Kaj so modeli Glonass? Gps vs Glonass: kateri sistem je boljši. Kratek opis koncepta enotnega diferencialnega sistema

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 ob namernem motenju ali motnjah zunanjih oseb v območju GPS (kot pri 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 z baznimi postajami mobilna komunikacija.

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.

Zamisel o lociranju predmetov s pomočjo umetnih zemeljskih satelitov je Američanom padla na pamet že v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Vendar pa je sovjetski satelit potisnil znanstvenike.

Ameriški fizik Richard Kershner je ugotovil, da lahko ugotovite hitrost sovjetskega vesoljskega plovila, če poznate koordinate na tleh. Tu se je začela uvedba programa, ki je kasneje postal znan kot GPS – globalni sistem za določanje položaja. Leta 1974 so v orbito izstrelili prvi ameriški satelit. Sprva je bil ta projekt namenjen vojaškim oddelkom.

Kako deluje geolokacija

Oglejmo si značilnosti geopozicioniranja na primeru običajnega sledilnika. Do aktivacije je naprava v stanju pripravljenosti, modul GPS GLONASS je izklopljen. Ta možnost je na voljo za varčevanje z baterijo in podaljšanje obdobja življenjska doba baterije naprave.

Med aktivacijo se hkrati zaženejo trije procesi:

• Sprejemnik GPS začne analizirati koordinate z vgrajenim programom. Če so v tem trenutku zaznani trije sateliti, se šteje, da sistem ni na voljo. Enako se zgodi z GLONASS;
• če sledilnik (na primer navigator) podpira module dveh sistemov, potem naprava analizira informacije, prejete iz obeh satelitov. Nato prebere podatke, za katere meni, da so zanesljivi;
• če ob pravem času signala obeh sistemov nista na voljo, se vklopi GSM. Toda podatki, pridobljeni na ta način, bodo netočni.

Zato, ko se sprašujete, kaj izbrati – GPS ali GLONASS, izberite opremo, ki podpira dva satelitska sistema. Slabosti enega od njih bo pokril drugi. Tako so sprejemniku na voljo signali 18-20 satelitov hkrati. To zagotavlja dobro raven signala in stabilnost ter zmanjšuje napake.

Stroški storitve spremljanja GPS in GLONASS

Na končno ceno opreme vpliva več dejavnikov:

• država proizvajalca;
• kateri navigacijski sistemi se uporabljajo;
• kakovost materialov in dodatnih funkcij;
• vzdrževanje programske opreme.

Najbolj proračunska možnost je oprema kitajske proizvodnje. Cena se začne od 1000 rubljev. Vendar ne smete pričakovati kakovostne storitve. Za ta denar bo lastnik prejel omejeno funkcionalnost in kratko življenjsko dobo.

Naslednji segment opreme so evropski proizvajalci. Znesek se začne pri 5.000 rubljev, v zameno pa kupec prejme stabilno programsko opremo in napredne funkcije.

Ruski proizvajalci ponujajo precej stroškovno učinkovito opremo po razumnih cenah. Cene domačih sledilnikov se začnejo pri 2500 rubljih.

Posebna postavka stroškov je naročnina in plačilo dodatnih storitev. Mesečna naročnina za domača podjetja - 400 rubljev. Evropski proizvajalci odpirajo dodatne možnosti za dodaten "kovanec".

Prav tako boste morali plačati za namestitev opreme. V povprečju bo namestitev v servisnem centru stala 1500 rubljev.

Prednosti in slabosti GLONASS in GPS

Zdaj pa si poglejmo prednosti in slabosti vsakega sistema.

Sateliti GPS se skoraj ne pojavljajo na južni polobli, medtem ko GLONASS oddaja signale v Moskvo, na Švedsko in Norveško. Jasnost signala je v ameriškem sistemu večja zaradi 27 aktivnih satelitov. Razlika v napaki "igra v roke" ameriškim satelitom. Za primerjavo: netočnost GLONASS je 2,8 m, GPS 1,8 m, vendar je to povprečna številka. Čistost izračunov je odvisna od položaja satelitov v orbiti. V nekaterih primerih so naprave postavljene tako, da se stopnja napačnega izračuna poveča. Ta situacija se pojavi v obeh sistemih.

Povzetek

Kateri bo torej zmagal v primerjavi GPS z GLONASS? Strogo gledano je civilnim uporabnikom vseeno, katere satelite uporablja njihova navigacijska oprema. Oba sistema sta brezplačna in se nahajata v odprt dostop. Razumna rešitev za razvijalce bi bila medsebojna integracija sistemov. V tem primeru bo imel sledilnik potrebno število naprav v svojem "vidnem polju" tudi v neugodnih vremenskih razmerah in motnjah v obliki visokih zgradb.

GPS in GLONASS. Video na temo

Papirne zemljevide območja so zamenjali elektronski zemljevidi, navigacija po katerih poteka s pomočjo satelitskega sistema GPS. Iz tega članka boste izvedeli, kdaj se je pojavila satelitska navigacija, kaj je zdaj in kaj jo čaka v bližnji prihodnosti.

Med drugo svetovno vojno so imele ameriške in britanske flotile močan adut - navigacijski sistem LORAN z uporabo radijskih svetilnikov. Ob koncu sovražnosti so civilne ladje »prozahodnih« držav dobile tehnologijo na razpolago. Desetletje kasneje je ZSSR začela uporabljati svoj odgovor - navigacijski sistem Čajka, ki temelji na radijskih svetilnikih, je v uporabi še danes.

Toda kopenska navigacija ima pomembne pomanjkljivosti: neenakomeren teren postane ovira, vpliv ionosfere pa negativno vpliva na čas prenosa signala. Če je razdalja med navigacijskim radijskim žarkom in ladjo prevelika, se lahko napaka pri določanju koordinat meri v kilometrih, kar je nesprejemljivo.

Zemeljske radijske svetilnike so nadomestili satelitski navigacijski sistemi za vojaške namene, od katerih je bil prvi, American Transit (drugo ime za NAVSAT), izstreljen leta 1964. Šest nizkoorbitalnih satelitov je zagotavljalo natančnost določanja koordinat do dvesto metrov.

Leta 1976 je ZSSR lansirala podoben vojaški navigacijski sistem Cyclone, tri leta pozneje pa še civilnega Cicada. Velika pomanjkljivost zgodnjih satelitskih navigacijskih sistemov je bila, da jih je bilo mogoče uporabljati samo kratek čas za eno uro. Nizkoorbitalni sateliti, tudi v majhnem številu, niso mogli zagotoviti široke pokritosti s signalom.

GPS vs. GLONASS

Leta 1974 je ameriška vojska v orbito izstrelila prvi satelit takrat novega navigacijskega sistema NAVSTAR, ki se je kasneje preimenoval v GPS (Global Positioning System). Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja so tehnologijo GPS lahko uporabljale tudi civilne ladje in letala, vendar so dolgo časa lahko zagotavljali veliko manj natančno določanje položaja kot vojaška. Štiriindvajseti satelit GPS, zadnji, ki mora v celoti pokriti Zemljino površje, je bil izstreljen leta 1993.

Leta 1982 je ZSSR predstavila svoj odgovor - to je bila tehnologija GLONASS (Globalni navigacijski satelitski sistem). Zadnji 24. satelit GLONASS je vstopil v orbito leta 1995, vendar je kratka življenjska doba satelitov (tri do pet let) in nezadostno financiranje projekta sistem onemogočila za skoraj desetletje. Svetovno pokritost GLONASS je bilo mogoče obnoviti šele leta 2010.

Da bi se izognili takšnim napakam, tako GPS kot GLONASS zdaj uporabljata 31 satelitov: 24 glavnih in 7 rezervnih, kot pravijo, za vsak slučaj. Sodobni navigacijski sateliti letijo na višini približno 20 tisoč km in uspejo Zemljo obkrožiti dvakrat na dan.

Kako deluje GPS

Določanje položaja v omrežju GPS se izvaja z merjenjem razdalje od sprejemnika do več satelitov, katerih lokacija je v trenutnem trenutku natančno znana. Razdalja do satelita se meri tako, da se zakasnitev signala pomnoži s svetlobno hitrostjo.
Komunikacija s prvim satelitom zagotavlja le informacije o obsegu možnih lokacij sprejemnika. Presek dveh krogel bo dal krog, tri - dve točki in štiri - edino pravilno točko na zemljevidu. Naš planet se najpogosteje uporablja kot ena od sfer, ki omogoča pozicioniranje le na treh namesto na štirih satelitih. V teoriji lahko natančnost določanja položaja GPS doseže 2 metra (v praksi je napaka veliko večja).

Vsak satelit pošlje sprejemniku velik nabor informacij: točen čas in njegov popravek, almanah, podatke o efemeridah in parametre ionosfere. Za merjenje zamika med njegovim pošiljanjem in prejemanjem je potreben natančen časovni signal.

Navigacijski sateliti so opremljeni z zelo natančnimi cezijevimi urami, medtem ko so sprejemniki opremljeni s precej manj natančnimi kvarčnimi urami. Zato se za preverjanje časa vzpostavi stik z dodatnim (četrtim) satelitom.

Toda cezijeve ure lahko delajo tudi napake, zato jih preverjajo z vodikovimi urami, nameščenimi na tleh. Za vsak satelit se v nadzornem centru navigacijskega sistema posebej izračuna časovni popravek, ki se nato skupaj s točnim časom pošlje sprejemniku.

Druga pomembna komponenta satelitskega navigacijskega sistema je almanah, ki je tabela parametrov satelitske orbite za mesec, ki je pred nami. Almanah in časovni popravek se izračunata v nadzornem centru.

Sateliti prenašajo tudi posamezne podatke efemerid, na podlagi katerih se izračunajo orbitalni odkloni. In glede na to, da hitrost svetlobe ni nikjer konstantna, razen v vakuumu, je treba upoštevati zakasnitev signala v ionosferi.

Prenos podatkov v omrežju GPS poteka izključno na dveh frekvencah: 1575,42 MHz in 1224,60 MHz. Različni sateliti oddajajo na isti frekvenci, vendar uporabljajo kodno deljenje CDMA. To pomeni, da je satelitski signal le šum, ki ga je mogoče dekodirati le, če imate ustrezno PRN kodo.

Zgornji pristop omogoča visoko odpornost proti hrupu in uporabo ozkega frekvenčnega območja. Včasih pa morajo sprejemniki GPS še vedno dolgo iskati satelite, kar je posledica več razlogov.

Prvič, sprejemnik na začetku ne ve, kje je satelit, ali se oddaljuje ali približuje in kakšen je frekvenčni zamik njegovega signala. Drugič, stik s satelitom se šteje za uspešnega le, če je od njega prejet celoten nabor informacij. Hitrost prenosa podatkov v omrežju GPS redko presega 50 bps. In takoj ko je signal prekinjen zaradi radijskih motenj, se iskanje začne znova.

Prihodnost satelitske navigacije

Zdaj se GPS in GLONASS pogosto uporabljata v miroljubne namene in sta pravzaprav zamenljiva. Najnovejši navigacijski čipi podpirajo oba komunikacijska standarda in se povezujejo s tistimi sateliti, ki jih najdejo prvi.

Ameriški GPS in ruski GLONASS še zdaleč nista edina satelitska navigacijska sistema na svetu. Na primer, Kitajska, Indija in Japonska so začele uvajati lastne satelitske sisteme, imenovane BeiDou, IRNSS oziroma QZSS, ki bodo delovali samo znotraj njihovih držav in bodo zato potrebovali razmeroma majhno število satelitov.

Morda pa je največ zanimanja za projekt Galileo, ki ga razvija Evropska unija in naj bi s polno zmogljivostjo zagnal pred letom 2020. Sprva je bil Galileo zamišljen kot čisto evropsko omrežje, a so že države Bližnjega vzhoda in Južne Amerike izrazile željo po sodelovanju pri njegovem ustvarjanju. Tako se lahko na svetovnem trgu CLO kmalu pojavi »tretja sila«. Če bo ta sistem združljiv z obstoječimi, in najverjetneje bo, bodo potrošniki imeli le koristi - hitrost iskanja satelitov in natančnost pozicioniranja bi se morala povečati.

Danes je težko najti področje družbeno-ekonomskega razvoja, kjer ne bi bilo mogoče uporabljati storitev satelitske navigacije. Najpomembnejša uporaba tehnologij GLONASS ostaja v prometni industriji, vključno z morsko in rečno navigacijo, zračnim in kopenskim prometom. Hkrati se po mnenju strokovnjakov približno 80% navigacijske opreme uporablja v cestnem prometu.

KOPENSKI PREVOZ

Eno glavnih področij uporabe satelitske navigacije je spremljanje prometa. Ta storitev je najpomembnejša za industrijska, gradbena in transportna podjetja. Navigacijska oprema, ki sprejema signale iz sistema GLONASS, vam omogoča, da določite lokacijo vozila, indikacije merilnih senzorjev lahko zagotovi tako varnost potniškega prometa kot udobje in optimizacijo delovanja gospodarskih vozil ter odpravi njegovo nenamensko uporabo. Implementacija sistema omogoča lastnikom voznih parkov znižanje stroškov vzdrževanja za 20-30 % v 4-6 mesecih.

Ena od tehnologij, ki se izvajajo v Rusiji in temeljijo na satelitski navigaciji, je inteligentni transportni sistem (ITS). Obsega spremljanje prevoza nevarnega, velikega in težkega tovora, spremljanje režima dela in počitka voznikov, vodenje in dispečerstvo potniškega prometa ter obveščanje potnikov v mestnem prometu.

Učinkovitost uporabe satelitskih navigacijskih storitev v zemeljskem prometu je mogoče oceniti po naslednjih merilih:

• zmanjšanje števila prometnih nesreč, pa tudi smrti in poškodb v prometnih nesrečah, zmanjšanje odzivnega časa na prometne nesreče;
• skrajšanje časa potovanja, povečanje privlačnosti javnega prevoza;
• izboljšanje kakovosti porabe proračunskih sredstev.

Po mnenju strokovnjakov bi lahko zaradi uvedbe inteligentnih prometnih sistemov rast ruskega BDP dosegla 4-5% letno.

Mestni in javni promet Altaja, Krasnodarja, Krasnojarska, Stavropolskega, Habarovskega ozemlja, Astrahana, Belgoroda, Vologde, Kaluge, Kurgana, Magadana, Moskve, Nižnega Novgoroda, Novosibirska, Penze, Rostova, Samare je opremljen z nadzorno in navigacijsko ter informacijsko tehnologijo. temelji na storitvah sistema GLONASS, regije Saratov, Tambov, Tjumen, Moskva, republike Mordovija, Tatarstan, Čuvašija. V celotni Rusiji so elementi ITS implementirani in učinkovito delujejo v več kot 100 mestih.

ISKANJE IN REŠEVANJE

Oprema, ki sprejema signale iz navigacijskih satelitov, je nameščena na reševalnih vozilih, pa tudi vozila Službe ministrstva za izredne razmere. Koordinatno-časovna podpora, ki temelji na satelitskih podatkih, omogoča ekipam zdravnikov in reševalcev, da hitreje prispejo na nujna mesta in nudijo pomoč žrtvam. S pomočjo GLONASS se spremlja lokacija in gibanje skupin gasilcev.

Eden od ilustrativnih primerov uporabe globalne satelitske navigacije v interesu reševanja človeških življenj je sistem ERA-GLONASS (odziv v sili v primeru nesreč). Njegova glavna naloga je ugotoviti dejstvo prometne nesreče in posredovati podatke odzivnemu strežniku. Če se avtomobil zaleti, na njem nameščeni navigacijski in telekomunikacijski terminal samodejno določi koordinate, vzpostavi povezavo s strežniškim centrom nadzornega sistema in podatke o nesreči prek celičnih komunikacijskih kanalov posreduje operaterju. Ti podatki omogočajo določitev narave in resnosti nesreče ter takojšen odziv reševalnih vozil. Uporaba podatkov globalnega satelitskega navigacijskega sistema prek ERA-GLONASS lahko znatno zmanjša stopnjo umrljivosti zaradi poškodb, ki so posledica prometnih nesreč.

Drugo področje uporabe GLONASS v interesu reševanja človeških življenj je kombinacija globalne satelitske navigacije z mednarodnim sistemom za iskanje in reševanje COSPAS-SARSAT. Ta funkcija je na voljo na najnovejši generaciji navigacijskega vesoljskega plovila Glonass-K. Že v fazi testiranja letenja je satelit Glonass-K št. 11 marca 2012 prek repetitorja tega sistema oddal signal v sili o strmoglavljenem kanadskem helikopterju, zahvaljujoč kateremu je bila posadka rešena.

OSEBNA NAVIGACIJA

Nabori čipov z navigacijskimi sprejemniki GLONASS se uporabljajo v pametnih telefonih, tablicah, digitalni fotoaparati, fitnes naprave, nosljivi sledilniki, prenosniki, navigatorji, ure, očala in druge naprave. Osebna navigacija postaja glavno področje uporabe satelitskih navigacijskih tehnologij.

Uporaba GNSS tehnologij je pripomogla k nastanku povsem novih športov in aktivnosti v naravi. Primer tega je geocaching - turistična igra s satelitskimi navigacijskimi sistemi, katere namen je iskanje zakladov, ki so jih skrili drugi udeleženci igre. Drug nov šport geografskega označevanja je tek na smučeh z uporabo vnaprej določenih satelitskih koordinat.

Obetavno področje uporabe tehnologij GLONASS je družbenih sistemov zagotavljanje pomoči invalidom ali majhnim otrokom. S pomočjo navigacijske opreme z glasovnim vmesnikom lahko slepa oseba določi pot do trgovine, klinike itd. Lastniki takšnih naprav lahko v primeru nevarnosti ali močnega poslabšanja zdravja povzročijo nujno pomoč s pritiskom na panik tipko. Osebni satelitski sledilnik lahko staršem pomaga spremljati lokacijo svojega otroka na spletu in tako spremljati njegovo varnost.

LETALSTVO

V letalstvu so navigacijski sprejemniki integrirani v zračne navigacijske sisteme na vozilu, ki zagotavljajo navigacijo po poti in pristope za pristanek v težkih vremenskih razmerah. Satelitska navigacija je velikega pomena za zagotavljanje pristajanja malih letal na neopremljenih letališčih. Navigacijski sistemi, ki temeljijo na GLONASS, povečujejo varnost helikopterske navigacije in povečujejo natančnost navigacije brezpilotnih zračnih plovil.

VODNI PROMET

Uporaba tehnologij GNSS za pomorske/rečne namene v Rusiji se približuje 100 %. Zmogljivost ruskega trga je ocenjena na 18.560 enot vodnega prometa, vključno s tovornimi in potniškimi rečnimi in morskimi plovili. Tehnologije GLONASS se uporabljajo v ladijskem prometu pri vodenju plovil in manevriranju težke razmere(zapornice, pristanišča, kanali, ožine, ledene razmere), plovba po celinskih plovnih poteh, spremljanje in obračunavanje flote, reševalne operacije.

Rast prometa po Severni morski poti, ki lahko znatno skrajša čas dostave blaga iz azijsko-pacifiške regije v Evropo, vodi v povečanje intenzivnosti ladijskega prometa na območju z izjemno težkimi podnebnimi razmerami. V razmerah neviht in goste megle je brez satelitske navigacije težko zagotoviti varnost ladijskega prometa.

GEODEZIJA IN KARTOGRAFIJA

Tehnologije GLONASS se uporabljajo v mestnem in zemljiškem katastru, načrtovanju in upravljanju teritorialnega razvoja ter za posodabljanje topografskih kart. Uporaba tehnologij GLONASS pospeši in zniža stroške izdelave zemljevidov in njihovega posodabljanja - v nekaterih primerih ni potrebe po dragem aerofotografiranju ali delovno intenzivnih topografskih raziskavah. IN Ruska federacija Trenutni obseg trga geodetske opreme, ki temelji na GNSS, je ocenjen na 2,3 tisoč enot.

OKOLJE

Znanstvena skupnost aktivno uporablja navigacijske podatke za opazovanje Zemlje in raziskave. GLONASS spodbuja razvoj metod in orodij, namenjenih reševanju temeljnih problemov geodinamike, oblikovanju zemeljskega koordinatnega sistema, gradnji modela Zemlje, merjenju plimovanja, tokov in gladine morja, določanju in sinhronizaciji časa, lokalizaciji razlitja nafte in rekultivaciji zemljišče po odlaganju nevarnih odpadkov.

Navigacijski signali vesoljskih plovil GLONASS igrajo pomembno vlogo pri preučevanju seizmičnih procesov. S pomočjo satelitskih podatkov je mogoče natančneje zabeležiti procese premikanja tektonskih plošč kot z zemeljsko opremo. Poleg tega motnje v ionosferi, posnete z navigacijskimi sateliti, dajejo znanstvenikom podatke o bližajočih se premikih zemeljske skorje. Tako globalna satelitska navigacija omogoča napovedovanje potresov in minimiziranje njihovih posledic za človeka. Tehnologije, ki temeljijo na GLONASS, pomagajo tudi pri spremljanju avtomobilov in železnice na plazovitih območjih v gorskih območjih.

VESOLJSKA NAVIGACIJA

V vesoljski industriji se tehnologije GLONASS uporabljajo za sledenje nosilnim raketam, zelo natančno določanje orbit vesoljskih plovil, določanje orientacije vesoljskega plovila glede na Sonce ter za natančno opazovanje, nadzor in označevanje ciljev sistemov protiraketne obrambe.

S satelitsko navigacijsko opremo GLONASS ali GLONASS/GPS je opremljena zlasti naslednja oprema: nosilna raketa Proton-M, nosilna raketa Sojuz, zgornje stopnje Breeze, Fregat, DM in vesoljsko plovilo Meteor-M. , "Ionosfera" , "Canopus-ST", "Condor-E", "Bars-M", "Lomonosov", kot tudi železniški mobilni kompleksi, ki se uporabljajo za prevoz nosilnih raket in komponent raketnega goriva.

V vesoljski industriji veliko število projektov zahteva visoko natančno poznavanje orbit vesoljskih plovil pri reševanju problemov daljinskega zaznavanja Zemlje, izvidovanja, kartiranja, spremljanja stanja ledu, izrednih razmer, pa tudi na področju proučevanja Zemlje. in svetovnega oceana, gradnjo visoko natančnega dinamičnega modela geoida, visoko natančne dinamične modele ionosfere in atmosfere. Hkrati je potrebna natančnost poznavanja položaja predmetov na ravni nekaj centimetrov; posebne metode za obdelavo meritev sistema GLONASS iz sprejemnikov, ki se nahajajo na krovu vesoljskega plovila, lahko uspešno rešijo ta problem.

GRADNJA

V Rusiji se tehnologije GLONASS uporabljajo za spremljanje gradbene opreme, kot tudi za spremljanje premikanja cestišča, spremljanje deformacij linearnih nepremičnih objektov in v nadzornih sistemih za cestno gradbeno opremo.

Storitve satelitske navigacije pomagajo pri določanju lokacije geografskih objektov s centimetrsko natančnostjo pri polaganju naftovodov in plinovodov, električnih vodov ter razjasnitvi parametrov terena med gradnjo zgradb in objektov ter gradnjo cest. Po mnenju domačih in tujih strokovnjakov uporaba GLONASS poveča učinkovitost gradbenih in katastrskih del za 30-40%.

Uporaba storitev GLONASS vam omogoča hiter prenos informacij o stanju kompleksnih inženirskih objektov in potencialno nevarnih objektov, kot so jezovi, mostovi, predori, industrijska podjetja in jedrske elektrarne. S pomočjo satelitskega nadzora strokovnjaki prejmejo pravočasne informacije o potrebi po dodatni diagnostiki teh struktur in njihovem popravilu.

KOMUNIKACIJSKI SISTEMI

GLONASS se uporablja za začasno beleženje denarnih transakcij pri trgovanju z delnicami, valutami in blagom. Neprekinjen in natančen način evidentiranja prenosov ter možnost njihove sledljivosti je osnova delovanja mednarodnih trgovinskih sistemov za medbančno trgovanje. Največje investicijske banke za sinhronizacijo uporabljajo GLONASS računalniška omrežja svoje podružnice po vsej Rusiji. Združena borza MICEX-RTS uporablja časovne signale GLONASS za natančno beleženje ponudb pri izvajanju transakcij. Oprema GLONASS, ki se uporablja v interesu telekomunikacijske infrastrukture, nudi rešitve za probleme sinhronizacije komunikacijskih omrežij.

OROŽJE

Sistem GLONASS je še posebej pomemben za učinkovitost reševanja problemov oboroženih sil in posebnih uporabnikov. Sistem se uporablja za reševanje problemov koordinatno-časovne podpore za vse vrste in rodove čet, vključno z izboljšanjem učinkovitosti uporabe visokonatančnega orožja, brezpilotnih letal ter operativnega vodenja in poveljevanja čet.

Satelitski sistemi za določanje položaja in navigacijo, prvotno razviti za vojaške potrebe, so nedavno našli široko uporabo v civilni sferi. GPS/GLONASS spremljanje transporta, spremljanje ljudi, ki potrebujejo oskrbo, spremljanje gibanja zaposlenih, sledenje živali, sledenje prtljage, geodezija in kartografija so glavna področja uporabe satelitskih tehnologij.

Trenutno obstajata dva globalna sistema za satelitsko določanje položaja, ustvarjena v ZDA in Ruski federaciji, ter dva regionalna, ki pokrivata Kitajsko, države Evropske unije in številne druge države v Evropi in Aziji. V Rusiji sta na voljo spremljanje GLONASS in GPS.

Sistemi GPS in GLONASS

GPS (Global Position System) je satelitski sistem, katerega razvoj se je začel v Ameriki leta 1977. Do leta 1993 je bil program uveden, do julija 1995 pa je bil sistem v celoti pripravljen. Trenutno je vesoljsko omrežje GPS sestavljeno iz 32 satelitov: 24 glavnih, 6 rezervnih. Okoli Zemlje krožijo po srednje visoki orbiti (20.180 km) v šestih ravninah, v vsaki pa po štiri glavne satelite.

Na tleh je glavna nadzorna postaja in deset sledilnih postaj, od katerih tri prenašajo korekcijske podatke na satelite zadnje generacije, ti pa jih distribuirajo v celotno omrežje.

Razvoj sistema GLONASS (Globalni navigacijski satelitski sistem) se je začel v ZSSR leta 1982. Zaključek del je bil napovedan decembra 2015. GLONASS za delovanje potrebuje 24 satelitov, 18 zadostuje za pokrivanje ozemlja in Ruske federacije, skupno število satelitov, ki se nahajajo v ta trenutek v orbiti (vključno z rezervnimi) - 27. Gibljejo se tudi v srednje visoki orbiti, vendar na nižji višini (19.140 km), v treh ravninah, v vsaki po osem glavnih satelitov.

Zemeljske postaje GLONASS se nahajajo v Rusiji (14), na Antarktiki in v Braziliji (po ena), načrtovana pa je tudi namestitev številnih dodatnih postaj.

Predhodnik GPS je bil sistem Transit, razvit leta 1964 za nadzor izstrelitev raket s podmornic. Lahko je locirala izključno mirujoče objekte z natančnostjo 50 m, edini satelit pa je bil viden le eno uro na dan. GPS program prej nosila imena DNSS in NAVSTAR. V ZSSR se je leta 1967 začelo ustvarjanje navigacijskega satelitskega sistema v okviru programa Cyclone.

Glavne razlike med sistemi za spremljanje GLONASS in GPS:

• Ameriški sateliti se gibljejo sinhrono z Zemljo, medtem ko se ruski sateliti gibljejo asinhrono;
• različne višine in število orbit;
• njihovi različni koti naklona (približno 55° za GPS, 64,8° za GLONASS);
• različne formate signalov in delovne frekvence.

Prednosti GPS

• GPS je najstarejši obstoječi sistem za določanje položaja, v celoti je deloval pred ruskim.
• Zanesljivost izhaja iz uporabe večjega števila redundantnih satelitov.
• Določanje položaja se pojavi z manjšo napako kot GLONASS (povprečno 4 m, pri satelitih najnovejše generacije pa 60–90 cm).
• Številne naprave podpirajo sistem.

Prednosti sistema GLONASS

• Položaj asinhronih satelitov v orbiti je bolj stabilen, zato jih je lažje nadzorovati. Redne prilagoditve niso potrebne. Ta prednost pomembna za strokovnjake, ne za potrošnike.
• Sistem je bil ustvarjen v Rusiji, zato zagotavlja zanesljiv sprejem signala in natančnost pozicioniranja v severnih zemljepisnih širinah. To je doseženo zaradi večjega kota naklona satelitskih orbit.
• GLONASS je domači sistem in bo ostal na voljo Rusom, če bo GPS izklopljen.

Slabosti sistema GPS

• Sateliti se vrtijo sinhrono z vrtenjem Zemlje, zato natančno določanje položaja zahteva delovanje korektivnih postaj.
• Majhen kot nagiba ne zagotavlja dobrega signala in natančnega pozicioniranja v polarnih regijah in na visokih zemljepisnih širinah.
• Pravico do nadzora nad sistemom ima vojska, ki lahko civilistom ali drugim državam v primeru konflikta z njimi popači signal ali popolnoma onemogoči GPS. Torej, čeprav je GPS za transport bolj natančen in priročen, je GLONASS bolj zanesljiv.

Slabosti sistema GLONASS

• Razvoj sistema se je začel kasneje in je do nedavnega potekal z velikim zaostankom za Američani (kriza, finančne zlorabe, kraje).
• Nepopoln komplet satelitov. Življenjska doba ruskih satelitov je krajša od ameriških, pogosteje potrebujejo popravilo, zato je natančnost navigacije na številnih področjih zmanjšana.
• Satelitski nadzor vozil GLONASS je dražji od GPS zaradi visokih stroškov naprav, prilagojenih za delo z domačim sistemom za določanje položaja.
• Napaka programsko opremo za pametne telefone, dlančnike. Moduli GLONASS so bili zasnovani za navigatorje. Za kompaktno prenosne naprave Danes je pogostejši in cenovno ugodna možnost– ali podpira GPS-GLONASS ali samo GPS.

Povzetek

Sistema GPS in GLONASS se dopolnjujeta. Optimalna rešitev je satelitsko spremljanje GPS-GLONASS. Naprave z dvema sistemoma, na primer GPS markerji z modulom M-Plata GLONASS, zagotavljajo visoko natančnost pozicioniranja in zanesljivo delovanje. Če je napaka pri določanju položaja izključno z uporabo GLONASS v povprečju 6 m, pri GPS pa 4 m, se pri hkratni uporabi dveh sistemov zmanjša na 1,5 m, vendar so takšne naprave z dvema mikročipoma dražje.

GLONASS je bil razvit posebej za ruske zemljepisne širine in je potencialno sposoben zagotoviti visoko natančnost; zaradi pomanjkanja satelitov je resnična prednost še vedno na strani GPS-a. Prednosti ameriškega sistema sta razpoložljivost in širok izbor naprav, ki podpirajo GPS.