Globalni satelitski sistem GLONASS je. Glonass ali GPS - prednosti in slabosti. Glonass za nadzor prometa

Še vedno je težko verjeti, da v naši dobi "divje" trgovine obstaja popolnoma brezplačna (če so na voljo tehnična sredstva) možnost določitve vaše lokacije kjer koli na svetu. To je eden največjih izumov 20. stoletja! Ta več milijard dolarjev vreden sistem (danes jih je več) je bil zasnovan predvsem v interesu obrambe (in znanosti), vendar je minilo zelo malo časa in skoraj vsak človek ga je začel uporabljati vsak dan. Z GPS navigatorjem razumemo poseben radijski sprejemnik za določanje geografskih koordinat trenutne lokacije (pozicioniranje).

K pisanju te objave me je spodbudil stavek znanega turista v ozkih krogih o navigatorju Garmin Etrex 30x.
Tukaj je citat iz njegovega članka: "Satelitski sistem: GPS/GPS+Glonass/Demo mode. Se vam ne zdi, da samo Glonass ni mogoče vklopiti? Torej ga ni. V navodilih o tem nič ne piše. Lahko vzamete Garmin v eni roki samo za zabavo, v drugem pametnem telefonu z Glonassom pa odprite zaslon satelitskega zaslona in poskusite najti podobne. To je samo emulacija, zato ni pomembno, ali namestite GPS ali GPS+GLONASS.«
Kaj menite o tej izjavi? Samo ne hitite takoj preveriti. Ker se tukaj pojavljajo koncepti »GPS«, »GLONASS« in »Garmin«, bomo morali temo v celoti obravnavati.

1 - GPS
Prvi globalni sistem za določanje položaja je bil ameriški sistem NAVSTAR, ki sega v leto 1973. Že leta 1978 je bil izstreljen prvi satelit, kar lahko štejemo za začetek obdobja globalnega sistema za določanje položaja (GPS), leta 1993 pa je orbitalno konstelacijo sestavljalo 24 vesoljskih plovil (SV), a šele leta 2000 (po deaktivaciji selektivnega načina dostopa) je začelo redno obratovati za civilne uporabnike.
Sateliti NAVSTAR se nahajajo na nadmorski višini 20.200 km z naklonom 55° (v šestih ravninah) in obhodno dobo 11 ur 58 minut. GPS uporablja svetovni geodetski sistem iz leta 1984 (WGS-84), ki je postal standardni koordinatni sistem za ves svet. VSI navigatorji privzeto določijo lokacijo (prikažejo koordinate) v tem sistemu.

Ozvezdje trenutno sestavlja 32 satelitov. Najzgodnejši v sistemu je od 22. novembra 1993, zadnji (zadnji) je 9. december 2015.


()

2 - GLONASS
Domači navigacijski sistem se je leta 1979 začel s sistemom Cicada, sestavljenim iz štirih satelitov. Sistem GLONASS je bil dan v poskusno delovanje leta 1993. Leta 1995 je bila postavljena celotna orbitalna konstelacija (24 satelitov Glonass prve generacije) in začelo se je normalno delovanje sistema. Od leta 2004 so bili izstreljeni novi sateliti Glonass-M, ki oddajajo dva civilna signala na frekvencah L1 in L2.
Sateliti GLONASS se nahajajo na nadmorski višini 19.400 km z naklonom 64,8° (v treh ravninah) in časom 11 ur 15 minut.

Ozvezdje trenutno sestavlja 24 satelitov. Najzgodnejši v sistemu je od 3. aprila 2007, zadnji (zadnji) je 16. oktober 2017.


()

Tabela s številkami satelitov GLONASS. Obstaja številka GLONASS in številka COSMOS. Naši pametni telefoni imajo popolnoma drugačne satelitske številke. Od 1 je to GPS, od 68 - GLONASS.
Še več, v navigatorju in pametnem telefonu so celo različni.

Zdaj pa poglejmo program Orbitron. 4. aprila popoldne je 10 satelitov GLONASS "letelo" čez nebo v Iževsku.

Ali v drugem pogledu - na zemljevidu. Obstajajo vsi podatki o vsakem satelitu.

Glavna razlika med obema sistemoma je signal in njegova struktura.
Sistem GPS uporablja deljenje kod. Standardno natančno kodiran signal (koda C/A), oddan v pasu L1 (1575,42 MHz). Signali so modulirani s psevdo-naključnimi zaporedji dveh vrst: koda C/A in koda P. C/A - javno dostopna koda - je PRN s ponavljalno dobo 1023 ciklov in hitrostjo ponavljanja impulza 1,023 MHz.
V sistemu GLONASS frekvenčna delitev kanalov. Vsi sateliti uporabljajo isto psevdonaključno kodno zaporedje za oddajanje jasnih signalov, vendar vsak satelit oddaja na drugi frekvenci z uporabo 15-kanalne frekvenčne delitve. Navigacijski radijski signali s frekvenčno razdelitvijo v dveh pasovih: L1 (1,6 GHz) in L2 (1,25 GHz).
Drugačna je tudi struktura signala. Za opis gibanja satelitov v orbiti, bistveno drugačen matematičnih modelov. Za GPS je to model v oskulacijskih elementih. Ta model pomeni, da je trajektorija satelita razdeljena na odseke, v katerih so gibanja opisana s Keplerjevim modelom, katerega parametri se s časom spreminjajo. Sistem GLONASS uporablja diferencialni model gibanja.
Zdaj pa k vprašanju možnosti kombinacije. Leto 2011 je minilo pod okriljem podpore GLONASS. Pri načrtovanju sprejemnikov je bilo pomembno premostiti probleme nekompatibilnosti strojne podpore za GLONASS in GPS. To pomeni, da je frekvenčno moduliran signal GLONASS zahteval širši frekvenčni pas kot signali pulzno kodne modulacije, ki jih uporablja GPS, pasovni filtri z različnih centrov frekvence in pri različnih hitrostih prenos signalnih elementov. Za varčevanje z energijo v navigatorjih je priporočljivo omogočiti način "Samo GPS".

3 - Garmin
Ameriški proizvajalec prenosnih navigacijskih naprav je svetovno slavo pridobil predvsem po zaslugi turistov GPS navigatorji(serije GpsMap, eTrex, Oregon, Montana, Dakota) in avtomobilski navigatorji, športne ure in sonderji. Sedež je v Olatheju v Kansasu. Od leta 2011 je Garmin začel prodajati navigatorje GPSMAP 62stc z možnostjo sprejema in obdelave signalov iz satelitov GPS in GLONASS. Vendar so podatki o uporabljenih proizvajalcih čipov postali poslovna skrivnost.

Uporaba dvosistemskih sprejemnikov pomaga izboljšati kakovost navigacije v realnih pogojih, vendar dvosistemski ne vpliva na natančnost določanja koordinat. Nezadosten signal s satelitov enega sistema na določenem mestu in ob določenem času kompenzirajo sateliti drugega sistema. Največje število "vidnih" satelitov na nebu v idealnih pogojih: GPS - 13, GLONASS - 10. Zaradi tega ima večina običajnih (negeodetskih) sprejemnikov 24 kanalov.

Tukaj so rezultati testov iz leta 2016. Za vašo informacijo, NAP-4 in NAP-5 uporabljata navigacijske sprejemnike iz radijske tovarne Iževsk MNP-M7 oziroma MNP-M9.1.

Sklepi. Najboljše rezultate pri natančnosti pozicioniranja vzdolž poskusne poti so pokazali NAP-1, NAP-2, NAP-4. Vse NAP imajo zadostno natančnost pozicioniranja za zanesljivo navigacijo v vseh načinih. Hkrati je natančnost določanja položaja v načinu GPS in v kombiniranem načinu nekoliko boljša kot v načinu GLONASS.
Rezultati NAP-3 z eksperimentalno programsko opremo glede natančnosti vodoravnega pozicioniranja v vseh načinih so slabši od rezultatov istega sprejemnika s standardno programsko opremo (NAP-2). Te razlike v višinski natančnosti ni. Izjema so velike napake v kombiniranem načinu, ki so posledica enkratne okvare v delovanju NAP, ki je povzročila močna odstopanja.
Rezultati NAP-5 so na splošno slabši od rezultatov prejšnje generacije NAP istega proizvajalca (NAP-4). V načinu GLONASS je prišlo do rahlega izboljšanja natančnosti vodoravnega pozicioniranja. ()

Navigacijska antena sprejema satelitske signale in jih oddaja do sprejemnika, ki jih obdela. Čipe za navigacijske naprave, ki podpirajo GPS+Glonass, danes proizvajajo številna podjetja: Qualcomm (SiRFatlas V, drol_links Garmin ima sprejemnik STA8088EXG enega največjih evropskih podjetij STMicroelectronics.

Zaključki za uporabnike navigatorjev Garmin:
1. V navigacijah in urah Garmin (po letu 2011) je postalo mogoče izbrati (vklopiti sprejem in obdelavo signala) ali GPS ali GPS+GLONASS. GLONASS ni na voljo posebej zaradi dejstva, da je Garmin (kako lahko Američani vklopijo samo nekaj ruskega?)
2. V idealnih ali blizu idealnih razmerah (stepa, ravnina) drugi sistem ni potreben. V gorah, mestih in severnih zemljepisnih širinah - zelo zaželeno. Toda poraba energije bo večja.
3. Če so proizvajalci pametnih telefonov to funkcijo lahko stlačili v svoje kompaktne naprave, zakaj tega ni storil Garmin?
Vso srečo!

Za določanje lokacije se trenutno najpogosteje uporabljajo globalni navigacijski satelitski sistemi (GNSS): ruski GLONASS in ameriški GPS.

To je predvsem posledica razpoložljivosti in miniaturizacije navigacijskih naprav. Danes je osebni navigator postal tako običajna naprava kot mobilni telefon ali računalnik.

Poleg tega imajo GNSS visoko natančnost pri določanju navigacijskih parametrov in imajo globalno pokritost.

Kako deluje GNSS

Načelo določanja lokacije potrošnika je precej preprosto, kot vse genialno. Če poznate lokacijo satelitov (informacije so vsebovane v satelitskem navigacijskem signalu) in razdaljo do njih, lahko s preprostimi algebrskimi izračuni nedvoumno določite svojo lokacijo v določenem tridimenzionalnem koordinatnem sistemu. V idealnem primeru je za pridobitev treh potrošniških koordinat dovolj poznati informacije o treh navigacijskih vesoljskih plovilih (NSV).

Vendar v praksi ni vse tako preprosto. Gre za to, da GNSS izvaja princip meritev razdalje brez poizvedb, tj. Določen je čas prehoda informacijskega signala od satelita do potrošnika. In da bi določili ta čas z visoko natančnostjo, je potrebno sinhronizirati ure satelita in potrošniške navigacijske opreme (CNA). V zvezi s tem je za iskanje koordinat in neujemanja med urami NAP in GNSS potrebno poznati parametre vsaj 4 satelitov.

Vesoljski segment GLONASS je orbitalna konstelacija 24 satelitov, ki se nahajajo v treh ravninah po 8 satelitov z orbitalno višino 19.100 km in naklonom 64,8°. Poleg tega mora biti v vsakem letalu en rezervni satelit. Sateliti oddajajo radijske signale na lastnih frekvencah.

Zemeljski segment sestavljajo kozmodrom, poveljniško-merilni kompleks in nadzorni center.

In končno, segment, ki je najbolj zanimiv za potrošnika, je segment uporabnikov, kamor sodi NAP.

GNSS danes

Sodobni domači sprejemniki za civilno uporabo, nameščeni na krmilne sisteme vozil, delujejo s pomočjo signalov GLONASS (L1-pas, ST-koda) in GPS (L1, C/A-koda) in omogočajo določanje (pri stopnji verjetnosti 0,95 pri vrednosti geometrijskega faktorja ne več kot 3):

koordinate v načrtu z napako največ 10 m in višino - ne več kot 15 m;

načrtovana hitrost z napako največ 0,15 m/s.

Trenutno je uporaba enosistemskih GNSS sprejemnikov v NAP (samo GLONASS ali samo GPS) praktično izginila. Najprej je to posledica dejstva, da je v sodobni urbani krajini zasenčenje radijske vidljivosti satelitov neizogibno. Primer je delovanje NAP ob steni hiše, ko je fizično zaprta polovica neba. Navsezadnje to vodi do dejstva, da je sposobnost natančnega pozicioniranja predmeta zmanjšana in včasih postane nemogoča. Uporaba dveh navigacijskih sistemov izboljša in razširi izkušnjo za potrošnike.

V takih razmerah uporaba GLONASS v povezavi z GPS bistveno poveča zanesljivost in zanesljivost NAP pri določanju koordinat.

Danes veliko ljudi ve, kaj je GLONASS. A kako točno ta sistem deluje, čemu je namenjen in kaj je potrebno za njegovo učinkovito uporabo, pogosto izpustimo.

Gledati na sistem GLONASS preprosto kot na satelitski navigacijski sistem pomeni izjemno poenostaviti njegovo delovanje. Danes ga lahko uporablja ne le vojska (kot je bilo prvotno namenjeno), ampak tudi lastniki komercialnih podjetij, pa tudi navadni avtomobilski navdušenci.

GLONASS je ruski razvoj, ki zagotavlja natančno pozicioniranje predmeta v prostoru z minimalno napako. Za določanje koordinat se uporablja posebna oprema, ki ob podpori zemeljske infrastrukture komunicira z mrežo satelitov, nameščenih v nizki zemeljski orbiti.

Princip delovanja sistema:

• Na objektu, ki mu je treba določiti koordinate, je nameščena oddajna in sprejemna naprava - terminal.
• Za določanje položaja terminal pošlje zahtevo satelitom. Več satelitov kot odgovori na zahtevo (v idealnem primeru vsaj 4), natančneje bodo določene koordinate.
• Odzivni signal prispe na terminal, programski paket ki analizira čas zakasnitve za različne satelite. Na podlagi analize odzivnih informacij se določijo koordinate objekta, na katerem je nameščena sprejemna oprema.

S stalnim delovanjem terminala (t.j. redno pošiljanje zahtev in analiziranje odgovorov) lahko sistem GLONASS določi ne le položaj, ampak tudi hitrost gibanja predmeta. Pri premikanju se natančnost pozicioniranja zmanjša, vendar še vedno zadostuje, da navigacijska oprema poveže koordinate objekta z elektronskim zemljevidom območja in zgradi pot.

Primerjava z glavnim analogom - sistemom GPS

Podajte popoln odgovor na vprašanje "Kaj je GLONASS?" nemogoče brez primerjave z njegovim "najbližjim konkurentom" - sistemom za globalno določanje položaja GPS. Delo na obeh sistemih se je začelo v ZSSR in ZDA približno istočasno - v zgodnjih 80. letih prejšnjega stoletja. Potem ko je satelitska navigacija izpustila popoln nadzor vojske in se začela uporabljati v komercialne namene, sta se GLONASS in GPS razvila po dokaj podobnih scenarijih.

Oba sistema delujeta na podlagi konstelacij 24 satelitov v geostacionarnih orbitah. Imajo pa tudi razlike:

• Ruski sateliti se premikajo v 3 ravninah (oziroma 8 naprav na orbito).
• Sateliti GPS imajo 4 orbite s 6 sateliti v vsaki.
• Napaka določanja položaja GPS je nekoliko manjša, vendar oba sistema določata koordinate precej natančno.
• Glavna prednost GPS-a je skoraj 100-odstotna pokritost sveta. GLONASS v celoti pokriva ozemlje Ruske federacije, vendar zunaj Ruska federacija Obstajajo območja, kjer je signal s satelitov zelo šibek ali ga sploh ni.
• Obstajajo tudi nianse tehnične narave: ameriška storitev uporablja kodiranje CDMA, ruska uporablja bolj zapleteno in zato bolj energetsko intenzivno kodiranje FDMA. Zaradi tega se življenjska doba satelitov GLONASS skrajša, zato obstaja potreba po pogostejših izstrelitvah opreme v orbito.

Težko je govoriti o jasni prednosti enega od dveh opisanih navigacijskih sistemov. Poleg tega je najpogosteje oprema za daljinsko določanje položaja kombinirana: lahko deluje tako s sateliti GPS kot z opremo GLONASS.

Področje uporabe

Oprema in programsko opremo, ki omogoča določanje lokacije predmeta s pomočjo satelitskega omrežja, lahko reši več težav.

Glavna funkcija gospodinjskih terminalov GLONASS je globalna navigacija za transport. Takšna oprema je izboljšan zemljevid: koordinate, ki jih določi terminal, se nanesejo na načrt terena in prikazujejo optimalno smer gibanja do določene točke.

Poleg tega se lahko uporablja oprema:

• V sistemih za nadzor prometa. Podjetja, ki morajo spremljati gibanje več vozil (avtobusi, tovornjaki) na rednih ali nerednih poteh, imajo možnost v vsakem trenutku videti, kje se posamezno vozilo nahaja. V ta namen so avtomobili opremljeni s terminali GLONASS, ki se povežejo s programsko opremo.

Poleg neposrednega spremljanja gibanja opreme lahko dispečer spremlja upoštevanje omejitve hitrosti, urnik dela / počitka voznika, varnost tovora v hladilnih predelih hladilnikov in nivo goriva v rezervoarjih / rezervoarjih. Za rešitev teh težav je mogoče namestiti dodatno opremo in jo priključiti na terminalne priključke.

• V samovozečih avtomobilih. Za drone satelitski sistem navigacijo skupaj s senzorji, ki odčitavajo okoljske parametre – glavne krmilne elemente. Takšna oprema se že proizvaja in testira, tudi na ruskih avtocestah. Strokovnjaki v bližnji prihodnosti napovedujejo povečanje deleža brezpilotnih vozil na cestah.
• V sistemih proti kraji. Sledilnik GLONASS, ki je na skrivaj nameščen v avtomobilu, lahko sproži alarm, če se koordinate avtomobila spremenijo brez vednosti lastnika. Poleg tega lahko oprema občasno pošilja sporočila, ki označujejo lokacijo avtomobila - to bo lastniku ali organom pregona olajšalo iskanje ukradenega avtomobila.

GLONASS za nadzor transporta

Medtem ko GPS tradicionalno ostaja bolj priljubljen v segmentu navigacijskih sistemov za voznike, GLONASS zaseda donosnejšo nišo v komercialnem segmentu. To je posledica aktivnega razvoja sistemov za spremljanje prometa na daljavo.

Takšni sistemi tradicionalno vključujejo omrežje terminalov GLONASS, nameščenih na opremi, in programsko opremo za pošiljanje. Izvedba spremljanja vključuje njegovo integracijo z logistično shemo podjetja.

Glavna naloga je usklajevanje dela transportnega oddelka in spremljanje gibanja vozil, ki prevažajo potnike ali tovor v realnem času. Koordinate vsakega vozila se satelitsko določijo v določenem intervalu in nanesejo na zemljevid, tako da dispečer ali vodja oddelka prejme najbolj objektivne in pravočasne informacije.

Poleg tega se lahko spremljanje prometa uporablja za:

• Povečanje stopnje discipline. Navigacijski terminal spremlja gibanje vozila po poti, s čimer prepreči neustrezno uporabo opreme in zastoje. Vsak nenačrtovan postanek ali odstopanje od poti mora voznik motivirati, dispečer pa ga lahko takoj kontaktira, če zazna kršitev.
• Izboljšanje prometne varnosti in zmanjšanje nesreč. Sistem GLONASS omogoča nadzor hitrosti gibanja in signalizira dispečerju, če je hitrost prekoračena. Poleg tega spremljanje omogoča sledenje nadur, da zagotovite skladnost z urnikom dela in počitka. To ne le zmanjša tveganje za nesreče zaradi utrujenosti, ampak tudi zagotavlja, da ni kazni pri preverjanju odčitkov tahografa.
• Nadzor nivoja goriva. Namestitev senzorjev nivoja goriva in njihova povezava s terminalom skoraj popolnoma odpravi možnost kraje goriva in maziv.

Kaj je ERA GLONASS?

Sistem za določanje koordinat s pomočjo satelitov GLONASS lahko reši še en problem - nujno obveščanje o nesreči. Za to je v avtomobilu nameščen terminal ERA-GLONASS (UVEOS) s kartico SIM za delo v mobilno omrežje, in "gumb za paniko" za klic dispečerja.

Če je stroj med proizvodnjo ali dostavo v Rusko federacijo opremljen z ERA-GLONASS, potem so poleg terminala s klicno tipko vanj nameščeni tudi senzorji, ki reagirajo na poškodbe in samodejno sprožijo alarm v primeru udarca. ali prevrniti.

Glavna naloga sistema je obveščanje reševalne službe(Prometna policija DPS, Ministrstvo za izredne razmere, Ambulanta) o nesreči, jim posreduje koordinate kraja nesreče ter osnovne podatke o avtomobilu in sopotnikih. V tem primeru signal o incidentu prejme dispečer klicnega centra, ki prejeto informacijo posreduje tudi reševalnim službam.

Značilnosti obveščanja v sili

ERA-GLONASS deluje po preprostem principu:

• Alarm se lahko aktivira samodejno (sprožil se je senzor za trk/prevračanje) ali ročno (voznik ali eden od sopotnikov pritisne na gumb).
• Ko signal prispe v klicni center, dispečer komunicira s strojem v glasovnem načinu (zasnova terminala vključuje zvočnik in mikrofon). To je potrebno, da se izognete lažnim klicem ali nenamernemu aktiviranju gumba SOS.
• Če ni odgovora ali je voznik potrdil nesrečo, se informacija posreduje reševalnim službam.

Samodejno delovanje sistema skrajša čas med nesrečo in prihodom pomoči na kraj dogodka. To znatno zmanjša število smrtnih žrtev na cestah, saj imajo reševalci in reševalci več časa za zagotavljanje kvalificirane pomoči.

Zanesljivost sistema je zelo visoka: terminali se napajajo z avtonomnimi viri energije in tudi če je omrežje na vozilu med nesrečo brez napetosti, ostanejo delujoči vsaj nekaj ur. To je povsem dovolj za določitev koordinat, pa tudi za komunikacijo s klicnim centrom.

Kartica SIM, nameščena v terminalu, zagotavlja stabilno komunikacijo z dispečerjem povsod, kjer je pokritost mobilnega omrežja. Za zagotavljanje zanesljive komunikacije so naprave opremljene z učinkovite antene Za celične komunikacije in sateliti GLONASS. Ponavadi ko dobra kakovost signalni podatki se prenašajo preko GPRS (uporablja se 3G modem), v primeru težav s komunikacijo lahko terminal pošlje servisni SMS z osnovnimi informacijami za interventne službe.

Tako komunikacijska seja z dispečerjem kot klic na pomoč z vklopom nujnega obveščanja reševalnih služb sta popolnoma brezplačna.

Katere podatke zbira?

UVEOS je treba namestiti za vsa vozila, ki se dajo v promet na ozemlju Ruske federacije. Če pa so novi avtomobili opremljeni s terminali, tipkami za paniko in senzorji v proizvodnji, potem je pri uvozu opreme lastnik dolžan namestiti ERA-GLONASS na lastne stroške, sicer ne bo mogoče upravljati avtomobila v Ruski federaciji.

Eden od argumentov proti opremi vozila ERA-GLONASS je možno sledenje gibanja opreme preko satelitskega omrežja (tj. nezakonito posredovanje osebnih podatkov obveščevalnim službam) ali prisluškovanje notranjosti. V praksi funkcija sledenja v terminalih ni implementirana, zato je nemogoče slediti gibanju avtomobila brez vednosti lastnika.

Po navedbah proizvajalca terminal zbira in prenaša samo naslednje podatke:

• Koordinate mesta nesreče.
• Hitrost v času nesreče.
• Vrsta sprožilca alarma (senzor udarca/obrata, prisilni klic).
• Podatki o vozilu: številka, znamka, tip motorja (bencin/dizel).
• Število pripetih varnostnih pasov.

Prav tako se informacije, ki jih dispečer prejme med pogovorom z voznikom, posredujejo reševalnim službam.

Danes GLONASS ni le navigator, ki vam bo pomagal, da se ne izgubite na neznanih cestah. Možnosti satelitskega določanja položaja so veliko širše in izkoristi jih lahko tako navaden lastnik avtomobila kot vodja komercialnega podjetja z obsežnim voznim parkom.

Dolgo časa je bil globalni sistem geopozicioniranja GPS, ustvarjen v ZDA, edini, ki je bil na voljo običajnim uporabnikom. Toda tudi ob upoštevanju dejstva, da je bila natančnost civilnih naprav sprva nižja v primerjavi z vojaškimi analogi, je zadostovala tako za navigacijo kot za sledenje koordinatam avtomobilov.

Vendar pa je Sovjetska zveza razvila svoj sistem za določanje koordinat, danes znan kot GLONASS. Kljub podobnemu principu delovanja (uporablja se izračun časovnih intervalov med signali satelitov) ima GLONASS resne praktične razlike od GPS tako zaradi pogojev razvoja kot praktične izvedbe.

• GLONASS je natančnejši v pogojih severne regije . To je razloženo z dejstvom, da so bile pomembne vojaške skupine ZSSR in nato Rusije nameščene ravno na severu države. Zato je bila mehanika GLONASS izračunana ob upoštevanju natančnosti v takšnih pogojih.
• Za nemoteno delovanje sistema GLONASSkorekcijske postaje niso potrebne. Priskrbeti Natančnost GPS, katerih sateliti glede na Zemljo mirujejo, je za spremljanje neizogibnih odstopanj potrebna veriga geostacionarnih postaj. Po drugi strani pa so sateliti GLONASS mobilni glede na Zemljo, zato na začetku ni problema s popravkom koordinat.

Za civilno uporabo je ta razlika opazna. Na primer, na Švedskem pred 10 leti so aktivno uporabljali GLONASS, kljub veliki količini že obstoječe opreme GPS. Precejšen del ozemlja te države leži na zemljepisnih širinah ruskega severa in prednosti GLONASS v takih razmerah so očitne: nižji kot je naklon satelita proti obzorju, natančneje je mogoče izračunati koordinate in hitrost gibanja. z enako natančnostjo pri ocenjevanju časovnih intervalov med njihovimi signali (ki jih nastavi navigacijska oprema).

Kateri je torej boljši?

Za pravilen odgovor na to vprašanje je dovolj oceniti trg sodobnih telematskih sistemov. S hkratno uporabo povezave s sateliti GPS in GLONASS v navigacijskem ali varnostnem sistemu lahko dosežemo tri glavne prednosti.

• Visoka natančnost. Sistem lahko z analizo trenutnih podatkov izbere najbolj pravilne od razpoložljivih. Na primer, na zemljepisni širini Moskve GPS zdaj zagotavlja največjo natančnost, v Murmansku pa bo GLONASS postal vodilni v tem parametru.
• Maksimalna zanesljivost. Oba sistema delujeta na različnih kanalih, zato bo sistem, ko se sooči z namernimi motnjami ali motnjami zunanjih oseb v območju GPS (kot v pogostejšem), ohranil sposobnost geopozicioniranja prek omrežja GLONASS.
• Neodvisnost. Ker sta tako GPS kot GLONASS izvorno vojaška sistema, se lahko uporabnik sooči z odvzemom dostopa do enega od omrežij. Za to mora razvijalec le uvesti programske omejitve v implementacijo komunikacijskega protokola. Za ruskega potrošnika postaja GLONASS do neke mere na rezervni način delo v primeru nedosegljivosti GPS.

Zato satelitski sistemi Caesar, ki jih ponujamo, v vseh modifikacijah uporabljajo dvojno geopozicioniranje, dopolnjeno s sledenjem koordinat prek celičnih baznih postaj.

Kako deluje resnično zanesljiva geolokacija

Oglejmo si delovanje zanesljivega sledilnega sistema GPS/GLONASS na primeru Cesar Tracker A.

Sistem je v načinu mirovanja in ne prenaša podatkov v mobilno omrežje in izklop sprejemnikov GPS in GLONASS. To je potrebno, da prihranite največji možni vir vgrajene baterije oziroma zagotovite največjo avtonomijo sistema, ki ščiti vaš avto. V večini primerov baterija zdrži 2 leti. Če morate locirati svoj avto, na primer, če je ukraden, se morate obrniti na varnostni center Caesar Satellite. Naši zaposleni preklopijo sistem v aktivno stanje in prejmejo podatke o lokaciji avtomobila.

Med prehodom v aktivni način se istočasno pojavijo trije neodvisni procesi:

• Sprožen GPS sprejemnik, analiziranje koordinat z uporabo vašega programa za geopozicioniranje. Če so v določenem časovnem obdobju zaznani manj kot trije sateliti, se šteje, da sistem ni na voljo. Na podoben način se določijo koordinate s pomočjo kanala GLONASS.
• Sledilnik primerja podatke iz obeh sistemov. Če je bilo v vsakem zaznano zadostno število satelitov, sledilnik izbere podatke, za katere meni, da so bolj zanesljivi in ​​točni. To še posebej velja v primeru aktivnih elektronskih protiukrepov - motenj ali zamenjave signala GPS.
• GSM modul obdeluje podatke o geopozicioniranju preko LBS (celične bazne postaje). Ta metoda velja za najmanj natančno in se uporablja le, če nista na voljo GPS in GLONASS.

torej sodoben sistem sledenje ima trojno zanesljivost, saj uporablja tri sisteme geopozicioniranja ločeno. Seveda pa je podpora za GPS/GLONASS v zasnovi sledilnika tista, ki zagotavlja največjo natančnost.

Uporaba v nadzornih sistemih

Za razliko od svetilnikov nadzorni sistemi, ki se uporabljajo v gospodarskih vozilih, stalno spremljajo lokacijo vozila in njegovo trenutno hitrost. S to aplikacijo so prednosti dvojnega geopozicioniranja GPS/GLONASS še bolj razkrite. Podvajanje sistemov omogoča:

• podpira spremljanje v primeru kratkotrajnih težav s sprejemom signala GPS ali GLONASS;
• ohranjajo visoko natančnost ne glede na smer leta. Z uporabo sistema, kot je CS Logistic GLONASS PRO, lahko samozavestno izvajate lete od Čukotke do Rostova na Donu in ohranite popoln nadzor nad prevozom na celotni poti;
• zaščitite gospodarska vozila pred odpiranjem in krajo. Strežniki Caesar Satellite prejemajo informacije o času in natančni lokaciji avtomobila v realnem času;
• učinkovito zoperstaviti ugrabiteljem. Sistem prihrani notranji pomnilnik največjo možno količino podatkov, tudi če je komunikacijski kanal s strežnikom popolnoma nedosegljiv. Informacije se začnejo prenašati ob najmanjši prekinitvi radijskega motenja.

Z izbiro sistema GPS/GLONASS si zagotovite najboljše storitvene in varnostne zmogljivosti v primerjavi s sistemi, ki uporabljajo le enega od načinov geopozicioniranja.

Sistem GLONASS je največji navigacijski sistem, ki vam omogoča sledenje lokacije različnih predmetov. Projekt, ki se je začel leta 1982, se še vedno aktivno razvija in izboljšuje. Poleg tega poteka delo tako na tehnični podpori GLONASS kot na infrastrukturi, ki omogoča, da sistem uporablja vedno več ljudi. Torej, če je bila v prvih letih obstoja kompleksa navigacija prek satelitov uporabljena predvsem pri reševanju vojaških problemov, je danes GLONASS tehnološko orodje za določanje položaja, ki je postalo obvezno v življenju milijonov civilnih uporabnikov.

Globalni satelitski navigacijski sistemi

Zaradi tehnološke zapletenosti globalnega satelitskega določanja položaja lahko danes samo dva sistema v celoti ustrezata temu imenu - GLONASS in GPS. Prvi je ruski, drugi pa plod ameriških razvijalcev. S tehničnega vidika je GLONASS kompleks specializirane strojne opreme, ki se nahaja tako v orbiti kot na zemlji.

Za komunikacijo s sateliti se uporabljajo posebni senzorji in sprejemniki, ki berejo signale in na njihovi podlagi ustvarjajo podatke o lokaciji. Za izračun časovnih parametrov se uporabljajo posebni, ki se uporabljajo za določanje položaja predmeta ob upoštevanju oddajanja in obdelave radijskih valov. Zmanjšanje napak omogoča bolj zanesljiv izračun pozicionirnih parametrov.

Funkcije satelitske navigacije

Obseg nalog globalnih satelitskih navigacijskih sistemov vključuje določanje natančne lokacije zemeljskih objektov. Globalni navigacijski satelitski sistemi poleg geografske lokacije omogočajo upoštevanje časa, poti, hitrosti in drugih parametrov. Te naloge se izvajajo s pomočjo satelitov, ki se nahajajo na različnih točkah nad zemeljsko površino.

Uporaba globalne navigacije ni omejena na transportno industrijo. Sateliti pomagajo pri iskalnih in reševalnih akcijah, geodetskih in gradbenih delih, nujna pa je tudi koordinacija in vzdrževanje drugih vesoljskih postaj in vozil. Tudi vojaška industrija ne ostane brez podpore sistema za podobne namene, ki zagotavlja varen signal, zasnovan posebej za pooblaščeno opremo Ministrstva za obrambo.

sistem GLONASS

Sistem je začel polno delovati šele leta 2010, čeprav so bili poskusi aktivnega delovanja kompleksa narejeni od leta 1995. Težave so bile v veliki meri povezane z nizko vzdržljivostjo uporabljenih satelitov.

Vklopljeno ta trenutek GLONASS je sestavljen iz 24 satelitov, ki delujejo na različnih točkah v orbiti. Na splošno lahko navigacijsko infrastrukturo predstavljajo tri komponente: nadzorni kompleks (zagotavlja nadzor skupine v orbiti) in navigacija. tehnična sredstva uporabniki.

24 satelitov, od katerih ima vsak svojo stalno višino, je razdeljenih v več kategorij. Na vsaki hemisferi je 12 satelitov. S satelitskimi orbitami se nad zemeljsko površino oblikuje mreža, s pomočjo signalov katere se določajo natančne koordinate. Poleg tega ima satelit GLONASS tudi več rezervnih zmogljivosti. Prav tako sta vsak v svoji orbiti in ne mirujeta. Njihove naloge vključujejo razširitev pokritosti v določeni regiji in zamenjavo okvarjenih satelitov.

sistem GPS

Ameriški analog GLONASS je sistem GPS, ki je prav tako začel delovati v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar je šele od leta 2000 natančnost določanja koordinat omogočila njegovo razširjenost med potrošniki. Danes sateliti GPS zagotavljajo natančnost do 2-3 m Zakasnitev v razvoju navigacijskih zmogljivosti je že dolgo posledica umetnih omejitev določanja položaja. Kljub temu je njihova odstranitev omogočila določitev koordinat z največjo natančnostjo. Tudi pri sinhronizaciji z miniaturnimi sprejemniki je dosežen rezultat, ki ustreza GLONASS.

Razlike med GLONASS in GPS

Med navigacijskimi sistemi je več razlik. Zlasti je razlika v naravi razporeditve in gibanja satelitov v orbitah. V kompleksu GLONASS se premikajo po treh ravninah (osem satelitov za vsako), sistem GPS pa omogoča delo v šestih ravninah (približno štiri na ravnino). torej ruski sistem zagotavlja širšo pokritost talne površine, kar se odraža v večji natančnosti. Vendar pa v praksi kratkotrajna "življenjska doba" domačih satelitov ne omogoča uporabe celotnega potenciala sistema GLONASS. GPS pa ohranja visoko natančnost zaradi odvečnega števila satelitov. Kljub temu ruski kompleks redno uvaja nove satelite, tako za ciljno uporabo kot kot rezervno podporo.

Velja tudi različne metode kodiranje signala - Američani uporabljajo kodo CDMA, v GLONASS pa - FDMA. Ko sprejemniki izračunajo podatke o položaju, ruski satelitski sistem zagotovi bolj zapleten model. Zaradi tega uporaba GLONASS zahteva visoko porabo energije, kar se odraža v dimenzijah naprav.

Kaj omogočajo zmogljivosti GLONASS?

Med osnovnimi nalogami sistema je določanje koordinat objekta, ki je sposoben interakcije z GLONASS. GPS v tem smislu opravlja podobne naloge. Zlasti se izračunajo parametri gibanja zemeljskih, morskih in zračnih objektov. V nekaj sekundah vozilo, ki ga zagotovi ustrezen navigator, lahko izračuna značilnosti lastnega gibanja.

Hkrati je uporaba globalne navigacije že postala obvezna za nekatere kategorije prevoza. Če se je v 2000-ih letih širjenje satelitskega določanja položaja nanašalo na nadzor določenih strateških objektov, so danes sprejemniki opremljeni z ladjami in letali, javnimi prevoznimi sredstvi itd. V bližnji prihodnosti je možno, da bodo morali biti vsi osebni avtomobili z navigatorji GLONASS.

Katere naprave delujejo z GLONASS

Sistem je sposoben zagotoviti neprekinjeno globalno storitev vsem kategorijam potrošnikov brez izjeme, ne glede na podnebne, teritorialne in časovne razmere. Tako kot storitve sistema GPS je tudi navigator GLONASS na voljo brezplačno in kjer koli na svetu.

Naprave, ki lahko sprejemajo satelitske signale, vključujejo ne le vgrajene navigacijske pripomočke in sprejemnike GPS, temveč tudi Mobilni telefon. Podatki o lokaciji, smeri in hitrosti gibanja se preko omrežij GSM operaterja pošiljajo na poseben strežnik. Pomaga pri uporabi zmogljivosti satelitske navigacije poseben program GLONASS in različne aplikacije, ki obdelujejo zemljevide.

Kombinirani sprejemniki

Teritorialna širitev satelitske navigacije je z vidika potrošnika pripeljala do združitve obeh sistemov. V praksi so naprave GLONASS pogosto dopolnjene z GPS in obratno, kar poveča natančnost pozicioniranja in časovnih parametrov. Tehnično je to realizirano z dvema senzorjema, integriranima v en navigator. Na podlagi te ideje so izdelani kombinirani sprejemniki, ki delujejo hkrati s sistemi GLONASS, GPS in sorodno opremo.

Poleg povečanja natančnosti določanja taka simbioza omogoča sledenje lokaciji, ko sateliti enega od sistemov niso zaznani. Najmanjše število orbitalnih objektov, katerih "vidnost" je potrebna za delovanje navigatorja, je tri enote. Torej, če na primer program GLONASS postane nedosegljiv, bodo na pomoč priskočili sateliti GPS.

Drugi satelitski navigacijski sistemi

Evropska unija ter Indija in Kitajska razvijajo projekte, ki so po obsegu podobni GLONASS in GPS. načrtuje uvedbo sistema Galileo, sestavljenega iz 30 satelitov, ki bo dosegal neprimerljivo natančnost. V Indiji je načrtovana izstrelitev sistema IRNSS, ki deluje prek sedmih satelitov. Navigacijski kompleks je usmerjen v domačo uporabo. Sistem Compass kitajskih razvijalcev naj bi bil sestavljen iz dveh segmentov. Prvi bo vključeval 5 satelitov, drugi pa 30. V skladu s tem avtorji projekta predvidevajo dva formata storitev.