Hva er Glonass-modellene? Gps vs Glonass: hvilket system er bedre. Kort beskrivelse av konseptet med et enhetlig differensialsystem

I lang tid var det globale geoposisjoneringssystemet GPS, opprettet i USA, det eneste som var tilgjengelig for vanlige brukere. Men selv med tanke på det faktum at nøyaktigheten til sivile enheter opprinnelig var lavere sammenlignet med militære analoger, var det tilstrekkelig for både navigasjon og sporing av koordinatene til biler.

Imidlertid utviklet Sovjetunionen sitt eget koordinatbestemmelsessystem, kjent i dag som GLONASS. Til tross for det lignende operasjonsprinsippet (beregning av tidsintervaller mellom signaler fra satellitter brukes), har GLONASS alvorlige praktiske forskjeller fra GPS, på grunn av både utviklingsforhold og praktisk implementering.

• GLONASS er mer nøyaktig under forhold nordlige regioner . Dette forklares av det faktum at betydelige militære grupper i Sovjetunionen, og deretter Russland, var lokalisert nøyaktig nord i landet. Derfor ble mekanikken til GLONASS beregnet under hensyntagen til nøyaktighet under slike forhold.
• For uavbrutt drift av GLONASS-systemetingen korrigeringsstasjoner kreves. Å skaffe GPS-nøyaktighet, hvis satellitter er stasjonære i forhold til jorden, er det nødvendig med en kjede av geostasjonære stasjoner for å overvåke uunngåelige avvik. På sin side er GLONASS-satellitter mobile i forhold til jorden, så problemet med å korrigere koordinater er fraværende i utgangspunktet.

For sivilt bruk er denne forskjellen merkbar. For eksempel, i Sverige for 10 år siden ble GLONASS aktivt brukt, til tross for den store mengden allerede eksisterende GPS-utstyr. En betydelig del av territoriet til dette landet ligger på breddegrader i det russiske nord, og fordelene med GLONASS under slike forhold er åpenbare: jo lavere satellittens helning mot horisonten, desto mer nøyaktig kan koordinatene og bevegelseshastigheten beregnes. med lik nøyaktighet ved å estimere tidsintervallene mellom signalene deres (innstilt av navigatorutstyret).

Så hvilken er bedre?

Det er nok å evaluere markedet for moderne telematikksystemer for å få det riktige svaret på dette spørsmålet. Ved å bruke en tilkobling til GPS- og GLONASS-satellitter samtidig i et navigasjons- eller sikkerhetssystem, kan tre hovedfordeler oppnås.

• Høy presisjon. Systemet, som analyserer gjeldende data, kan velge den mest korrekte av de tilgjengelige. For eksempel, på breddegraden til Moskva, gir GPS nå maksimal nøyaktighet, mens i Murmansk vil GLONASS bli lederen i denne parameteren.
• Maksimal pålitelighet. Begge systemene opererer på forskjellige kanaler, og derfor vil systemet beholde muligheten til å geoposisjonere via GLONASS-nettverket når det står overfor bevisst jamming eller forstyrrelser fra utenforstående i GPS-området (som i den mer vanlige).
• Selvstendighet. Siden både GPS og GLONASS opprinnelig er militære systemer, kan brukeren møte fratakelse av tilgang til et av nettverkene. For å gjøre dette trenger utvikleren bare å introdusere programvarerestriksjoner i implementeringen av kommunikasjonsprotokollen. For den russiske forbrukeren blir GLONASS til en viss grad, på en backup måte arbeid i tilfelle GPS utilgjengelighet.

Det er derfor Caesar Satellite-systemene som tilbys av oss, i alle modifikasjoner, bruker dobbel geoposisjonering, supplert med sporingskoordinater av basestasjoner mobilkommunikasjon.

Hvordan virkelig pålitelig geolokalisering fungerer

La oss se på driften av et pålitelig GPS/GLONASS-sporingssystem ved å bruke Cesar Tracker A som et eksempel.

Systemet er i hvilemodus, sender ikke data til mobilnettverk og slå av GPS- og GLONASS-mottakere. Dette er nødvendig for å spare maksimalt mulig ressurs til det innebygde batteriet, henholdsvis, for å sikre størst mulig autonomi til systemet som beskytter bilen din. I de fleste tilfeller varer batteriet i 2 år. Hvis du trenger å finne bilen din, for eksempel hvis den blir stjålet, må du kontakte Caesar Satellite sikkerhetssenter. Våre ansatte setter systemet i aktiv tilstand og mottar data om plasseringen av bilen.

Under overgangen til aktiv modus skjer tre uavhengige prosesser samtidig:

• Utløst GPS-mottaker, analyserer koordinatene ved hjelp av geoposisjoneringsprogrammet. Hvis mindre enn tre satellitter oppdages i løpet av en gitt tidsperiode, anses systemet som utilgjengelig. Koordinatene bestemmes ved hjelp av GLONASS-kanalen på lignende måte.
• Trackeren sammenligner data fra begge systemene. Hvis et tilstrekkelig antall satellitter har blitt oppdaget i hver, velger trackeren dataene som den anser som mer pålitelige og nøyaktige. Dette gjelder spesielt ved aktive elektroniske mottiltak - jamming eller erstatning av GPS-signalet.
• GSM-modulen behandler geoposisjoneringsdata via LBS (cellulære basestasjoner). Denne metoden anses som den minst nøyaktige og brukes kun hvis både GPS og GLONASS ikke er tilgjengelig.

Dermed, moderne system sporing har trippel pålitelighet ved å bruke tre geoposisjoneringssystemer separat. Men det er naturligvis GPS/GLONASS-støtten i tracker-designet som sikrer maksimal nøyaktighet.

Applikasjon i overvåkingssystemer

I motsetning til beacons, overvåker overvåkingssystemer som brukes i nyttekjøretøy konstant plasseringen av kjøretøyet og dets nåværende hastighet. Med denne applikasjonen blir fordelene med dobbel GPS/GLONASS geoposisjonering avslørt enda mer. Duplisering av systemer tillater:

• støtte overvåking ved kortvarige problemer med signalmottak fra GPS eller GLONASS;
• opprettholde høy nøyaktighet uavhengig av flyretning. Ved å bruke et system som CS Logistic GLONASS PRO, kan du trygt operere flyreiser fra Chukotka til Rostov-on-Don, og opprettholde full kontroll over transporten gjennom hele ruten;
• beskytte nyttekjøretøyer mot åpning og tyveri. Caesar Satellite-servere mottar sanntidsinformasjon om klokkeslett og nøyaktig plassering av bilen;
• effektivt motvirke kaprere. Systemet sparer internt minne maksimalt mulig datamengde selv om kommunikasjonskanalen med serveren er helt utilgjengelig. Informasjon begynner å bli overført ved det minste avbrudd av radiostopp.

Ved å velge et GPS/GLONASS-system gir du deg selv de beste service- og sikkerhetsmulighetene sammenlignet med systemer som kun bruker én av geoposisjoneringsmetodene.

Ideen om å lokalisere gjenstander ved hjelp av kunstige jordsatellitter kom til amerikanerne tilbake på 1950-tallet. Imidlertid presset den sovjetiske satellitten forskere.

Den amerikanske fysikeren Richard Kershner innså at hvis du kjenner koordinatene på bakken, kan du finne ut hastigheten til det sovjetiske romfartøyet. Det var her utrullingen av programmet startet, som senere ble kjent som GPS – det globale posisjoneringssystemet. I 1974 ble den første amerikanske satellitten skutt opp i bane. Opprinnelig var dette prosjektet ment for militæravdelingene.

Hvordan geolokalisering fungerer

La oss se på funksjonene til geoposisjonering ved å bruke eksemplet med en vanlig tracker. Inntil aktivering er enheten i standby-modus, GPS GLONASS-modulen er slått av. Dette alternativet er gitt for å spare batterilading og øke perioden batteritid enheter.

Under aktivering startes tre prosesser samtidig:

• GPS-mottakeren begynner å analysere koordinatene ved hjelp av det innebygde programmet. Hvis tre satellitter oppdages i dette øyeblikket, anses systemet som utilgjengelig. Det samme skjer med GLONASS;
• hvis en tracker (for eksempel en navigator) støtter moduler av to systemer, analyserer enheten informasjonen mottatt fra begge satellittene. Deretter leser den informasjonen som den anser som pålitelig;
• hvis signalene til begge systemene ikke er tilgjengelige til rett tid, slås GSM på. Men dataene som innhentes på denne måten vil være unøyaktige.

Derfor, når du lurer på hva du skal velge – GPS eller GLONASS, velg utstyr som støtter to satellittsystemer. Ulempene med en av dem vil bli dekket av den andre. Dermed er signaler fra 18-20 satellitter tilgjengelige for mottakeren samtidig. Dette sikrer godt signalnivå og stabilitet og minimerer feil.

Kostnader for GPS og GLONASS overvåkingstjeneste

Flere faktorer påvirker den endelige kostnaden for utstyr:

• produsentens land;
• hvilke navigasjonssystemer som brukes;
• kvalitet på materialer og tilleggsfunksjoner;
• programvarevedlikehold.

Det mest budsjettalternativet er kinesiskprodusert utstyr. Prisen starter fra 1000 rubler. Du bør imidlertid ikke forvente kvalitetsservice. For den slags penger vil eieren få begrenset funksjonalitet og kort levetid.

Neste utstyrssegment er europeiske produsenter. Beløpet starter fra 5000 rubler, men til gjengjeld mottar kjøperen stabil programvare og avanserte funksjoner.

Russiske produsenter tilbyr ganske kostnadseffektivt utstyr til rimelige priser. Prisene for innenlandske trackere starter på 2500 rubler.

En egen utgiftspost er abonnementsavgift og betaling for tilleggstjenester. Månedlig avgift for innenlandske selskaper - 400 rubler. Europeiske produsenter åpner for flere alternativer for en ekstra "mynt".

Du må også betale for installasjon av utstyr. I gjennomsnitt vil installasjon på et servicesenter koste 1500 rubler.

Fordeler og ulemper med GLONASS og GPS

La oss nå se på fordelene og ulempene med hvert system.

GPS-satellitter vises knapt på den sørlige halvkule, mens GLONASS sender signaler til Moskva, Sverige og Norge. Signalklarheten er høyere i det amerikanske systemet takket være 27 aktive satellitter. Forskjellen i feil "spiller i hendene" på amerikanske satellitter. Til sammenligning: unøyaktigheten til GLONASS er 2,8 m, den for GPS er 1,8 m. Dette er imidlertid et gjennomsnittstall. Renheten til beregningene avhenger av posisjonen til satellittene i bane. I noen tilfeller er enhetene stilt opp på en slik måte at graden av feilberegning øker. Denne situasjonen oppstår i begge systemene.

Sammendrag

Så hvem vil vinne i sammenligningen mellom GPS og GLONASS? Strengt tatt bryr ikke sivile brukere seg hvilke satellitter deres navigasjonsutstyr bruker. Begge systemene er gratis og plassert i åpen tilgang. En rimelig løsning for utviklere ville være gjensidig integrasjon av systemer. I dette tilfellet vil trackeren ha det nødvendige antallet enheter i sitt "synsfelt" selv under ugunstige værforhold og forstyrrelser i form av høyhus.

GPS og GLONASS. Video om emnet

Papirkart over området er erstattet av elektroniske kart, hvor navigering utføres ved hjelp av GPS-satellittsystemet. Fra denne artikkelen vil du lære når satellittnavigasjon dukket opp, hva det er nå og hva som venter den i nær fremtid.

Under andre verdenskrig hadde de amerikanske og britiske flotiljene et kraftig trumfkort - LORAN-navigasjonssystemet ved bruk av radiofyr. På slutten av fiendtlighetene mottok sivile skip fra "pro-vestlige" land teknologien til deres disposisjon. Et tiår senere satte USSR i bruk svaret sitt - Chaika-navigasjonssystemet, basert på radiofyr, er fortsatt i bruk i dag.

Men landnavigasjon har betydelige ulemper: ujevnt terreng blir en hindring, og påvirkningen fra ionosfæren påvirker signaloverføringstiden negativt. Hvis avstanden mellom navigasjonsradiofyren og skipet er for stor, kan feilen ved bestemmelse av koordinatene måles i kilometer, noe som er uakseptabelt.

Bakkebaserte radiofyrer ble erstattet av satellittnavigasjonssystemer for militære formål, hvorav den første, American Transit (et annet navn for NAVSAT), ble lansert i 1964. Seks lavbanesatellitter sørget for koordinatbestemmelsesnøyaktighet på opptil to hundre meter.

I 1976 lanserte USSR et lignende militært navigasjonssystem, Cyclone, og tre år senere, et sivilt kalt Cicada. Den store ulempen med tidlige satellittnavigasjonssystemer var at de kun kunne brukes en kort tid for en time. Satellitter med lav bane, og selv i lite antall, var ikke i stand til å gi bred signaldekning.

GPS vs. GLONASS

I 1974 lanserte den amerikanske hæren i bane den første satellitten til det da nye NAVSTAR-navigasjonssystemet, som senere ble omdøpt til GPS (Global Positioning System). På midten av 1980-tallet ble GPS-teknologi tillatt brukt av sivile skip og fly, men i lang tid var de i stand til å gi mye mindre nøyaktig posisjonering enn militære. Den tjuefjerde GPS-satellitten, den siste som kreves for å dekke jordoverflaten fullstendig, ble skutt opp i 1993.

I 1982 presenterte USSR sitt svar - det var GLONASS (Global Navigation Satellite System) teknologi. Den siste 24. GLONASS-satellitten gikk i bane i 1995, men den korte levetiden til satellittene (tre til fem år) og utilstrekkelig finansiering for prosjektet satte systemet ut av funksjon i nesten et tiår. Det var mulig å gjenopprette verdensomspennende GLONASS-dekning først i 2010.

For å unngå slike feil bruker både GPS og GLONASS nå 31 satellitter: 24 hovedsatellitter og 7 reserver, som de sier, for sikkerhets skyld. Moderne navigasjonssatellitter flyr i en høyde på omtrent 20 tusen km og klarer å sirkle rundt jorden to ganger på en dag.

Hvordan GPS fungerer

Posisjonering i GPS-nettverket utføres ved å måle avstanden fra mottakeren til flere satellitter, hvis plassering er nøyaktig kjent i det aktuelle øyeblikket. Avstanden til satellitten måles ved å multiplisere signalforsinkelsen med lysets hastighet.
Kommunikasjon med den første satellitten gir kun informasjon om rekkevidden av mulige plasseringer av mottakeren. Skjæringspunktet mellom to kuler vil gi en sirkel, tre - to punkter, og fire - det eneste riktige punktet på kartet. Planeten vår brukes oftest som en av kulene, som tillater posisjonering på bare tre i stedet for fire satellitter. I teorien kan GPS-posisjoneringsnøyaktigheten nå 2 meter (i praksis er feilen mye større).

Hver satellitt sender et stort sett med informasjon til mottakeren: nøyaktig tid og dens korreksjon, almanakk, ephemeris data og ionosfæriske parametere. Et nøyaktig tidssignal er nødvendig for å måle forsinkelsen mellom sending og mottak.

Navigasjonssatellitter er utstyrt med høypresisjons cesiumklokker, mens mottakere er utstyrt med mye mindre nøyaktige kvartsklokker. Derfor, for å sjekke tidspunktet, tas kontakt med en ekstra (fjerde) satellitt.

Men cesiumklokker kan også gjøre feil, så de sjekkes mot hydrogenklokker plassert på bakken. For hver satellitt beregnes tidskorrigeringen individuelt i navigasjonssystemets kontrollsenter, som deretter sendes til mottakeren sammen med den nøyaktige tiden.

En annen viktig komponent i satellittnavigasjonssystemet er almanakken, som er en tabell over satellittbaneparametere for måneden som kommer. Almanakken, samt tidskorrigeringen, beregnes i kontrollsenteret.

Satellitter overfører også individuelle ephemeris-data, på grunnlag av hvilke orbitale avvik beregnes. Og gitt at lyshastigheten ikke er konstant noe annet sted bortsett fra i vakuum, må signalforsinkelsen i ionosfæren tas i betraktning.

Dataoverføring i GPS-nettverket utføres strengt på to frekvenser: 1575,42 MHz og 1224,60 MHz. Ulike satellitter sender på samme frekvens, men bruker CDMA-kodedeling. Det vil si at satellittsignalet bare er støy, som kun kan dekodes hvis du har riktig PRN-kode.

Tilnærmingen ovenfor gir mulighet for høy støyimmunitet og bruk av et smalt frekvensområde. Noen ganger må imidlertid GPS-mottakere fortsatt søke etter satellitter i lang tid, noe som skyldes flere årsaker.

For det første vet ikke mottakeren i utgangspunktet hvor satellitten er, om den beveger seg bort eller nærmer seg, og hva frekvensforskyvningen til signalet er. For det andre anses kontakt med en satellitt som vellykket bare når et komplett sett med informasjon mottas fra den. Dataoverføringshastigheten i GPS-nettverket overstiger sjelden 50 bps. Og så snart signalet blir avbrutt på grunn av radioforstyrrelser, begynner søket på nytt.

Fremtiden for satellittnavigasjon

Nå er GPS og GLONASS mye brukt til fredelige formål og er faktisk utskiftbare. De nyeste navigasjonsbrikkene støtter både kommunikasjonsstandarder og kobler til de satellittene som blir funnet først.

Den amerikanske GPS og russiske GLONASS er langt fra de eneste satellittnavigasjonssystemene i verden. For eksempel har Kina, India og Japan begynt å distribuere sine egne satellittsystemer kalt henholdsvis BeiDou, IRNSS og QZSS, som kun vil operere innenfor deres land og derfor krever et relativt lite antall satellitter.

Men den største interessen er kanskje for Galileo-prosjektet, som utvikles av EU og bør lanseres med full kapasitet før 2020. Opprinnelig ble Galileo tenkt som et rent europeisk nettverk, men land i Midtøsten og Sør-Amerika har allerede uttrykt ønske om å delta i opprettelsen. Så en "tredje kraft" kan snart dukke opp i det globale CLO-markedet. Hvis dette systemet er kompatibelt med eksisterende, og mest sannsynlig vil det være det, vil forbrukerne bare dra nytte av det - hastigheten på søk etter satellitter og posisjoneringsnøyaktighet bør øke.

I dag er det vanskelig å finne et område med sosioøkonomisk utvikling der satellittnavigasjonstjenester ikke kunne brukes. Den mest relevante anvendelsen av GLONASS-teknologier er fortsatt i transportindustrien, inkludert sjø- og elvenavigasjon, luft- og landtransport. Samtidig, ifølge eksperter, brukes omtrent 80 % av navigasjonsutstyret i veitransport.

BAKKETRANSPORT

Et av hovedområdene for bruk av satellittnavigasjon er transportovervåking. Denne tjenesten er viktigst for industri-, bygg- og transportbedrifter. Navigasjonsutstyr som mottar signaler fra GLONASS-systemet lar deg bestemme plasseringen av kjøretøyet, indikasjoner målesensorer kan sikre både sikkerheten til passasjertransport og bekvemmeligheten og optimaliseringen av driften av nyttekjøretøyer, og eliminere upassende bruk. Implementeringen av systemet lar flåteeiere redusere vedlikeholdskostnadene sine med 20-30 % på 4-6 måneder.

En av teknologiene implementert i Russland basert på satellittnavigasjon er Intelligent Transport System (ITS). Det inkluderer overvåking av transport av farlig, stor og tung last, overvåking av arbeids- og hvileplanen til sjåfører, administrasjon og utsendelse av passasjertransport, og informere passasjerer i bytransport.

Effektiviteten av å bruke satellittnavigasjonstjenester i bakketransport kan vurderes i henhold til følgende kriterier:

• reduksjon i antall trafikkulykker, samt dødsfall og skadde i trafikkulykker, reduksjon i responstid på trafikkulykker;
• redusere reisetiden, øke attraktiviteten til offentlig transport;
• forbedre kvaliteten på å bruke budsjettmidler.

Ifølge eksperter, på grunn av innføringen av intelligente transportsystemer, kan Russlands BNP-vekst nå 4-5% per år.

Kommunal og offentlig transport i områdene Altai, Krasnodar, Krasnoyarsk, Stavropol, Khabarovsk, Astrakhan, Belgorod, Vologda, Kaluga, Kurgan, Magadan, Moskva, Nizhny Novgorod, Novosibirsk, Penza, Rostov, Samara er utstyrt med overvåking og navigasjon og informasjonsteknologi. basert på tjenestene til GLONASS-systemet, Saratov, Tambov, Tyumen-regionene, Moskva, republikkene Mordovia, Tatarstan, Chuvashia. I Russland som helhet er ITS-elementer implementert og fungerer effektivt i mer enn 100 byer.

SØK OG REDNING

Utstyr som mottar signaler fra navigasjonssatellitter er installert på ambulanser, samt kjøretøy Beredskapsdepartementets tjenester. Koordinert-tidsstøtte basert på satellittdata gjør at team av leger og redningsmenn kan komme raskere til nødstedene for å yte assistanse til ofrene. Ved hjelp av GLONASS spores plasseringen og bevegelsen til grupper av brannmenn.

Et av de illustrerende eksemplene på bruk av global satellittnavigasjon for å redde menneskeliv er ERA-GLONASS-systemet (nødberedskap ved ulykker). Hovedoppgaven er å finne ut om en trafikkulykke og overføre data til responsserveren. Hvis en bil krasjer, bestemmer navigasjons- og telekommunikasjonsterminalen som er installert på den automatisk koordinatene, etablerer en forbindelse med serversenteret til overvåkingssystemet og overfører data om ulykken via mobilkommunikasjonskanaler til operatøren. Disse dataene gjør det mulig å fastslå arten og alvorlighetsgraden av en ulykke og utføre en umiddelbar respons fra ambulanser. Bruk av Global Navigation Satellite System-data via ERA-GLONASS kan redusere dødeligheten av skader som følge av trafikkulykker betydelig.

Et annet bruksområde for GLONASS i interessen for å redde menneskeliv er kombinasjonen av global satellittnavigasjon med COSPAS-SARSAT International Search and Rescue System. Denne funksjonen er tilgjengelig på den nyeste generasjonen Glonass-K navigasjonsromfartøy. Allerede på flyteststadiet sendte Glonass-K-satellitten nr. 11 i mars 2012, gjennom en repeater av dette systemet, et nødsignal om et havarert kanadisk helikopter, takket være at mannskapet ble reddet.

PERSONLIG NAVIGASJON

Brikkesett med GLONASS-navigasjonsmottakere brukes i smarttelefoner, nettbrett, digitale kameraer, treningsenheter, bærbare trackere, bærbare datamaskiner, navigatorer, klokker, briller og andre enheter. Personlig navigasjon er i ferd med å bli hovedapplikasjonsområdet for satellittnavigasjonsteknologier.

Bruken av GNSS-teknologier har bidratt til fremveksten av helt nye sports- og friluftsaktiviteter. Et eksempel på dette er geocaching - et turistspill som bruker satellittnavigasjonssystemer, hvor poenget er å finne cacher skjult av andre deltakere i spillet. En annen ny sport med geotagging er langrenn ved bruk av forhåndsbestemte satellittkoordinater.

Et lovende bruksområde for GLONASS-teknologier er sosiale systemer yte bistand til personer med nedsatt funksjonsevne eller små barn. Ved hjelp av navigasjonsutstyr med talegrensesnitt kan en blind person bestemme veien til en butikk, klinikk osv. Eiere av slike enheter kan i tilfelle fare eller en kraftig helseforringelse forårsake nødhjelp ved å trykke på panikkknappen. En personlig satellittsporing kan hjelpe foreldre med å spore barnets plassering på nettet for å overvåke deres sikkerhet.

LUFTFART

I luftfart er navigasjonsmottakere integrert i flynavigasjonssystemer om bord som gir rutenavigasjon og landingstilnærminger under vanskelige værforhold. Satellittnavigasjon er av stor betydning for å sikre landing av småfly på uutstyrte flyplasser. GLONASS-baserte navigasjonssystemer øker sikkerheten til helikopternavigasjon og øker nøyaktigheten av navigering av ubemannede luftfartøyer.

VANNTRANSPORT

Bruken av GNSS-teknologier for marine/elveformål i Russland nærmer seg 100 %. Kapasiteten til det russiske markedet er estimert til 18 560 enheter vanntransport, inkludert elv- og sjøfartøy for last og passasjer. GLONASS-teknologier brukes i skipsfart ved veiledning av fartøy og manøvrering vanskelige forhold(sluser, havner, kanaler, sund, isforhold), navigasjon på indre vannveier, overvåking og regnskapsføring av flåten, redningsaksjoner.

Veksten i trafikken langs den nordlige sjøruten, som kan redusere leveringstiden for varer fra Asia-Stillehavsregionen til Europa betraktelig, fører til en økning i intensiteten på skipsfarten i et område med ekstremt tøffe klimatiske forhold. Under forhold med storm og tett tåke er det vanskelig å sikre sikkerheten til skipstrafikken uten satellittnavigasjon.

GEODESI OG KARTOGRAFI

GLONASS-teknologier brukes i by- og landmatrikkel, planlegging og styring av territoriell utvikling, og for oppdatering av topografiske kart. Bruken av GLONASS-teknologier øker hastigheten og reduserer kostnadene ved å lage kart og oppdatere dem - i noen tilfeller er det ikke behov for dyre flyfotografering eller arbeidskrevende topografiske undersøkelser. I Den russiske føderasjonen Det nåværende markedsvolumet av geodetisk utstyr basert på GNSS er estimert til 2,3 tusen enheter.

MILJØ

Det vitenskapelige miljøet bruker aktivt navigasjonsdata for jordobservasjoner og forskning. GLONASS fremmer utviklingen av metoder og verktøy designet for å løse grunnleggende problemer med geodynamikk, dannelsen av jordens koordinatsystem, bygge en modell av jorden, måle tidevann, strøm og havnivå, bestemme og synkronisere tid, lokalisere oljesøl og gjenvinning land etter deponering av farlig avfall.

Navigasjonssignaler fra GLONASS-romfartøyer spiller en viktig rolle i studiet av seismiske prosesser. Ved hjelp av satellittdata er det mulig å registrere prosessene med forskyvning av tektoniske plater mer nøyaktig enn gjennom bakkebasert utstyr. I tillegg gir forstyrrelser i ionosfæren, registrert ved hjelp av navigasjonssatellitter, forskerne data om nærmer seg bevegelser av jordskorpen. Dermed gjør global satellittnavigasjon det mulig å forutsi jordskjelv og minimere konsekvensene for mennesker. Teknologier basert på GLONASS bidrar også til å overvåke bil og jernbaner i skredutsatte områder i fjellområder.

ROMNAVIGASJON

I romfartsindustrien brukes GLONASS-teknologier til å spore utskytningskjøretøyer, svært nøyaktig bestemme banene til romfartøyer, bestemme orienteringen til et romfartøy i forhold til solen, og for presis observasjon, kontroll og målbetegnelse av missilforsvarssystemer.

Spesielt er følgende utstyr utstyrt med GLONASS eller GLONASS/GPS satellittnavigasjonsutstyr: Proton-M bærerakett, Soyuz bærerakett, Breeze, Fregat, DM øvre trinn og Meteor-M romfartøyet. , "Ionosphere" , "Canopus-ST", "Condor-E", "Bars-M", "Lomonosov", samt jernbanemobilkomplekser som brukes til å transportere bæreraketter og rakettdrivstoffkomponenter.

I romfartsindustrien krever et stort antall prosjekter høypresisjonskunnskap om romfartøyets baner når man løser problemer med fjernmåling av jorden, rekognosering, kartlegging, overvåking av isforhold, nødsituasjoner, så vel som innen studiet av jorden. og verdenshavet, og bygger en høypresisjons dynamisk modell av geoiden, høypresisjonsdynamiske modeller av ionosfæren og atmosfæren. Samtidig kreves nøyaktigheten av kunnskap om objekters posisjon på nivået av flere centimeter; spesielle metoder for å behandle målinger av GLONASS-systemet fra mottakere plassert om bord på romfartøyet kan med hell løse dette problemet.

KONSTRUKSJON

I Russland brukes GLONASS-teknologier til å overvåke anleggsutstyr, samt overvåke forskyvningen av veibanen, overvåke deformasjoner av lineære stasjonære objekter og i kontrollsystemer for veianleggsutstyr.

Satellittnavigasjonstjenester hjelper til med å bestemme plasseringen av geografiske objekter med centimeters nøyaktighet ved legging av olje- og gassrørledninger, kraftledninger og klargjøring av terrengparametere under bygging av bygninger og strukturer, og veibygging. Ifølge innenlandske og utenlandske eksperter øker bruken av GLONASS effektiviteten til konstruksjon og matrikkelarbeid med 30-40%.

Bruken av GLONASS-tjenester lar deg raskt overføre informasjon om tilstanden til komplekse tekniske strukturer og potensielt farlige gjenstander, som demninger, broer, tunneler, industribedrifter og atomkraftverk. Ved hjelp av satellittovervåking mottar spesialister rettidig informasjon om behovet for ytterligere diagnostikk av disse strukturene og deres reparasjon.

KOMMUNIKASJONSSYSTEMER

GLONASS brukes til midlertidig logging av pengetransaksjoner i aksje-, valuta- og råvarehandel. En kontinuerlig og nøyaktig måte å registrere overføringer på og muligheten til å spore dem er grunnlaget for driften av internasjonale handelssystemer for interbankhandel. De største investeringsbankene bruker GLONASS for å synkronisere datanettverk sine filialer over hele Russland. Den forente MICEX-RTS-børsen bruker GLONASS-tidssignaler for nøyaktig å registrere tilbud når du foretar transaksjoner. GLONASS-utstyr, brukt i interessene til telekommunikasjonsinfrastruktur, gir løsninger på problemene med synkronisering av kommunikasjonsnettverk.

VÅPEN

GLONASS-systemet er av særlig betydning for effektiviteten av problemløsning for Forsvaret og spesialbrukere. Systemet brukes til å løse problemer med koordinattidsstøtte for alle typer og grener av tropper, inkludert for å øke effektiviteten ved bruk av høypresisjonsvåpen, ubemannede fly og operativ kommando og kontroll av tropper.

Satellittposisjonerings- og navigasjonssystemer, opprinnelig utviklet for militære behov, har nylig funnet bred anvendelse i den sivile sfæren. GPS/GLONASS-overvåking av transport, overvåking av pleietrengende, overvåking av ansattes bevegelser, sporing av dyr, sporing av bagasje, geodesi og kartografi er hovedbruksområdene for satellittteknologi.

For tiden er det to globale satellittposisjoneringssystemer opprettet i USA og Russland, og to regionale, som dekker Kina, landene i EU og en rekke andre land i Europa og Asia. GLONASS-overvåking og GPS-overvåking er tilgjengelig i Russland.

GPS- og GLONASS-systemer

GPS (Global Position System) er et satellittsystem hvis utvikling startet i Amerika i 1977. I 1993 ble programmet distribuert, og i juli 1995 var systemet helt klart. For øyeblikket består GPS-romnettverket av 32 satellitter: 24 hovedsatellitter, 6 sikkerhetskopier. De går i bane rundt jorden i en middels høy bane (20 180 km) i seks fly, med fire hovedsatellitter i hver.

På bakken er det en hovedkontrollstasjon og ti sporingsstasjoner, hvorav tre sender korreksjonsdata til siste generasjons satellitter, som distribuerer dem til hele nettverket.

Utviklingen av GLONASS-systemet (Global Navigation Satellite System) begynte i USSR i 1982. Fullføringen av arbeidet ble kunngjort i desember 2015. GLONASS krever 24 satellitter for å operere, 18 er tilstrekkelig til å dekke territoriet og den russiske føderasjonen, og det totale antallet satellitter lokalisert i dette øyeblikket i bane (inkludert reserve en) - 27. De beveger seg også i en middels høy bane, men i lavere høyde (19 140 km), i tre fly, med åtte hovedsatellitter i hver.

GLONASS bakkestasjoner er lokalisert i Russland (14), Antarktis og Brasil (en hver), og en rekke ekstra stasjoner er planlagt utplassert.

Forgjengeren til GPS var Transit-systemet, utviklet i 1964 for å kontrollere oppskytingen av missiler fra ubåter. Den kunne lokalisere utelukkende stasjonære objekter med en nøyaktighet på 50 m, og den eneste satellitten var kun synlig i én time om dagen. GPS-program tidligere bar navnene DNSS og NAVSTAR. I USSR begynte etableringen av et navigasjonssatellittsystem i 1967 som en del av Cyclone-programmet.

De viktigste forskjellene mellom GLONASS og GPS-overvåkingssystemer:

• Amerikanske satellitter beveger seg synkront med jorden, mens russiske satellitter beveger seg asynkront;
• forskjellige høyder og antall baner;
• deres forskjellige helningsvinkler (ca. 55° for GPS, 64,8° for GLONASS);
• forskjellige signalformater og driftsfrekvenser.

Fordeler med GPS

• GPS er det eldste eksisterende posisjoneringssystemet; det var fullt operativt før det russiske.
• Pålitelighet kommer fra bruk av et større antall redundante satellitter.
• Posisjonering skjer med en mindre feil enn GLONASS (i gjennomsnitt 4 m, og for siste generasjons satellitter - 60–90 cm).
• Mange enheter støtter systemet.

Fordeler med GLONASS-systemet

• Posisjonen til asynkrone satellitter i bane er mer stabil, noe som gjør dem lettere å kontrollere. Regelmessige justeringer er ikke nødvendig. Denne fordelen viktig for spesialister, ikke forbrukere.
• Systemet ble opprettet i Russland, derfor sikrer det pålitelig signalmottak og posisjoneringsnøyaktighet på nordlige breddegrader. Dette oppnås på grunn av den større helningsvinkelen til satellittbaner.
• GLONASS er et innenlandsk system og vil forbli tilgjengelig for russere hvis GPS er slått av.

Ulemper med GPS-systemet

• Satellitter roterer synkront med jordens rotasjon, så nøyaktig posisjonering krever drift av korrigerende stasjoner.
• En lav tiltvinkel gir ikke et godt signal og nøyaktig posisjonering i polare strøk og høye breddegrader.
• Retten til å kontrollere systemet tilhører militæret, og de kan forvrenge signalet eller helt deaktivere GPS for sivile eller for andre land i tilfelle en konflikt med dem. Derfor, selv om GPS for transport er mer nøyaktig og praktisk, er GLONASS mer pålitelig.

Ulemper med GLONASS-systemet

• Utviklingen av systemet begynte senere og ble inntil nylig utført med et betydelig etterslep etter amerikanerne (krise, økonomisk misbruk, tyveri).
• Ufullstendig sett med satellitter. Levetiden til russiske satellitter er kortere enn amerikanske satellitter, de krever reparasjon oftere, så nøyaktigheten av navigasjon i en rekke områder reduseres.
• GLONASS satellittovervåking av kjøretøy er dyrere enn GPS på grunn av de høye kostnadene for enheter som er tilpasset for å fungere med det innenlandske posisjoneringssystemet.
• Feil programvare for smarttelefoner, PDAer. GLONASS-moduler ble designet for navigatører. For kompakt mobile enheter I dag er det mer vanlig og rimelig alternativ– er det kun støtte for GPS-GLONASS eller GPS.

Sammendrag

GPS- og GLONASS-systemer er komplementære. Den optimale løsningen er satellitt-GPS-GLONASS-overvåking. Enheter med to systemer, for eksempel GPS-markører med M-Plata GLONASS-modul, gir høy posisjoneringsnøyaktighet og pålitelig drift. Hvis for posisjonering utelukkende ved bruk av GLONASS er feilen gjennomsnittlig 6 m, og for GPS - 4 m, så reduseres den til 1,5 m ved bruk av to systemer samtidig. Men slike enheter med to mikrobrikker er dyrere.

GLONASS ble utviklet spesielt for russiske breddegrader og er potensielt i stand til å gi høy nøyaktighet; på grunn av underbemanning med satellitter, er den virkelige fordelen fortsatt på siden av GPS. Fordelene med det amerikanske systemet er tilgjengeligheten og det brede utvalget av GPS-aktiverte enheter.