Kādi ir glonasa modeļi. GPS vs glonass: kura sistēma ir labāka. Īss vienas diferenciālās sistēmas jēdziena apraksts

ASV radītā GPS globālā ģeopozicionēšanas sistēma ilgu laiku bija vienīgā, kas bija pieejama parastajiem lietotājiem. Bet pat ņemot vērā faktu, ka civilo instrumentu precizitāte sākotnēji bija zemāka nekā militārajiem kolēģiem, ar to pietika gan navigācijai, gan automašīnu koordinātu izsekošanai.

Tomēr pat Padomju Savienībā tika izstrādāta sava koordinātu sistēma, kas mūsdienās pazīstama kā GLONASS. Neskatoties uz līdzīgu darbības principu (tiek izmantots laika intervālu aprēķins starp signāliem no satelītiem), GLONASS ir nopietnas praktiskas atšķirības no GPS gan izstrādes nosacījumu, gan praktiskas ieviešanas dēļ.

• GLONASS ir precīzāks apstākļos ziemeļu reģionos . Tas izskaidrojams ar to, ka nozīmīgi PSRS un vēlāk Krievijas militārie grupējumi atradās tieši valsts ziemeļos. Tāpēc GLONASS mehānika tika aprēķināta, ņemot vērā precizitāti šādos apstākļos.
• Nepārtrauktai GLONASS sistēmas darbībainav nepieciešamas korekcijas stacijas. Lai nodrošinātu GPS precizitāti, kuras satelīti atrodas nekustīgi attiecībā pret Zemi, ir nepieciešama ģeostacionāru staciju ķēde, lai izsekotu neizbēgamajām novirzēm. Savukārt GLONASS satelīti ir mobili attiecībā pret Zemi, tāpēc koordinātu labošanas problēma jau sākotnēji nepastāv.

Civilām vajadzībām šī atšķirība ir pamanāma. Piemēram, Zviedrijā pirms 10 gadiem aktīvi tika izmantots GLONASS, neskatoties uz lielo jau esošo GPS iekārtu skaitu. Liela daļa šīs valsts teritorijas atrodas Krievijas ziemeļu platuma grādos, un GLONASS priekšrocības šādos apstākļos ir acīmredzamas: jo mazāks ir satelīta slīpums pret horizontu, jo precīzāk ir iespējams aprēķināt koordinātas un kustības ātrumu ar vienādu precizitāti, novērtējot laika intervālus starp to signāliem (norāda navigatora aprīkojums).

Tātad, kas ir labāks?

Pietiek novērtēt mūsdienu telemātikas sistēmu tirgu, lai iegūtu pareizo atbildi uz šo jautājumu. Izmantojot savienojumu ar GPS un GLONASS satelītiem navigācijas vai drošības sistēmā vienlaikus, jūs varat sasniegt trīs galvenās priekšrocības.

• Augsta precizitāte. Sistēma, analizējot aktuālos datus, var izvēlēties pareizāko no pieejamajiem. Piemēram, Maskavas platuma grādos GPS tagad nodrošina maksimālu precizitāti, savukārt Murmanskā GLONASS kļūs par šī parametra līderi.
• Maksimālā uzticamība. Abas sistēmas darbojas dažādos kanālos, tāpēc, saskaroties ar apzinātu traucēšanu vai ārējiem traucējumiem ar gaisu GPS joslā (kā biežāk), sistēma saglabās spēju veikt ģeopozicionēšanu, izmantojot GLONASS tīklu.
• Neatkarība. Tā kā gan GPS, gan GLONASS sākotnēji ir militāras sistēmas, lietotājam var tikt liegta piekļuve kādam no tīkliem. Lai to izdarītu, izstrādātājam ir pietiekami ieviest programmatūras ierobežojumus sakaru protokola ieviešanā. Krievijas patērētājam GLONASS zināmā mērā kļūst rezerves veidā darbība, kad GPS nav pieejams.

Tieši tāpēc mūsu piedāvātās "Caesar Satellite" sistēmas visās modifikācijās izmanto precīzu dubulto ģeopozicionēšanu, ko papildina bāzes staciju izsekošanas koordinātas. šūnu komunikācija.

Kā darbojas patiesi uzticama ģeogrāfiskā atrašanās vieta

Apsveriet uzticamas GPS / GLONASS izsekošanas sistēmas darbību, izmantojot Cesar Tracker A piemēru.

Sistēma ir miega režīmā un nepārsūta datus uz mobilais tīkls un izslēdzot GPS un GLONASS uztvērējus. Tas ir nepieciešams, lai maksimāli ietaupītu iebūvētā akumulatora kalpošanas laiku, attiecīgi, lai nodrošinātu vislielāko sistēmas autonomiju, kas aizsargā jūsu automašīnu. Vairumā gadījumu akumulators darbojas 2 gadus. Ja jums ir jāatrod jūsu automašīnas atrašanās vieta, piemēram, zādzības gadījumā, jums jāsazinās ar Caesar Satellite drošības centru. Mūsu darbinieki pārsūta sistēmu aktīvā stāvoklī un saņem datus par automašīnas atrašanās vietu.

Pārejot uz aktīvo režīmu, vienlaikus notiek trīs neatkarīgi procesi:

• Darbojas GPS uztvērējs, analizējot koordinātas jūsu ģeopozicionēšanas programmā. Ja noteiktā laika periodā tiek atklāti mazāk nekā trīs satelīti, sistēma tiek uzskatīta par nepieejamu. Līdzīgi koordinātas nosaka GLONASS kanāls.
• Izsekotājs salīdzina datus no abām sistēmām. Ja katrā tika atrasts pietiekams skaits satelītu, izsekotājs atlasa datus, kurus uzskata par ticamākiem un precīzākiem. Īpaši tas attiecas uz aktīviem elektroniskiem pretpasākumiem – GPS signāla traucēšanu vai nomaiņu.
• GSM modulis apstrādā ģeolokācijas datus no LBS (šūnu bāzes stacijām). Šī metode tiek uzskatīta par neprecīzāko un tiek izmantota tikai tad, ja GPS un GLONASS nav pieejami.

Tādējādi moderna sistēma izsekošanai ir trīskārša uzticamība, atsevišķi izmantojot trīs ģeopozicionēšanas sistēmas. Bet, protams, tas ir GPS / GLONASS atbalsts izsekotāja dizainā, kas nodrošina maksimālu precizitāti.

Pielietojums uzraudzības sistēmās

Atšķirībā no bākugunīm-grāmatzīmēm, komerciālajos transportlīdzekļos izmantotās uzraudzības sistēmas pastāvīgi uzrauga transportlīdzekļa atrašanās vietu un tā pašreizējo ātrumu. Izmantojot šo lietojumprogrammu, duālās GPS/GLONASS pozicionēšanas priekšrocības tiek atklātas vēl pilnīgāk. Sistēmu dublēšana ļauj:

• atbalsts monitoringam īslaicīgu problēmu gadījumā ar signāla uztveršanu no GPS vai GLONASS;
• saglabāt augstu precizitāti neatkarīgi no lidojuma virziena. Izmantojot tādu sistēmu kā CS Logistic GLONASS PRO, jūs varat droši veikt lidojumus no Čukotkas uz Rostovu pie Donas, saglabājot pilnīgu kontroli pār transportu visā maršrutā;
• aizsargāt komerciālos transportlīdzekļus no atvēršanas un zādzības. Serveri "Caesar Satellite" reāllaikā saņem informāciju par laiku un precīzu automašīnas atrašanās vietu;
• efektīvi cīnās pret nolaupītājiem. Sistēma saglabā iekšējā atmiņa maksimālais iespējamais datu apjoms pat tad, ja komunikācijas kanāls ar serveri ir pilnībā nepieejams. Informācija tiek pārraidīta pie mazākās radio traucēšanas pārtraukuma.

Izvēloties GPS/GLONASS sistēmu, jūs nodrošināsiet sev vislabāko servisu un drošības iespējas, salīdzinot ar sistēmām, kas izmanto tikai vienu no ģeopozicionēšanas metodēm.

Ideja noteikt objektu atrašanās vietu, izmantojot mākslīgos Zemes pavadoņus, amerikāņiem ienāca prātā jau pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados. Tomēr padomju satelīts pagrūda zinātniekus.

Amerikāņu fiziķis Ričards Keršners saprata, ka, zinot koordinātas uz zemes, var uzzināt padomju kosmosa kuģa ātrumu. Tas bija programmas ieviešanas sākums, kas vēlāk kļuva pazīstams kā GPS — globālā pozicionēšanas sistēma. 1974. gadā orbītā tika palaists pirmais amerikāņu satelīts. Sākotnēji šis projekts bija paredzēts militārajām nodaļām.

Kā darbojas ģeogrāfiskā atrašanās vieta

Apsveriet ģeopozicionēšanas iespējas parastā izsekotāja piemērā. Līdz aktivizēšanas brīdim ierīce atrodas gaidīšanas režīmā, GPS GLONASS modulis ir izslēgts. Šī opcija ir paredzēta, lai taupītu akumulatora enerģiju un palielinātu darbības laiku akumulatora darbības laiks ierīces.

Aktivizēšanas laikā vienlaikus tiek palaisti trīs procesi:

• GPS uztvērējs sāk analizēt koordinātas saskaņā ar iebūvēto programmu. Ja šajā brīdī tiek atklāti trīs satelīti, sistēma tiek uzskatīta par nepieejamu. Tas pats notiek ar GLONASS;
• ja izsekotājs (piemēram, navigators) atbalsta divu sistēmu moduļus, tad ierīce analizē no abiem satelītiem saņemto informāciju. Pēc tam viņš nolasa informāciju, ko viņš uzskata par uzticamu;
• ja īstajā brīdī abu sistēmu signāli nav pieejami, tad tiek ieslēgts GSM. Bet šādi iegūtie dati būs neprecīzi.

Tāpēc, uzdodot jautājumu: ko izvēlēties - GPS vai GLONASS, izvēlieties aprīkojumu, kas atbalsta divas satelītu sistēmas. Viena no tām darba nepilnības pārklāsies ar otru. Tādējādi uztvērējam vienlaicīgi ir pieejami signāli no 18-20 satelītiem. Tas nodrošina labu signāla līmeni un stabilitāti, samazinot kļūdas.

GPS un GLONASS uzraudzības pakalpojuma izmaksas

Iekārtas galīgās izmaksas ietekmē vairāki faktori:

• ražotāja valsts;
• kādas navigācijas sistēmas tiek izmantotas;
• materiālu kvalitāte un papildu funkcijas;
• programmatūras uzturēšana.

Budžeta variants ir Ķīnā ražots aprīkojums. Cena sākas no 1000 rubļiem. Tomēr kvalitatīvu pakalpojumu nav jāgaida. Par šādu naudu īpašnieks saņems ierobežotu funkcionalitāti un īsu kalpošanas laiku.

Nākamais aprīkojuma segments ir Eiropas ražotāji. Summa sākas no 5000 rubļiem, bet pretī pircējs saņem stabilu programmatūru un uzlabotas funkcijas.

Krievijas ražotāji piedāvā diezgan rentablu aprīkojumu par saprātīgu naudu. Vietējo izsekotāju cenas sākas no 2500 rubļiem.

Atsevišķa izdevumu pozīcija ir ikmēneša maksa un papildu pakalpojumu apmaksa. Ikmēneša maksa vietējiem uzņēmumiem - 400 rubļi. Eiropas ražotāji atver papildu iespējas papildu “monētai”.

Jums būs jāmaksā par aprīkojuma uzstādīšanu. Vidēji uzstādīšana servisa centrā maksās 1500 rubļu.

GLONASS un GPS priekšrocības un trūkumi

Tagad apsveriet katras sistēmas plusus un mīnusus.

GPS satelīti gandrīz neparādās dienvidu puslodē, savukārt GLONASS pārraida signālu uz Maskavu, Zviedriju un Norvēģiju. Signāla skaidrība ir augstāka Amerikas sistēmā, pateicoties 27 aktīviem satelītiem. Kļūdu atšķirība "nospēlējas" ASV satelītiem. Salīdzinājumam: GLONASS neprecizitāte ir 2,8 m, GPS - 1,8 m. Tomēr tas ir vidējais rādītājs. Aprēķinu tīrība ir atkarīga no satelītu atrašanās vietas orbītā. Dažos gadījumos ierīces ir sakārtotas tā, lai nepareizu aprēķinu pakāpe palielinās. Šī situācija rodas abās sistēmās.

Kopsavilkums

Tātad, kas uzvar GPS un GLONASS salīdzinājumā? Stingri sakot, civilajiem lietotājiem ir vienalga, kādus satelītus izmanto viņu navigācijas tehnoloģija. Abas sistēmas ir bezmaksas un atvērtā koda. Izstrādātājiem saprātīgs risinājums būs sistēmu savstarpēja integrācija. Šajā gadījumā nepieciešamais ierīču skaits atradīsies izsekotāja “redzes laukā” pat nelabvēlīgos laika apstākļos un augstceltņu veidā.

GPS un GLONASS. Saistītie video

Apgabala papīra kartes tika aizstātas ar elektroniskām kartēm, kurās navigācija tiek veikta, izmantojot GPS satelītu sistēmu. No šī raksta jūs uzzināsit, kad parādījās satelītnavigācija, kas tas ir tagad un kas to sagaida tuvākajā nākotnē.

Otrā pasaules kara laikā ASV un Lielbritānijas flotilēm bija nozīmīgs trumpis - navigācijas sistēma LORAN, izmantojot radiobākas. Karadarbības beigās tehnoloģiju viņu rīcībā nodeva "prorietumniecisko" valstu civilie kuģi. Desmit gadus vēlāk PSRS ieviesa savu atbildi – navigācijas sistēma Čaika, kas balstīta uz radiobākugunīm, tiek izmantota vēl šodien.

Bet sauszemes navigācijai ir būtiski trūkumi: zemes reljefa nevienmērība kļūst par šķērsli, un jonosfēras ietekme negatīvi ietekmē signāla pārraides laiku. Ja starp navigācijas bāku un kuģi ir pārāk liels attālums, pozīcijas kļūdu var mērīt kilometros, kas ir nepieņemami.

Uz zemes izvietotās bākas militārām vajadzībām tika aizstātas ar satelītnavigācijas sistēmām, no kurām pirmā, American Transit (cits nosaukums NAVSAT), tika palaists 1964. gadā. Seši zemas orbītas satelīti nodrošināja koordinātu noteikšanas precizitāti līdz divsimt metriem.

1976. gadā PSRS uzsāka līdzīgu militārās navigācijas sistēmu Cyclone, bet trīs gadus vēlāk — civilo ar nosaukumu Cicada. Lielais agrīno satelītnavigācijas sistēmu trūkums bija tas, ka tās varēja izmantot tikai īsu laiku stundu. Zemas orbītas satelīti un pat nelielā skaitā nespēja nodrošināt plašu signāla pārklājumu.

GPS vs. GLONASS

1974. gadā ASV armija orbītā palaida pirmo toreizējās jaunās navigācijas sistēmas NAVSTAR satelītu, kas vēlāk tika pārdēvēta par GPS (Global Positioning System). 80. gadu vidū civilajiem kuģiem un lidmašīnām bija atļauts izmantot GPS tehnoloģiju, taču ilgu laiku tie spēja pozicionēt reizēm neprecīzāk nekā militārie. Divdesmit ceturtais GPS satelīts, pēdējais, kas nepieciešams, lai nosegtu Zemes virsmu, tika palaists 1993. gadā.

1982. gadā PSRS sniedza savu atbildi – tā kļuva par GLONASS (Global Navigation Satellite System) tehnoloģiju. Pēdējais 24. GLONASS satelīts nonāca orbītā 1995. gadā, taču satelītu īsais kalpošanas laiks (trīs līdz pieci gadi) un nepietiekamais finansējums projektam izlika sistēmu no darbības gandrīz desmit gadus. Tikai 2010. gadā tika atjaunots GLONASS globālais pārklājums.

Lai izvairītos no šādām kļūmēm, gan GPS, gan GLONASS tagad izmanto 31 satelītu: 24 galvenos un 7 rezerves, kā saka, tikai "ugunsgrēka" gadījumam. Mūsdienu navigācijas satelīti lido aptuveni 20 tūkstošu km augstumā un spēj apbraukt ap Zemi divas reizes dienā.

Kā darbojas GPS

Pozicionēšana GPS tīklā tiek veikta, izmērot attālumu no uztvērēja līdz vairākiem satelītiem, kuru atrašanās vieta konkrētajā laikā ir precīzi zināma. Attālumu līdz satelītam mēra, reizinot signāla aizkavi ar gaismas ātrumu.
Saziņa ar pirmo satelītu sniedz informāciju tikai par iespējamo uztvērēju atrašanās vietu sfēru. Divu sfēru krustošanās dos apli, trīs - divus punktus, bet četras - vienīgo patieso punktu kartē. Vienas no sfērām lomā visbiežāk tiek izmantota mūsu planēta, kas ļauj četru satelītu vietā novietot tikai trīs. Teorētiski GPS pozicionēšanas precizitāte var sasniegt 2 metrus (praksē kļūda ir daudz lielāka).

Katrs satelīts nosūta uztvērējam lielu informācijas kopumu: precīzu laiku un tā korekciju, almanahu, efemerīda datus un jonosfēras parametrus. Lai izmērītu aizkavi starp tā nosūtīšanu un saņemšanu, ir nepieciešams precīzs laika signāls.

Navigācijas satelīti ir aprīkoti ar augstas precizitātes cēzija pulksteņiem, savukārt uztvērēji ir aprīkoti ar daudz neprecīzākiem kvarca pulksteņiem. Tāpēc, lai pārbaudītu laiku, tiek izveidots kontakts ar papildu (ceturto) satelītu.

Taču cēzija pulksteņi var būt arī nepareizi, tāpēc tos salīdzina ar ūdeņraža pulksteņiem, kas novietoti uz zemes. Katram satelītam navigācijas sistēmas vadības centrā tiek individuāli aprēķināta laika korekcija, kas pēc tam kopā ar precīzu laiku tiek nosūtīta uztvērējam.

Vēl viena svarīga satelītnavigācijas sistēmas sastāvdaļa ir almanahs, kas ir satelīta orbītas parametru tabula mēnesim uz priekšu. Almanahs, kā arī laika korekcija tiek aprēķināta vadības centrā.

Tiek pārraidīti satelītu un individuālo efemerīdu dati, uz kuru pamata tiek aprēķinātas orbītas novirzes. Un, ņemot vērā to, ka gaismas ātrums nav nemainīgs nekur, izņemot vakuumā, signāla aizkavēšanās jonosfērā ir obligāti jāņem vērā.

Datu pārraide GPS tīklā tiek veikta stingri divās frekvencēs: 1575,42 MHz un 1224,60 MHz. Dažādi satelīti pārraida tajā pašā frekvencē, bet izmanto CDMA koda dalījumu. Tas ir, satelīta signāls ir tikai troksnis, ko var atšifrēt tikai tad, ja ir atbilstošs PRN kods.

Iepriekš minētā pieeja ļauj nodrošināt augstu trokšņa imunitāti un izmantot šauru frekvenču diapazonu. Tomēr dažkārt vairāku iemeslu dēļ GPS uztvērējiem joprojām ir jāmeklē satelīti ilgu laiku.

Pirmkārt, uztvērējs sākotnēji nezina, kur satelīts atrodas, vai tas attālinās vai tuvojas, un kāda ir tā signāla frekvences nobīde. Otrkārt, kontakts ar satelītu tiek uzskatīts par veiksmīgu tikai tad, ja no tā tiek saņemts pilns informācijas komplekts. Datu pārsūtīšanas ātrums GPS tīklā reti pārsniedz 50 b/s. Un, tiklīdz signāls pārtrūkst radio traucējumu dēļ, meklēšana sākas no jauna.

Satelītu navigācijas nākotne

Tagad GPS un GLONASS tiek plaši izmantoti miermīlīgiem nolūkiem, un faktiski tie ir savstarpēji aizstājami. Jaunākās navigācijas mikroshēmas atbalsta gan sakaru standartus, gan savienojas ar satelītiem, kas tiek atrasti pirmie.

Amerikāņu GPS un krievu GLONASS nebūt nav vienīgās satelītu navigācijas sistēmas pasaulē. Piemēram, Ķīna, Indija un Japāna ir sākušas izvietot savus SSN, ko attiecīgi sauc par BeiDou, IRNSS un QZSS, kas darbosies tikai to valstīs un tāpēc ir nepieciešams salīdzinoši neliels satelītu skaits.

Bet lielākā interese, iespējams, ir Galileo projekts, ko izstrādā Eiropas Savienība un ar pilnu jaudu būtu jāpalaiž līdz 2020. gadam. Sākotnēji Galileo tika iecerēts kā tīri Eiropas tīkls, taču Tuvo Austrumu un Dienvidamerikas valstis jau ir paziņojušas par vēlmi piedalīties tā izveidē. Tātad drīz globālo CLO tirgū var parādīties “trešais spēks”. Ja šī sistēma būs savietojama arī ar esošajām un, visticamāk, tā arī būs, patērētāji tikai iegūs – satelītu meklēšanas ātrumam un pozicionēšanas precizitātei vajadzētu augt.

Mūsdienās ir grūti atrast tādu sociāli ekonomiskās attīstības sfēru, kurā nevarētu izmantot satelītu navigācijas pakalpojumus. Aktuālākā ir GLONASS tehnoloģiju izmantošana transporta nozarē, tostarp jūras un upju navigācijā, gaisa un sauszemes transportā. Tajā pašā laikā, pēc ekspertu domām, autotransportā tiek izmantoti aptuveni 80% navigācijas iekārtu.

SAUSMES TRANSPORTS

Viena no galvenajām satelītnavigācijas pielietojuma jomām ir transportlīdzekļu uzraudzība. Šis pakalpojums ir vissvarīgākais rūpniecības, būvniecības, transporta uzņēmumiem. Navigācijas aprīkojums, kas uztver GLONASS signālus, ļauj noteikt automašīnas atrašanās vietu, indikācijas mērīšanas sensori var nodrošināt gan pasažieru pārvadājumu drošību, gan komerctransporta ekspluatācijas ērtības un optimizāciju, lai izslēgtu tā nepareizu izmantošanu. Sistēmas ieviešana ļauj autoparku īpašniekiem 4-6 mēnešu laikā samazināt uzturēšanas izmaksas par 20-30%.

Viena no Krievijā ieviestajām tehnoloģijām, kuru pamatā ir satelītnavigācija, ir Inteliģentā transporta sistēma (ITS). Tas ietver bīstamo, lielgabarīta un smago kravu pārvadāšanas uzraudzību, vadītāju darba un atpūtas režīma uzraudzību, pasažieru pārvadājumu vadīšanu un plānošanu, pilsētas transporta pasažieru informēšanu.

Satelītu navigācijas pakalpojumu izmantošanas efektivitāti sauszemes transportā var novērtēt pēc tādiem kritērijiem kā:

• ceļu satiksmes negadījumu, kā arī ceļu satiksmes negadījumos bojā gājušo un ievainoto skaita samazināšana, samazinot reaģēšanas laiku uz ceļu satiksmes negadījumiem;
• brauciena laika samazināšana, sabiedriskā transporta pievilcības palielināšana;
• budžeta līdzekļu izlietojuma kvalitātes uzlabošana.

Pēc ekspertu domām, viedo transporta sistēmu ieviešanas dēļ Krievijas IKP pieaugums var sasniegt 4-5% gadā.

Monitoringa un navigācijas un informācijas tehnoloģijas, kuru pamatā ir GLONASS sistēmas pakalpojumi, ir aprīkotas ar Altaja, Krasnodaras, Krasnojarskas, Stavropoles, Habarovskas apgabalu, Astrahaņas, Belgorodas, Vologdas, Kalugas, Kurganas, Magadanas, Maskavas, Ņižņijnovgorodas, Maskavas, Tambovas apgabala, Tambo, Rosibirskas, Penzas, Saravas, Novosibirskas, Penzas apgabala, Habarovskas apgabalu, novērošanas un navigācijas un informācijas tehnoloģijas. dovija, Tatarstāna, Čuvašija. Krievijā kopumā ITS elementi ir ieviesti un efektīvi darbojas vairāk nekā 100 pilsētās.

MEKLĒŠANA UN GLĀBŠANA

Uz ātrās palīdzības automašīnām ir uzstādītas iekārtas, kas uztver signālus no navigācijas satelītiem, kā arī transportlīdzekļiem neatliekamās palīdzības dienesti. Koordinācijas un laika atbalsts, kas balstīts uz satelīta datiem, ļauj medicīnas komandām un glābšanas komandām ātrāk ierasties avārijas vietās, lai sniegtu palīdzību cietušajiem. Ar GLONASS palīdzību tiek izsekota ugunsdzēsēju grupu atrašanās vieta un kustība.

Viens no ilustratīviem piemēriem globālās satelītnavigācijas izmantošanai cilvēku dzīvību glābšanas interesēs ir ERA-GLONASS sistēma (ārkārtas reaģēšana negadījumu gadījumā). Tās galvenais uzdevums ir noskaidrot ceļu satiksmes negadījuma faktu un pārsūtīt datus uz atbildes serveri. Autoavārijas gadījumā tajā uzstādītais navigācijas un telekomunikāciju terminālis automātiski nosaka koordinātas, izveido savienojumu ar uzraudzības sistēmas servera centru un pa mobilo sakaru kanāliem pārraida datus par negadījumu operatoram. Šie dati ļauj noteikt negadījuma raksturu un smagumu, kā arī nekavējoties reaģēt uz ātrās palīdzības automašīnām. Globālās navigācijas satelītu sistēmas datu izmantošana, izmantojot ERA-GLONASS, var ievērojami samazināt ceļu satiksmes negadījumos gūto traumu izraisīto nāves gadījumu skaitu.

Vēl viena GLONASS pielietojuma joma cilvēku dzīvību glābšanas interesēs ir globālās satelītnavigācijas kombinācija ar Starptautisko meklēšanas un glābšanas sistēmu COSPAS-SARSAT. Šī funkcija ir nodrošināta jaunākās paaudzes Glonass-K navigācijas kosmosa kuģī. Jau lidojuma testu stadijā Glonass-K satelīts Nr.11 2012.gada martā caur šīs sistēmas retranslatoru raidīja avārijas signālu par avarējušu Kanādas helikopteru, pateicoties kuram apkalpe tika izglābta.

PERSONĪGĀ NAVIGĀCIJA

Mikroshēmas ar GLONASS navigācijas uztvērējiem tiek izmantotas viedtālruņos, planšetdatoros, digitālās kameras, fitnesa ierīces, valkājami izsekotāji, klēpjdatori, navigatori, pulksteņi, brilles un citas ierīces. Personiskā navigācija kļūst par galveno satelītnavigācijas tehnoloģiju pielietojuma jomu.

GNSS tehnoloģiju izmantošana ir veicinājusi pilnīgi jaunu sporta un āra aktivitāšu rašanos. Piemērs tam ir geocaching, tūristu spēle, izmantojot satelītnavigācijas sistēmas, kuras jēga ir atrast kešatmiņas, ko paslēpuši citi spēles dalībnieki. Vēl viens jauns ģeogrāfiskās atzīmes sporta veids ir krosa sacīkstes pēc iepriekš noteiktām satelīta koordinātām.

Daudzsološa GLONASS tehnoloģiju pielietojuma joma ir sociālās sistēmas palīdzības sniegšana cilvēkiem ar invaliditāti vai maziem bērniem. Izmantojot navigācijas aprīkojumu ar balss interfeisu, akls cilvēks var noteikt ceļu uz veikalu, klīniku utt. Šādu ierīču īpašnieki briesmu vai straujas labklājības pasliktināšanās gadījumā var izraisīt neatliekamā palīdzība nospiežot panikas pogu. Individuāls satelīta izsekotājs var palīdzēt vecākiem tiešsaistē izsekot bērna atrašanās vietai, lai kontrolētu viņa drošību.

AVIĀCIJA

Aviācijā navigācijas uztvērēji ir integrēti borta aeronavigācijas sistēmās, kas nodrošina maršruta navigāciju un nosēšanās pieeju sarežģītos meteoroloģiskos apstākļos. Satelītu navigācijai ir liela nozīme, lai nodrošinātu mazo lidmašīnu nosēšanos neaprīkotos lidlaukos. Navigācijas sistēmas, kuru pamatā ir GLONASS, paaugstina helikopteru navigācijas drošību, palielina bezpilota lidaparātu navigācijas precizitāti.

ŪDENS TRANSPORTS

GNSS tehnoloģiju izmantošana jūras/upju vajadzībām Krievijā mēdz būt 100%. Krievijas tirgus jauda tiek lēsta 18 560 ūdens transporta vienību, ieskaitot kravas un pasažieru upju un jūras kuģus. GLONASS tehnoloģijas tiek izmantotas kuģniecībā, pavadot kuģus un veicot manevrus grūti apstākļi(slūžas, ostas, kanāli, jūras šaurumi, ledus apstākļi), kuģošana iekšējos ūdensceļos, flotes uzraudzība un uzskaite, glābšanas darbi.

Satiksmes pieaugums pa Ziemeļu jūras ceļu, kas var ievērojami samazināt preču piegādes laiku no Āzijas un Klusā okeāna reģiona uz Eiropu, izraisa kuģošanas intensitātes pieaugumu teritorijā ar ārkārtīgi skarbiem klimatiskajiem apstākļiem. Vētras un blīvas miglas apstākļos bez satelītnavigācijas ir grūti nodrošināt kuģu satiksmes drošību.

ĢEOĒZIJA UN KARTOGRAFIJA

GLONASS tehnoloģijas tiek izmantotas pilsētu un zemes kadastrā, teritoriju attīstības plānošanā un pārvaldībā, topogrāfisko karšu aktualizēšanā. GLONASS tehnoloģiju izmantošana paātrina un samazina karšu izveidošanas un atjaunināšanas izmaksas – dažos gadījumos nav nepieciešama dārga aerofotografēšana vai laikietilpīgi topogrāfiskie uzmērījumi. IN Krievijas Federācija pašreizējais uz GNSS balstīto ģeodēzisko iekārtu tirgus apjoms tiek lēsts 2,3 tūkstošu vienību apmērā.

VIDE

Zinātniskā sabiedrība aktīvi izmanto navigācijas datus Zemes novērojumiem un pētījumiem. GLONASS sniedz ieguldījumu metožu un rīku izstrādē, kas paredzēti ģeodinamikas pamatproblēmu risināšanai, Zemes koordinātu sistēmas veidošanai, Zemes modeļa konstruēšanai, plūdmaiņu, straumju un jūras līmeņa mērīšanai, laika noteikšanai un sinhronizēšanai, naftas noplūdes lokalizācijai, meliorācijai pēc bīstamo atkritumu apglabāšanas.

Navigācijas signāliem no GLONASS satelītiem ir liela nozīme seismisko procesu izpētē. Ar satelītu datu palīdzību iespējams precīzāk fiksēt tektonisko plākšņu pārvietošanās procesus nekā ar uz zemes bāzētu iekārtu palīdzību. Turklāt navigācijas satelītu fiksētie traucējumi jonosfērā sniedz zinātniekiem datus par tuvojošos zemes garozas kustībām. Tādējādi globālā satelītnavigācija ļauj paredzēt zemestrīces un samazināt to sekas cilvēkiem. Uz GLONASS balstītas tehnoloģijas palīdz arī kontrolēt transportlīdzekļus un dzelzceļi lavīnām pakļautās vietās kalnu apvidos.

KOSMOSA NAVIGĀCIJA

Kosmosa industrijā GLONASS tehnoloģijas tiek izmantotas nesējraķešu izsekošanai, kosmosa kuģu orbītu augstas precizitātes noteikšanai, kosmosa kuģa orientācijas noteikšanai attiecībā pret Sauli, raķešu aizsardzības sistēmu precīzai novērošanai, kontrolei un mērķa noteikšanai.

Jo īpaši GLONASS vai GLONASS/GPS satelītnavigācijas iekārtas ir aprīkotas ar: nesējraķeti Proton-M, nesējraķeti Sojuz, Breeze, Fregat, DM augšējos posmus, Meteor-M, Ionosphere, Kanopus-ST, Kondor-E, Bars-M, Lomonosova, kā arī dzelzceļa mobilo pārvadātāju kompleksus, ko izmanto raķešu transportēšanai.

Kosmosa nozarē lielam skaitam projektu ir nepieciešamas augstas precizitātes zināšanas par kosmosa kuģu orbītām, risinot Zemes attālās izpētes problēmas, izlūkošanu, kartēšanu, ledus apstākļu novērošanu, avārijas situācijas, kā arī Zemes un okeānu izpētes jomā, veidojot augstas precizitātes dinamisko ģeoīda sfēras modeli, augstas precizitātes atmosfēras dinamiskos modeļus. Tajā pašā laikā centimetru vienību līmenī ir nepieciešama objektu atrašanās vietas noteikšanas precizitāte, speciālas metodes GLONASS sistēmas mērījumu apstrādei no uztvērējiem, kas atrodas uz kosmosa kuģa, ļauj veiksmīgi atrisināt arī šo problēmu.

CELTNIECĪBA

Krievijā GLONASS tehnoloģijas izmanto būvtehnikas uzraudzībā, kā arī brauktuves nobīdes uzraudzībā, lineāro stacionāro objektu deformāciju uzraudzībā un ceļu būves tehnikas vadības sistēmās.

Satelītu navigācijas pakalpojumi palīdz ar centimetru precizitāti noteikt ģeogrāfisko objektu atrašanās vietu, ieguldot naftas un gāzes vadus, elektrolīnijas, noskaidrojot reljefa parametrus ēku un būvju būvniecības laikā, ceļu būvniecībā. Pēc pašmāju un ārvalstu ekspertu domām, GLONASS izmantošana paaugstina būvniecības un kadastra darbu efektivitāti par 30-40%.

GLONASS pakalpojumu izmantošana ļauj ātri pārsūtīt informāciju par sarežģītu inženierbūvju stāvokli, potenciāli bīstamiem objektiem, piemēram, dambjiem, tiltiem, tuneļiem, rūpniecības uzņēmumiem, atomelektrostacijām. Ar satelītnovērošanas palīdzību speciālistiem ir savlaicīga informācija par šo konstrukciju papildu diagnostikas un remonta nepieciešamību.

KOMUNIKĀCIJAS SISTĒMAS

GLONASS tiek izmantots, lai īslaicīgi reģistrētu monetāros darījumus akciju, valūtas un preču tirdzniecībā. Nepārtraukts un precīzs pārskaitījumu reģistrēšanas veids un iespēja tos izsekot ir starpbanku tirdzniecības starptautisko tirdzniecības sistēmu darbības pamats. Lielākās investīciju bankas sinhronizēšanai izmanto GLONASS datortīkli tās divīzijas visā Krievijā. MICEX-RTS United Exchange izmanto GLONASS laika signālus precīzai kotāciju reģistrēšanai, veicot darījumus. GLONASS iekārtas, kas tiek izmantotas telekomunikāciju infrastruktūras interesēs, sniedz risinājumu sakaru tīklu sinhronizācijas problēmām.

IEROČI

Sistēma GLONASS ir īpaši svarīga bruņoto spēku un īpašo patērētāju problēmu risināšanas efektivitātei. Sistēma tiek izmantota visu veidu un veidu karaspēka koordinātu laika atbalsta problēmu risināšanai, tostarp augstas precizitātes ieroču, bezpilota lidaparātu izmantošanas efektivitātes un karaspēka operatīvās vadības un kontroles palielināšanai.

Satelītu pozicionēšanas un navigācijas sistēmas, kas sākotnēji tika izstrādātas militārām vajadzībām, nesen ir atradušas plašu pielietojumu civilajā jomā. GPS/GLONASS transportlīdzekļu uzraudzība, cilvēku, kuriem nepieciešama aprūpe, novērošana, darbinieku kustību kontrole, dzīvnieku izsekošana, bagāžas izsekošana, ģeodēzija un kartogrāfija ir galvenie satelīttehnoloģiju pielietojumi.

Pašlaik ir divas globālās satelītu pozicionēšanas sistēmas, kas izveidotas ASV un Krievijas Federācijā, un divas reģionālās sistēmas, kas aptver Ķīnu, ES valstis un vairākas citas valstis Eiropā un Āzijā. GLONASS monitorings un GPS monitorings ir pieejams Krievijā.

GPS un GLONASS sistēmas

GPS (Global Position System, Global Positioning System) ir satelītu sistēma, kuras attīstība sākās Amerikā kopš 1977. gada. Līdz 1993. gadam programma tika ieviesta, un līdz 1995. gada jūlijam sistēma bija pilnībā gatava. Šobrīd GPS kosmosa tīkls sastāv no 32 satelītiem: 24 galvenie, 6 rezerves. Tie riņķo ap Zemi pa vidēji augstu orbītu (20 180 km) sešās plaknēs, un katrā ir četri galvenie satelīti.

Uz zemes atrodas galvenā vadības stacija un desmit izsekošanas stacijas, no kurām trīs pārsūta korekcijas datus uz jaunākās paaudzes satelītiem, kas tos izplata visā tīklā.

Sistēmas GLONASS (Global Navigation Satellite System) izstrāde sākās PSRS 1982. gadā. Par pabeigšanu tika paziņots 2015. gada decembrī. GLONASS darbībai nepieciešami 24 satelīti, pietiek ar 18, lai aptvertu teritoriju un Krievijas Federāciju, un kopējais satelītu skaits, kas atrodas Šis brīdis orbītā (ieskaitot rezerves) - 27. Tie pārvietojas arī vidēji augstā orbītā, bet zemākā augstumā (19 140 km), trīs plaknēs, katrā pa astoņiem galvenajiem pavadoņiem.

GLONASS zemes stacijas atrodas Krievijā (14), Antarktīdā un Brazīlijā (pa vienai), un ir plānots izvietot vairākas papildu stacijas.

GPS sistēmas priekštecis bija Transit sistēma, kas izstrādāta 1964. gadā, lai kontrolētu raķešu palaišanu no zemūdenēm. Viņa varēja noteikt īpaši stacionārus objektus ar 50 m precizitāti, un vienīgais satelīts redzes laukā atradās tikai vienu stundu dienā. GPS programma iepriekš bija nosaukumi DNSS un NAVSTAR. PSRS programmas Cyclone ietvaros navigācijas satelītu sistēmas izveide tiek veikta kopš 1967. gada.

Galvenās atšķirības starp GLONASS uzraudzības sistēmām un GPS:

• Amerikas satelīti pārvietojas sinhroni ar Zemi, bet Krievijas satelīti pārvietojas asinhroni;
• atšķirīgs augstums un orbītu skaits;
• atšķirīgs to slīpuma leņķis (apmēram 55° GPS, 64,8° GLONASS);
• dažādi signāla formāti un darbības frekvences.

GPS sistēmas priekšrocības

• GPS ir vecākā esošā pozicionēšanas sistēma, kas pilnībā sagatavota pirms Krievijas.
• Uzticamību nodrošina lielāka skaita rezerves satelītu izmantošana.
• Pozicionēšana notiek ar mazāku kļūdu nekā GLONASS (vidēji 4 m, un jaunākās paaudzes satelītiem - 60–90 cm).
• Daudzas ierīces atbalsta sistēmu.

GLONASS sistēmas priekšrocības

• Asinhrono satelītu pozīcija orbītā ir stabilāka, kas atvieglo to vadību. Regulāri pielāgojumi nav nepieciešami. Šī priekšrocība svarīgi profesionāļiem, nevis patērētājiem.
• Sistēma radīta Krievijā, tāpēc nodrošina drošu signāla uztveršanu un pozicionēšanas precizitāti ziemeļu platuma grādos. Tas tiek panākts, pateicoties lielākam satelīta orbītu slīpuma leņķim.
• GLONASS ir vietēja sistēma un paliks pieejama krieviem, ja GPS būs atspējots.

GPS sistēmas trūkumi

• Satelīti rotē sinhroni ar Zemes rotāciju, tāpēc precīzai pozicionēšanai ir nepieciešamas korekcijas stacijas.
• Zemais slīpuma leņķis nenodrošina labu signālu un precīzu pozicionēšanu polārajos reģionos un augstos platuma grādos.
• Militārpersonām ir tiesības kontrolēt sistēmu, un viņi var izkropļot signālu vai pat atspējot GPS civiliedzīvotājiem vai citām valstīm konflikta gadījumā ar viņiem. Tāpēc, lai gan GPS ir precīzāks un ērtāks transportēšanai, GLONASS ir uzticamāks.

GLONASS sistēmas trūkumi

• Sistēmas attīstība sākās vēlāk un vēl nesen tika veikta ar ievērojamu atpalicību no amerikāņiem (krīze, finanšu ļaunprātīga izmantošana, piesavināšanās).
• Nepilns satelītu komplekts. Krievijas satelītu kalpošanas laiks ir īsāks nekā amerikāņu satelītiem, tiem, visticamāk, būs nepieciešams remonts, tāpēc navigācijas precizitāte vairākos apgabalos samazinās.
• GLONASS transporta satelītnovērošana ir dārgāka nekā GPS, jo ierīces, kas pielāgotas darbam ar vietējo pozicionēšanas sistēmu, ir augstas.
• Trūkums programmatūra viedtālruņiem, plaukstdatoriem. GLONASS moduļi tika izstrādāti navigatoriem. Kompaktam pārnēsājamas ierīcesšodien biežāk un pieejamu variantu- vai tas atbalsta GPS-GLONASS vai tikai GPS.

Kopsavilkums

GPS un GLONASS sistēmas ir viena otru papildinošas. Optimālais risinājums ir satelīta GPS-GLONASS monitorings. Ierīces ar divām sistēmām, piemēram, GPS marķieri ar M-Plata GLONASS moduli, nodrošina augstu pozicionēšanas precizitāti un drošu darbību. Ja pozicionēšanai tikai ar GLONASS kļūda ir vidēji 6 m, bet GPS - 4 m, tad, vienlaikus izmantojot divas sistēmas, tā samazinās līdz 1,5 m. Bet šādas ierīces ar divām mikroshēmām ir dārgākas.

GLONASS tika izstrādāts īpaši Krievijas platuma grādiem un potenciāli spēj nodrošināt augstu precizitāti, jo tā nepietiekamības ar satelītiem dēļ reālā priekšrocība joprojām ir GPS pusē. Amerikāņu sistēmas priekšrocības ir ierīču ar GPS atbalstu pieejamība un plaša izvēle.