dal 2000 la precisione nella determinazione delle coordinate ha reso possibile la sua diffusione tra i consumatori. Oggi i satelliti GPS garantiscono una precisione fino a 2-3 M. Il ritardo nello sviluppo delle capacità di navigazione è dovuto da tempo a limitazioni di posizionamento artificiale. Tuttavia, la loro rimozione ha permesso di determinare le coordinate con la massima precisione. Anche quando sincronizzato con ricevitori in miniatura, si ottiene un risultato corrispondente a GLONASS.

Differenze tra GLONASS e GPS

Esistono molte differenze tra i sistemi di navigazione. In particolare, esiste una differenza nella natura della disposizione e nel movimento dei satelliti nelle orbite. Nel complesso GLONASS si muovono su tre piani (otto satelliti ciascuno) e il sistema GPS prevede il lavoro su sei piani (circa quattro per piano). Così, Sistema russo fornisce una copertura più ampia dell'area del terreno, che si riflette in una maggiore precisione. Tuttavia, in pratica, la “vita” a breve termine dei satelliti domestici non consente di sfruttare tutto il potenziale del sistema GLONASS. Il GPS, a sua volta, mantiene un'elevata precisione grazie al numero ridondante di satelliti. Tuttavia, il complesso russo introduce regolarmente nuovi satelliti, sia per uso mirato che come supporto di riserva.

Applicabile anche metodi diversi codifica del segnale: gli americani usano il codice CDMA e in GLONASS - FDMA. Quando i ricevitori calcolano i dati di posizionamento, il sistema satellitare russo fornisce un modello più complesso. Di conseguenza, l’utilizzo di GLONASS richiede un elevato consumo energetico, che si riflette nelle dimensioni dei dispositivi.

Cosa consentono le funzionalità GLONASS?

Tra i compiti fondamentali del sistema c'è la determinazione delle coordinate di un oggetto in grado di interagire con GLONASS. Il GPS in questo senso svolge compiti simili. In particolare, vengono calcolati i parametri di movimento degli oggetti terrestri, marini e aerei. Tra pochi secondi veicolo, fornito da un apposito navigatore, può calcolare le caratteristiche della propria moto.

Allo stesso tempo, l’uso della navigazione globale è già diventato obbligatorio per alcune categorie di trasporti. Se negli anni 2000 la diffusione del posizionamento satellitare era legata al controllo di determinati oggetti strategici, oggi i ricevitori sono dotati di navi e aerei, trasporti pubblici, ecc. Nel prossimo futuro, è possibile che tutte le auto private debbano essere fornite con i navigatori GLONASS.

Quali dispositivi funzionano con GLONASS

Il sistema è in grado di fornire un servizio globale e continuativo a tutte le categorie di consumatori senza eccezioni, indipendentemente dalle condizioni climatiche, territoriali e temporali. Come i servizi del sistema GPS, il navigatore GLONASS è fornito gratuitamente e in qualsiasi parte del mondo.

I dispositivi in ​​grado di ricevere segnali satellitari includono non solo gli ausili alla navigazione di bordo e i ricevitori GPS, ma anche Telefono cellulare. I dati sulla posizione, direzione e velocità del movimento vengono inviati a un server speciale tramite le reti dell'operatore GSM. Aiuta nell'utilizzo delle funzionalità di navigazione satellitare programma speciale GLONASS e varie applicazioni che elaborano le mappe.

Ricevitori combinati

L'espansione territoriale della navigazione satellitare ha portato alla fusione dei due sistemi dal punto di vista del consumatore. In pratica, i dispositivi GLONASS sono spesso integrati dal GPS e viceversa, il che aumenta la precisione dei parametri di posizionamento e cronometraggio. Tecnicamente, ciò avviene tramite due sensori integrati in un unico navigatore. Sulla base di questa idea, vengono prodotti ricevitori combinati che funzionano simultaneamente con GLONASS, sistemi GPS e relative apparecchiature.

Oltre ad aumentare la precisione della determinazione, tale simbiosi consente di tracciare la posizione quando i satelliti di uno dei sistemi non vengono rilevati. Il numero minimo di oggetti orbitali, la cui “visibilità” è necessaria per il funzionamento del navigatore, è di tre unità. Quindi, se, ad esempio, il programma GLONASS non è più disponibile, i satelliti GPS verranno in soccorso.

Altri sistemi di navigazione satellitare

L’Unione Europea, così come l’India e la Cina, stanno sviluppando progetti simili per scala a GLONASS e GPS. prevede di implementare un sistema Galileo composto da 30 satelliti, che raggiungerà una precisione senza rivali. In India è previsto il lancio del sistema IRNSS, che opera attraverso sette satelliti. Il complesso di navigazione è orientato all'uso domestico. Il sistema Compass degli sviluppatori cinesi dovrebbe essere composto da due segmenti. Il primo includerà 5 satelliti e il secondo - 30. Di conseguenza, gli autori del progetto prevedono due formati di servizio.