کنترل گلوناس کدام بهتر است: Glonass، GPS یا Galileo؟ گلوناس چیست؟

صفحه اصلی / ترمز

بسیاری از دارندگان خودرو از ناوبری در خودروهای خود استفاده می کنند. با این حال، برخی از آنها در مورد وجود دو سیستم ماهواره ای مختلف - GLONASS روسی و GPS آمریکایی - نمی دانند. از این مقاله خواهید فهمید که تفاوت آنها چیست و کدام یک را باید ترجیح داد.

سیستم ناوبری چگونه کار می کند؟

سیستم ناوبری عمدتاً برای تعیین مکان یک شی (در در این موردماشین) و سرعت آن. گاهی اوقات نیاز به تعیین برخی پارامترهای دیگر، به عنوان مثال، ارتفاع از سطح دریا است.

این پارامترها را با تعیین فاصله بین خود ناوبر و هر یک از چندین ماهواره واقع در مدار زمین محاسبه می کند. به عنوان یک قاعده، برای کار کارآمداین سیستم نیاز به همگام سازی با چهار ماهواره دارد. با تغییر این فواصل، مختصات جسم و سایر مشخصات حرکت را مشخص می کند. ماهواره های گلوناس با چرخش زمین هماهنگ نیستند، که ثبات آنها را در مدت زمان طولانی تضمین می کند.

ویدئو: GloNaSS در مقابل GPS

GLONASS یا GPS بهتر است و تفاوت آنها چیست

سیستم های ناوبری اساساً برای اهداف نظامی مورد استفاده قرار گرفتند و تنها پس از آن در دسترس شهروندان عادی قرار گرفتند. بدیهی است که ارتش باید از پیشرفت های کشور خود استفاده کند، زیرا یک سیستم ناوبری خارجی می تواند توسط مقامات آن کشور در صورت بروز وضعیت درگیری خاموش شود. علاوه بر این، در روسیه آنها خواستار استفاده از سیستم گلوناس هستند زندگی روزمرهمقامات نظامی و دولتی

در زندگی روزمره، یک راننده معمولی اصلا نباید نگران انتخاب یک سیستم ناوبری باشد. هم GLONASS و هم کیفیت ناوبری را برای استفاده روزمره فراهم می کند. در قلمروهای شمالی روسیه و سایر کشورهایی که در عرض های جغرافیایی شمالی قرار دارند، ماهواره های GLONASS به دلیل این واقعیت که مسیرهای سفر آنها بالاتر از زمین است، کارآمدتر کار می کنند. یعنی در قطب شمال، در کشورهای اسکاندیناوی، GLONASS موثرتر است و سوئدی ها این را در سال 2011 تشخیص دادند. در سایر مناطق، GPS در تعیین مکان کمی دقیق تر از GLONASS است. طبق سیستم تصحیح و نظارت دیفرانسیل روسی، خطاهای GPS از 2 تا 8 متر و خطاهای GLONASS از 4 تا 8 متر متغیر است. اما برای اینکه GPS مکان مورد نیاز برای گرفتن 6 تا 11 ماهواره را تعیین کند، GLONASS برای 6-7 ماهواره کافی است.

همچنین باید در نظر داشت که سیستم GPS 8 سال زودتر ظاهر شد و در دهه 90 پیشروی قابل توجهی داشت. و در طول دهه گذشته، GLONASS این شکاف را تقریباً به طور کامل کاهش داده است و تا سال 2020، توسعه دهندگان قول می دهند که GLONASS به هیچ وجه از GPS کمتر نخواهد بود.

اکثر دستگاه های مدرن مجهز به سیستم ترکیبی هستند که هم از سیستم ماهواره ای روسی و هم از سیستم آمریکایی پشتیبانی می کند. این دستگاه ها هستند که دقیق ترین و کمترین خطا را در تعیین مختصات خودرو دارند. پایداری سیگنال‌های دریافتی نیز افزایش می‌یابد، زیرا چنین دستگاهی می‌تواند ماهواره‌های بیشتری را ببیند. از سوی دیگر، قیمت چنین ناوبری ها بسیار بالاتر از همتایان تک سیستمی آنها است. این قابل درک است - دو تراشه در آنها تعبیه شده است که قادر به دریافت سیگنال از هر نوع ماهواره هستند.

ویدئو: تست گیرنده های GPS و GPS+GLONASS Redpower CarPad3

بنابراین، دقیق ترین و مطمئن ترین ناوبرها دستگاه های دو سیستم هستند. با این حال، مزایای آنها با یک اشکال مهم مرتبط است - هزینه. بنابراین، هنگام انتخاب، باید فکر کنید - آیا چنین دقت بالایی در استفاده روزمره لازم است؟ همچنین، برای یک علاقه‌مند به ماشین ساده، خیلی مهم نیست که از کدام سیستم ناوبری استفاده کند - روسی یا آمریکایی. نه GPS و نه GLONASS به شما اجازه گم شدن نمی‌دهند و شما را به مقصد مورد نظرتان می‌رسانند.

سیستم های ناوبری ماهواره ای GLONASS و GPS. قسمت 1

E. Povalyaev، S. Khutornoy

سیستم های ناوبری ماهواره ای GLONASS و GPS. قسمت 1

ما مجموعه‌ای از مقالات را به سیستم‌های ناوبری رادیویی ماهواره‌ای Glonass (سیستم ناوبری ماهواره‌ای جهانی) و GPS (سیستم موقعیت‌یابی جهانی) اختصاص داده‌ایم. اولین مقاله از این سری، ساخت و بهره برداری از سیستم ها، ساختار و عملکرد تجهیزات مصرف کننده (گیرنده)، الگوریتم های حل مشکل ناوبری و چشم انداز توسعه سیستم ها را مورد بحث قرار می دهد.

از زمان های قدیم، مسافران تعجب کرده اند: چگونه می توان مکان خود را بر روی زمین تعیین کرد؟ دریانوردان باستانی توسط ستارگان هدایت می شدند و جهت سفر را نشان می دادند: با دانستن میانگین سرعت و زمان سفر، می توان در فضا پیمایش کرد و فاصله تا مقصد نهایی را تعیین کرد. با این حال، شرایط آب و هوایی همیشه به نفع محققان نبود، بنابراین از دست دادن مسیر دشوار نبود. با ظهور قطب نما، کار به طور قابل توجهی آسان تر شد. مسافر قبلاً کمتر به آب و هوا وابسته بود.

دوران رادیو فرصت های جدیدی را برای مردم باز کرده است. با ظهور ایستگاه های راداری، زمانی که اندازه گیری پارامترهای حرکت و موقعیت نسبی یک جسم از پرتو راداری منعکس شده از سطح آن امکان پذیر شد، این سوال در مورد امکان اندازه گیری پارامترهای حرکت یک جسم از سیگنال منتشر شده مطرح شد. در سال 1957 در اتحاد جماهیر شوروی، گروهی از دانشمندان به رهبری V.A. Kotelnikova به طور تجربی امکان تعیین پارامترهای حرکتی یک ماهواره زمین مصنوعی (AES) را بر اساس نتایج اندازه گیری تغییر فرکانس داپلر سیگنال ساطع شده توسط این ماهواره تایید کرد. اما مهمتر از همه، امکان حل مشکل معکوس ایجاد شد - یافتن مختصات گیرنده از تغییر داپلر اندازه گیری شده سیگنال ساطع شده از ماهواره، در صورت مشخص بودن پارامترهای حرکت و مختصات این ماهواره. هنگام حرکت در مدار، ماهواره سیگنالی با فرکانس مشخصی منتشر می کند که مقدار اسمی آن در انتهای گیرنده (مصرف کننده) مشخص است. موقعیت ماهواره در هر لحظه مشخص است، می توان آن را بر اساس اطلاعات موجود در سیگنال ماهواره محاسبه کرد. کاربر با اندازه گیری فرکانس سیگنالی که به او می رسد، آن را با سیگنال مرجع مقایسه می کند و بنابراین تغییر فرکانس داپلر ناشی از حرکت ماهواره را محاسبه می کند. اندازه‌گیری‌ها به‌طور پیوسته انجام می‌شوند، که به فرد اجازه می‌دهد تا نوعی تابع تغییر فرکانس داپلر را بسازد. در یک نقطه زمانی مشخص فرکانس صفر می شود و سپس علامت تغییر می کند. در لحظه ای که فرکانس داپلر برابر با صفر است، مصرف کننده روی خطی قرار دارد که برای بردار حرکت ماهواره ای نرمال است. با استفاده از وابستگی شیب منحنی فرکانس داپلر به فاصله بین مصرف کننده و ماهواره و اندازه گیری لحظه زمانی که فرکانس داپلر صفر است، می توان مختصات مصرف کننده را محاسبه کرد.

بنابراین، ماهواره زمین مصنوعی به یک ایستگاه مرجع ناوبری رادیویی تبدیل می‌شود که مختصات آن به دلیل حرکت مداری ماهواره در زمان تغییر می‌کند، اما به لطف اطلاعات ناوبری تعبیه شده در سیگنال ناوبری ماهواره، می‌توان آن را در هر لحظه از زمان از قبل محاسبه کرد.

در 1958-1959 در آکادمی مهندسی نیروی هوایی لنینگراد (LVVIA) به نام. A.F. موژایسکی، مؤسسه نجوم نظری آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، مؤسسه الکترومکانیک آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، دو مؤسسه تحقیقات دریایی و مؤسسه تحقیقات علمی گورکی علوم فیزیکی تحقیقاتی را در مورد موضوع «اسپوتنیک» انجام دادند که بعداً تبدیل به آن شد. اساس ساخت اولین ناوبری داخلی در مدار پایین سیستم ماهواره ای"سیکادا". و در سال 1963 کار بر روی ساخت این سیستم آغاز شد. در سال 1967، اولین ماهواره ناوبری داخلی، Kosmos-192، به مدار پرتاب شد. یکی از ویژگی های سیستم های ماهواره ای ناوبری رادیویی نسل اول استفاده از ماهواره های مدار پایین و استفاده از یک سیگنال واحد قابل مشاهده در هوا برای اندازه گیری پارامترهای ناوبری یک شی است. در حال حاضرماهواره متعاقباً ماهواره‌های سامانه «سیکادا» به تجهیزات دریافتی برای تشخیص اجسام مضطر مجهز شدند.

به موازات این، پس از پرتاب موفقیت آمیز اولین ماهواره زمین مصنوعی توسط اتحاد جماهیر شوروی، در ایالات متحده آمریکا، در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز، کارهای مربوط به امکان اندازه گیری پارامترهای سیگنال ساطع شده در حال انجام است. توسط ماهواره بر اساس اندازه گیری ها، پارامترهای حرکت ماهواره نسبت به نقطه رصد زمینی محاسبه می شود. حل مسئله معکوس یک مسئله زمان است.

بر اساس این مطالعات، نسل اول سیستم ناوبری رادیویی ماهواره ای داپلر "Transit" در سال 1964 در ایالات متحده ایجاد شد. هدف اصلی آن پشتیبانی ناوبری برای پرتاب موشک های بالستیک پولاریس از زیردریایی ها است. مدیر آزمایشگاه فیزیک کاربردی، آر. کرشنر، پدر این سیستم محسوب می شود. این سیستم در سال 1967 برای استفاده تجاری در دسترس قرار گرفت. درست مانند سیستم Cicada، در سیستم Transit مختصات منبع از تغییر فرکانس داپلر سیگنال از یکی از 7 ماهواره قابل مشاهده محاسبه می شود. سیستم های ماهواره ای مدارهای قطبی دایره ای با ارتفاع بالای سطح زمین 1100 کیلومتر دارند، دوره مداری ماهواره های ترانزیت 107 دقیقه است. دقت محاسبه مختصات منبع در سیستم های نسل اول تا حد زیادی به خطا در تعیین سرعت منبع بستگی دارد. بنابراین، اگر سرعت یک جسم با خطای 0.5 متر تعیین شود، این به نوبه خود منجر به خطا در تعیین مختصات ~ 500 متر برای یک جسم ثابت، این مقدار به 50 متر کاهش می یابد.

به علاوه در این سیستم ها امکان کارکرد مداوم وجود ندارد. با توجه به مدار پایین بودن سیستم ها، مدت زمانی که ماهواره در میدان دید مصرف کننده قرار می گیرد از یک ساعت تجاوز نمی کند. علاوه بر این، زمان بین عبور ماهواره های مختلف در منطقه دید مصرف کننده به عرض جغرافیایی که در آن قرار دارد بستگی دارد و می تواند بین 35 تا 90 دقیقه باشد. کاهش این فاصله با افزایش تعداد ماهواره ها غیرممکن است، زیرا همه ماهواره ها سیگنال هایی را با فرکانس یکسان منتشر می کنند.

در نتیجه، سیستم‌های ناوبری ماهواره‌ای نسل دوم دارای معایب قابل توجهی هستند. اول از همه، دقت کافی در تعیین مختصات اجسام دینامیک وجود ندارد. یکی دیگر از معایب عدم تداوم در اندازه گیری است.

یکی از مشکلات اصلی که هنگام ایجاد سیستم‌های ماهواره‌ای که تعاریف ناوبری را برای چندین ماهواره ارائه می‌کنند، ایجاد می‌شود، همگام‌سازی متقابل سیگنال‌های ماهواره‌ای (مقیاس‌های زمانی) با دقت لازم است. عدم تطابق نوسانگرهای مرجع ماهواره ای به میزان 10 ns منجر به خطا در تعیین مختصات مصرف کننده 10-15 متر می شود. دومین مشکلی که توسعه دهندگان هنگام ایجاد سیستم های ناوبری ماهواره ای در مدار بالا با آن مواجه شدند، تعیین و پیش بینی دقیق پارامترهای مداری ماهواره بود. تجهیزات گیرنده با اندازه گیری تاخیر سیگنال از ماهواره های مختلف، مختصات مصرف کننده را محاسبه می کند.

برای این منظور، در سال 1967، نیروی دریایی ایالات متحده برنامه ای را توسعه داد که ماهواره TIMATION-I و در سال 1969 ماهواره TIMATION-II را پرتاب کرد. در این ماهواره ها از نوسانگرهای کریستالی استفاده شد. در همان زمان، نیروی هوایی ایالات متحده به طور همزمان برنامه خود را برای استفاده از سیگنال های مدوله شده با کد شبه نویز باند پهن (PRN) دنبال می کرد. خواص همبستگی چنین کدی امکان استفاده از یک فرکانس سیگنال را برای همه ماهواره ها با جداسازی کد سیگنال ها از ماهواره های مختلف فراهم می کند. بعدها، در سال 1973، این دو برنامه در یک برنامه مشترک به نام "Navstar-GPS" ترکیب شدند. تا سال 1996، استقرار سیستم به پایان رسید. در حال حاضر 28 ماهواره فعال موجود است.

در اتحاد جماهیر شوروی، آزمایش‌های پروازی سیستم ناوبری ماهواره‌ای Glonass در سال 1982 با پرتاب ماهواره Cosmos-1413 آغاز شد. توسعه دهنده و سازنده اصلی برای سیستم به عنوان یک کل و برای بخش فضایی NPO Applied Mechanics (کراسنویارسک) و برای فضاپیمای ناوبری - PO Polet (Omsk) است. توسعه دهنده اصلی مجتمع های مهندسی رادیو RNIIKP است. موسسه روسی ناوبری رادیویی و زمان به عنوان مسئول ایجاد مجتمع موقت، سیستم هماهنگ سازی و تجهیزات ناوبری برای مصرف کنندگان تعیین شد.

سیستم ماهواره ای ناوبری رادیویی شبکه (RNSS) Glonass

سیستم گلوناس برای ناوبری عملیاتی جهانی اجسام متحرک سطحی طراحی شده است. SRNSS به دستور وزارت دفاع توسعه داده شد. با ساختار خود، گلوناس، مانند GPS، یک سیستم دوگانه در نظر گرفته می شود، یعنی می توان از آن برای اهداف نظامی و غیرنظامی استفاده کرد.

سیستم به عنوان یک کل شامل سه بخش عملکردی است (در ادبیات حرفه ای به این بخش ها بخش گفته می شود) (شکل 1).

شکل 1. بخش هایی از سیستم های ناوبری مدار بالا Glonass و GPS

  • بخش فضایی، که شامل صورت فلکی مداری ماهواره های مصنوعی زمین (به عبارت دیگر، فضاپیماهای ناوبری) است.
  • بخش کنترل، مجموعه کنترل زمینی (GCU) برای صورت فلکی مداری فضاپیماها.
  • تجهیزات کاربر سیستم

از بین این سه بخش، آخرین، تجهیزات کاربر، بیشترین تعداد را دارد. سیستم گلوناس بدون درخواست است، بنابراین تعداد کاربران سیستم اهمیتی ندارد. علاوه بر عملکرد اصلی - تعاریف ناوبری - این سیستم امکان همگام سازی متقابل با دقت بالا استانداردهای فرکانس و زمان در اشیاء زمینی از راه دور و مرجع ژئودتیکی متقابل را فراهم می کند. علاوه بر این، می توان از آن برای تعیین جهت یک شی بر اساس اندازه گیری های گرفته شده از چهار گیرنده سیگنال های ماهواره ای ناوبری استفاده کرد.

در سیستم گلوناس، فضاپیماهای ناوبری (NSV) که در مدار زمین ثابت دایره ای در ارتفاع 19100 کیلومتری می چرخند به عنوان ایستگاه مرجع ناوبری رادیویی استفاده می شود (شکل 2). دوره مداری ماهواره به دور زمین به طور متوسط ​​11 ساعت و 45 دقیقه است. زمان کارکرد ماهواره 5 سال است که در این مدت پارامترهای مدار آن نباید بیش از 5 درصد با مقادیر اسمی متفاوت باشد. این ماهواره خود یک کانتینر هرمتیک به قطر 1.35 متر و طول 7.84 متر است که در داخل آن انواع تجهیزات قرار داده شده است. تمام سیستم ها از پانل های خورشیدی. جرم کل ماهواره 1415 کیلوگرم است. تجهیزات آنبورد شامل: فرستنده ناوبری داخل هواپیما، کرونیزر (ساعت)، مجتمع کنترل آنبورد، سیستم جهت یابی و تثبیت و غیره است.


شکل 2. بخش فضایی سیستم های GLONASS و GPS


شکل 3. بخش مجموعه کنترل زمینی سیستم گلوناس


شکل 4. بخش از مجموعه کنترل زمین سیستم های GPS

بخش پیچیده کنترل زمینی سیستم GLONASS وظایف زیر را انجام می دهد:

  • گذرا و پشتیبانی زمان-فرکانس؛
  • نظارت بر میدان ناوبری رادیویی؛
  • نظارت پرتو تلمتری ماهواره ها؛
  • فرمان و برنامه کنترل رادیویی ماهواره.

برای همگام سازی مقیاس های زمانی ماهواره های مختلف با دقت مورد نیاز، استانداردهای فرکانس سزیم با ناپایداری نسبی از مرتبه 10-13 بر روی ماهواره استفاده می شود. مجتمع کنترل زمینی از استاندارد هیدروژن با ناپایداری نسبی 10-14 استفاده می کند. علاوه بر این، NKU شامل ابزارهایی برای تصحیح مقیاس‌های زمانی ماهواره‌ای نسبت به مقیاس مرجع با خطای 3-5 ns است.

بخش زمینی از ماهواره ها پشتیبانی می کند. این بدان معناست که پارامترهای حرکت ماهواره بر روی زمین تعیین می شود و مقادیر این پارامترها برای مدت زمان از پیش تعیین شده پیش بینی می شود. پارامترها و پیش بینی آنها در پیام ناوبری ارسال شده توسط ماهواره همراه با ارسال سیگنال ناوبری گنجانده شده است. این همچنین شامل اصلاحات فرکانس زمانی مقیاس زمانی ماهواره بر نسبت به زمان سیستم است. اندازه‌گیری و پیش‌بینی پارامترهای حرکت ماهواره در مرکز بالستیک سامانه بر اساس نتایج اندازه‌گیری مسیر فاصله تا ماهواره و سرعت شعاعی آن انجام می‌شود.

سیستم ماهواره ای ناوبری رادیویی شبکه GPS

سیستم جی پی اس آمریکایی به روش خودش عملکردمشابه سیستم گلوناس داخلی. هدف اصلی آن تعیین دقیق مختصات مصرف کننده، اجزای بردار سرعت و اتصال به مقیاس زمانی سیستم است. مشابه سیستم داخلی، سیستم GPS برای وزارت دفاع ایالات متحده توسعه یافته و تحت کنترل آن است. طبق سند کنترل رابط، توسعه دهندگان اصلی سیستم عبارتند از:

  • برای بخش فضایی - بخش بین المللی فضایی راکول، بخش فضایی اختر مارتین ماریتا؛
  • در بخش مدیریت - IBM، شرکت سیستم فدرال؛
  • بر اساس بخش مصرف کننده - Rockwell International، Collins Avionics & Communication Division.

مانند سیستم گلوناس، GPS از یک بخش فضایی، یک مجموعه فرماندهی و اندازه گیری زمینی و یک بخش مصرف کننده تشکیل شده است.

همانطور که در بالا ذکر شد، صورت فلکی مداری GPS از 28 فضاپیمای ناوبری تشکیل شده است. همه آنها در مدارهای دایره ای با دوره چرخش به دور زمین برابر با 12 ساعت هستند. ارتفاع مداری هر ماهواره 20000 کیلومتر است. ماهواره‌های سیستم جی‌پی‌اس دستخوش تعدادی پیشرفت شدند که بر عملکرد کلی آنها تأثیر گذاشت. در جدول 1 داده شده است ویژگی های مختصرفضاپیمای مورد استفاده در این سیستم

جدول 1. ویژگی های فضاپیمای مورد استفاده در سیستم GPS

نوع ماهواره جرم در مدار قدرت منابع انرژی، W دوره تخمینی وجود فعال سال پرتاب اولین ماهواره
بلوک-I 525 440 - 1978
بلوک-II 844 710 5 1989
Block-IIR 1094 1250 7,5 1997
Block-IIF - - 14–15 2001–2002

جدول 2. ویژگی های مقایسه ای سیستم های GLONASS و GPS

شاخص گلوناس جی پی اس
تعداد فضاپیماها در یک صورت فلکی مداری کامل 24 24
تعداد صفحات مداری 3 6
تعداد فضاپیماها در هر هواپیما 8 4
تمایل مداری 64.8 درجه 55 درجه
ارتفاع مدار، کیلومتر 19 130 20 180
دوره مداری ماهواره 11 ساعت 15 دقیقه 44 ثانیه 11 ساعت 58 دقیقه 00 ثانیه
سیستم مختصات PZ-90 WGS-84
جرم فضاپیمای ناوبری، کیلوگرم 1450 1055
برق پنل خورشیدی، W 1250 450
مدت زمان وجود فعال، سال 3 7,5
وسیله ای برای پرتاب فضاپیما به مدار "Proton-K/DM" دلتا 2
تعداد فضاپیماهای پرتاب شده در هر پرتاب 3 1
کیهان بایکونور (قزاقستان) کیپ کاناورال
زمان مراجعه UTC (SU) UTC (NO)
روش دسترسی FDMA CDMA
فرکانس حامل:
L1
L2

1598,0625-1604,25
7/9 L1

1575,42
60/77 L1
قطبی شدن راست دست راست دست
نوع توالی شبه نویز دنباله m کد طلایی
تعداد عناصر کد:
C/A
پ

511
51 1000

1023
2.35x1014
سرعت رمزگذاری، مگابیت بر ثانیه:
C/A
پ

0,511
5,11

1,023
10,23
سطح تداخل رادیویی درون سیستم، dB -48 -21,6
ساختار پیام ناوبری
نرخ انتقال، بیت/ثانیه 50 50
نوع مدولاسیون BPSK (منچستر) BPSK NRZ
طول سوپر فریم، حداقل 2.5 (5 فریم) 12.5 (25 فریم)
طول قاب، s 30 (15 خط) 30 (5 خط)
طول خط، s 2 6

هنگام طراحی یک سیستم به طور کلی و ماهواره ها به طور خاص، توجه زیادی به مسائل مربوط به عملکرد مستقل می شود. بدین ترتیب، فضاپیمای نسل اول (Block-I) ارائه شد کار معمولیسیستم (یعنی بدون خطاهای قابل توجه در تعیین مختصات) بدون مداخله از بخش کنترل به مدت 3-4 روز. در دستگاه های Block-II این مدت به 14 روز افزایش یافت. در اصلاح جدید NKA، Block-IIR به مدت 180 روز بدون تنظیم پارامترهای مداری از زمین، تنها با استفاده از یک مجتمع همگام‌سازی متقابل ماهواره‌ای مستقل، اجازه می‌دهد. دستگاه های Block-IIF برای جایگزینی Block-IIR های مصرف شده در نظر گرفته شده اند.

ساختار سیگنال های رادیویی ناوبری سیستم گلوناس

سیستم Glonass از سیگنال‌های تقسیم فرکانس MA (FDMA) استفاده می‌کند که توسط هر ماهواره منتشر می‌شود - دو سیگنال کلیددار تغییر فاز. فرکانس سیگنال اول در محدوده L1 ~ 1600 مگاهرتز و فرکانس سیگنال دوم در محدوده L2 ~ 1250 مگاهرتز است. مقادیر اسمی فرکانس های عملیاتی سیگنال های رادیویی ارسال شده در باندهای L1 و L2 با عبارت تعیین می شود:

f k1 = f 1 + kD f 1
f k2 = f 2 + kD f 2 k = 0.1،...،24، (1)

که در آن k = 0،1،...،24 - تعداد حروف (کانال) فرکانس های عامل ماهواره.

f 1 = 1602 مگاهرتز؛ D f 1 = 9/16 = 0.5625 مگاهرتز.
f 2 = 1246 مگاهرتز; D f 2 = 7/16 = 0.4375 مگاهرتز.

برای هر ماهواره، فرکانس های عملیاتی سیگنال ها در محدوده L1 و L2 منسجم است و از یک استاندارد فرکانس تشکیل می شود. نسبت فرکانس های حامل عملیاتی هر ماهواره عبارت است از:

D f k1 / D f k2 = 7/9.

مقدار فرکانس اسمی ژنراتور پردازنده، از دید ناظری که در سطح زمین قرار دارد، 5.0 مگاهرتز است.

در محدوده L1، هر ماهواره سیستم گلوناس 2 حامل را با فرکانس یکسان منتشر می کند که نسبت به یکدیگر در فاز 90 درجه جابجا شده اند (شکل 5).


شکل 5. نمودار برداری سیگنال های حامل سیستم های GLONASS و GPS

یکی از حامل ها تحت کلید زدن تغییر فاز 180 درجه قرار می گیرد. سیگنال تعدیل کننده با اضافه کردن مدول 2 سه سیگنال باینری به دست می آید (شکل 6):

  • یک کد مسافت یاب خشن که با سرعت 511 کیلوبیت بر ثانیه ارسال می شود (شکل 6c).
  • توالی داده های ناوبری که با سرعت 50 بیت بر ثانیه ارسال می شوند (شکل 6a).
  • نوسان پرپیچ و خم که با سرعت 100 بیت بر ثانیه منتقل می شود (شکل 6b).


شکل 6. ساختار سیگنال GLONASS

سیگنال در محدوده L1 (مشابه کد C/A در GPS) برای همه مصرف کنندگان در محدوده دید فضاپیما در دسترس است. سیگنال در باند L2 برای اهداف نظامی در نظر گرفته شده است و ساختار آن فاش نشده است.

ترکیب و ساختار پیام های ناوبری از ماهواره های سیستم گلوناس

پیام ناوبری به شکل خطوطی که به طور مداوم دنبال می شوند، هر کدام 2 ثانیه به طول می انجامد. قسمت اول خط (فاصله 1.7 ثانیه) حاوی داده های ناوبری است و قسمت دوم (0.3 ثانیه) حاوی Time Stamp است. این یک دنباله شبه تصادفی کوتاه شده متشکل از 30 کاراکتر با فرکانس ساعت 100 bps است.

پیام های ناوبری از ماهواره های سیستم گلوناس توسط مصرف کنندگان برای تعیین ناوبری و برنامه ریزی جلسات ارتباطی با ماهواره ها مورد نیاز است. پیام های ناوبری بر اساس محتوای آنها به اطلاعات عملیاتی و غیر عملیاتی تقسیم می شوند.

اطلاعات عملیاتی به ماهواره ای اطلاق می شود که سیگنال از آن دریافت شده است. اطلاعات عملیاتی شامل:

  • دیجیتالی کردن مهرهای زمانی
  • تفاوت نسبی بین فرکانس حامل ماهواره و مقدار اسمی.
  • اطلاعات زودگذر

زمان بندی اطلاعات ephemeris و اصلاحات زمان-فرکانس که از ابتدای روز تعدد نیم ساعته دارند، امکان تعیین دقیق را فراهم می کند. مختصات جغرافیاییو سرعت ماهواره

اطلاعات غیر عملیاتی شامل یک سالنامه است، از جمله:

  • داده های مربوط به وضعیت همه ماهواره ها در سیستم؛
  • تغییر مقیاس زمانی ماهواره نسبت به مقیاس سیستم.
  • پارامترهای مداری تمام ماهواره های موجود در سیستم؛
  • تصحیح مقیاس زمانی سیستم گلوناس.

انتخاب "صورت فلکی" بهینه فضاپیما و پیش بینی تغییر داپلر فرکانس حامل با تجزیه و تحلیل سالنامه سیستم تضمین می شود.

پیام های ناوبری از ماهواره های سیستم گلوناس در قالب سوپر فریم با مدت زمان 2.5 دقیقه ساختار یافته اند. یک سوپر فریم از پنج فریم با مدت زمان 30 ثانیه تشکیل شده است. هر فریم شامل 15 خط با مدت زمان 2 ثانیه است. از مدت زمان خط 2 ثانیه، آخرین 0.3 ثانیه توسط مهر زمانی اشغال می شود. بقیه خط شامل 85 کاراکتر اطلاعات دیجیتالی است که با فرکانس 50 هرتز ارسال می شود.

هر فریم حاوی مقدار کامل اطلاعات عملیاتی و بخشی از سالنامه سیستم است. سالنامه کامل در کل سوپر فریم موجود است. در این مورد، اطلاعات سوپر فریم موجود در خطوط 1-4 به ماهواره ای که از آن می آید (قسمت عملیاتی) اشاره دارد و در سوپر فریم تغییر نمی کند.

ساختار سیگنال های رادیویی ناوبری سیستم GPS

سیستم GPS از تقسیم کد MA (CDMA) استفاده می‌کند، بنابراین همه ماهواره‌ها سیگنال‌هایی را با آن منتشر می‌کنند همان فرکانس. هر ماهواره GPS دو سیگنال کلیدی با تغییر فاز منتشر می کند. فرکانس سیگنال اول L1 = 1575.42 مگاهرتز و سیگنال دوم L2 = 1227.6 مگاهرتز است. سیگنال فرکانس حامل L1 توسط دو دنباله باینری مدوله می شود، که هر کدام از مجموع مدول 2 کد مسافت یاب و سیستم ارسالی و داده های ناوبری که با سرعت 50 بیت بر ثانیه تولید می شوند، شکل می گیرد. در فرکانس L1، دو جزء مربعی منتقل می شوند که به صورت دو فازی توسط توالی های باینری دستکاری می شوند. توالی اول مجموع مدول 2 کد مسافت یاب دقیق P یا کد طبقه بندی شده Y و داده های ناوبری است. دنباله دوم نیز مجموع مدول 2 کد C/A (باز) و همان توالی داده های ناوبری است.

سیگنال رادیویی L2 تنها توسط یکی از دو توالی مورد بحث قبلی به صورت دو فازی دستکاری می شود. انتخاب دنباله تعدیل کننده با دستور زمین انجام می شود.

هر ماهواره از کدهای مسافت یاب C/A و P(Y) منحصر به فرد خود استفاده می کند که امکان جداسازی سیگنال های ماهواره را فراهم می کند. در فرآیند تشکیل یک کد P(Y) محدوده دقیق، مهرهای زمانی سیگنال ماهواره ای به طور همزمان تشکیل می شود.

ترکیب و ساختار پیام های ناوبری از ماهواره های GPS

تقسیم ساختاری اطلاعات ناوبری از ماهواره های GPS به سوپرفریم ها، فریم ها، زیرفریم ها و کلمات انجام می شود. یک سوپر فریم از 25 فریم تشکیل شده و 750 ثانیه (12.5 دقیقه) طول می کشد. یک فریم در 30 ثانیه ارسال می شود و اندازه آن 1500 بیت است. فریم به 5 فریم فریم 300 بیتی تقسیم می شود و در بازه زمانی 6 ثانیه ارسال می شود. شروع هر فریم فریم نشان دهنده یک مهر زمانی است که مربوط به شروع/پایان بازه زمانی 6 ثانیه ای سیستم GPS بعدی است. یک زیر فریم از 10 کلمه 30 بیتی تشکیل شده است. در هر کلمه، 6 بیت کم اهمیت، بیت های چک هستند.

در زیرفریم های 1، 2 و 3، داده های مربوط به پارامترهای تصحیح ساعت و داده های گذرا فضاپیما که با آن ارتباط برقرار می شود، مخابره می شود. محتوا و ساختار این زیر فریم ها در تمام صفحات سوپر فریم یکسان باقی می ماند. فریم های فرعی چهارم و پنجم حاوی اطلاعاتی در مورد پیکربندی و وضعیت همه فضاپیماها در سیستم، سالنامه های فضاپیما، پیام های ویژه، پارامترهای توصیف کننده رابطه زمان GPS با UTC و غیره است.

الگوریتم های دریافت و اندازه گیری پارامترهای سیگنال ناوبری رادیویی ماهواره ای

بخش مصرف کننده سیستم های GPS و GLONASS شامل گیرنده های سیگنال ماهواره ای است. با اندازه گیری پارامترهای این سیگنال ها مشکل ناوبری حل می شود. گیرنده را می توان به سه بخش کاربردی تقسیم کرد:

  • بخش فرکانس رادیویی;
  • همبسته دیجیتال;
  • CPU.

از خروجی دستگاه تغذیه آنتن (آنتن)، سیگنال به قسمت فرکانس رادیویی می رود (شکل 7). وظیفه اصلی این قسمت تقویت سیگنال ورودی، فیلتر کردن، تبدیل فرکانس و تبدیل آنالوگ به دیجیتال است. علاوه بر این، فرکانس ساعت برای بخش دیجیتالی گیرنده از قسمت فرکانس رادیویی گیرنده می آید. از خروجی قسمت فرکانس رادیویی، نمونه های دیجیتال سیگنال ورودی به ورودی همبسته دیجیتال تغذیه می شود.


شکل 7. ساختار گیرنده تعمیم یافته

در همبسته، طیف سیگنال به فرکانس "صفر" منتقل می شود. این کار با ضرب سیگنال ورودی همبسته با یک نوسان هارمونیک مرجع در کانال های درون فاز و مربع انجام می شود. در مرحله بعد، نتیجه ضرب تحت پردازش همبستگی با ضرب در کد فاصله یاب مرجع و انباشت در دوره کد فاصله یاب قرار می گیرد. در نتیجه، انتگرال های همبستگی I و Q را به دست می آوریم. قرائت انتگرال های همبستگی برای پردازش بیشتر و بستن حلقه های PLL (حلقه قفل فاز) و DLL (مدار ردیابی تاخیر) به پردازنده ارسال می شود. اندازه گیری پارامترهای سیگنال در گیرنده مستقیماً از سیگنال ورودی انجام نمی شود، بلکه از نسخه دقیق آن که توسط آرایه فاز و سیستم های CVD تولید می شود، انجام می شود. انتگرال های همبستگی I و Q به فرد امکان می دهند درجه "شباهت" (همبستگی) سیگنال های مرجع و ورودی را ارزیابی کنند. وظیفه همبسته، علاوه بر تشکیل انتگرال های I و Q، تشکیل سیگنال مرجع مطابق با اقدامات کنترلی (کدهای کنترل) است که از پردازنده می آید. علاوه بر این، در برخی از گیرنده ها همبسته اندازه گیری های لازم سیگنال های مرجع را تولید کرده و آنها را برای پردازش بیشتر به پردازنده ارسال می کند. در عین حال، از آنجایی که سیگنال‌های مرجع در همبسته با استفاده از کدهای کنترلی که از پردازنده می‌آیند، تشکیل می‌شوند، اندازه‌گیری‌های لازم سیگنال‌های مرجع را می‌توان مستقیماً در پردازنده انجام داد و کدهای کنترل را بر این اساس پردازش کرد، که در بسیاری از موارد انجام می‌شود. گیرنده های مدرن

چه پارامترهای سیگنال توسط همبسته (پردازنده) اندازه گیری می شود؟

محدوده در اندازه گیری های مهندسی رادیو با زمان انتشار سیگنال از جسم اندازه گیری به نقطه اندازه گیری مشخص می شود. در سیستم های ناوبری GPS/GLONASS، انتشار سیگنال ها با مقیاس زمانی سیستم یا به طور دقیق تر، با مقیاس زمانی ماهواره ای که این سیگنال را منتشر می کند، هماهنگ می شود. در عین حال، مصرف کننده اطلاعاتی در مورد عدم تطابق بین مقیاس زمانی ماهواره و سیستم دارد. اطلاعات دیجیتالی ارسال شده از ماهواره این امکان را فراهم می کند که لحظه انتشار قطعه خاصی از سیگنال (مهر زمان) توسط ماهواره در زمان سیستم تعیین شود. لحظه دریافت این قطعه توسط مقیاس زمانی گیرنده تعیین می شود. مقیاس زمانی گیرنده (مصرف کننده) با استفاده از استانداردهای فرکانس کوارتز شکل می گیرد، بنابراین یک "تغییر" ثابت مقیاس زمانی گیرنده نسبت به مقیاس زمانی سیستم وجود دارد. تفاوت بین لحظه دریافت یک قطعه سیگنال که در مقیاس زمانی گیرنده اندازه‌گیری می‌شود و لحظه تابش ماهواره آن که در مقیاس ماهواره اندازه‌گیری می‌شود، ضرب در سرعت نور، شبه پرتقالی نامیده می‌شود. چرا شبه رنگ؟ زیرا با محدوده واقعی مقداری برابر با حاصلضرب سرعت نور و "تغییر" مقیاس زمانی گیرنده نسبت به مقیاس زمانی سیستم متفاوت است. هنگام حل یک مشکل ناوبری، این پارامتر به همراه مختصات مصرف کننده (گیرنده) تعیین می شود.

انتگرال های همبستگی تشکیل شده در همبسته امکان ردیابی مدولاسیون سیگنال ماهواره ای را توسط نمادهای اطلاعاتی و محاسبه مهر زمانی در سیگنال ورودی فراهم می کند. مهرهای زمانی در فواصل 6 ثانیه برای GPS و 2 ثانیه برای GLONASS دنبال می شوند و نوعی مقیاس 6 (2) ثانیه ای را تشکیل می دهند. در یک بخش از این مقیاس، دوره های کد مسافت یاب یک مقیاس 1 میلی ثانیه ای را تشکیل می دهند. یک میلی ثانیه به نوبه خود به تقسیم می شود عناصر منفرد(تراشه ها، در اصطلاحات GPS): برای GPS - 1023، برای GLONASS - 511. بنابراین، عناصر کد مسافت یاب به شما اجازه می دهد تا محدوده ماهواره را با خطای ~ 300 متر تعیین کنید باید فاز تولید کننده کد مسافت یاب را بدانید. مدارهای ساخت نوسانگرهای مرجع همبسته امکان تعیین فاز آن را با دقت تا 0.01 دوره که دقت تعیین شبه برد 3 متر است، می دهد.

بر اساس اندازه گیری پارامترهای نوسان هارمونیک مرجع تولید شده توسط سیستم قفل فاز، فرکانس و فاز نوسان حامل ماهواره تعیین می شود. خروج آن نسبت به مقدار اسمی باعث تغییر فرکانس داپلر می شود که برای تخمین سرعت مصرف کننده نسبت به ماهواره استفاده می شود. علاوه بر این، اندازه گیری فاز حامل این امکان را فراهم می کند که برد به ماهواره با خطای چند میلی متری مشخص شود.

برای تعیین مختصات مصرف کننده، باید مختصات ماهواره ها (حداقل 4 عدد) و فاصله مصرف کننده تا هر ماهواره قابل مشاهده را دانست. برای اینکه مصرف کننده بتواند مختصات ماهواره ها را تعیین کند، سیگنال های ناوبری ساطع شده توسط آنها با پیام هایی در مورد پارامترهای حرکت آنها مدل می شود. در تجهیزات مصرف کننده، این پیام ها جدا شده و مختصات ماهواره ها در نقطه زمانی مورد نظر تعیین می شود.

مختصات و اجزای بردار سرعت خیلی سریع تغییر می‌کند، بنابراین پیام‌های مربوط به پارامترهای حرکت ماهواره‌ها حاوی اطلاعاتی نه در مورد مختصات آنها و اجزای بردار سرعت، بلکه اطلاعاتی در مورد پارامترهای برخی از مدل‌هایی است که مسیر حرکت فضاپیما را تقریب می‌کند. در یک بازه زمانی نسبتاً زیاد (حدود 30 دقیقه). پارامترهای مدل تقریبی به آرامی تغییر می کنند و می توان آنها را در فاصله تقریبی ثابت در نظر گرفت.

پارامترهای مدل تقریبی در پیام های ناوبری ماهواره ای گنجانده شده است. سیستم جی‌پی‌اس از مدل حرکت کپلرین با عناصر ارتعاشی استفاده می‌کند. در این حالت، مسیر پرواز فضاپیما به بخش های تقریبی به مدت یک ساعت تقسیم می شود. در مرکز هر بخش، یک نقطه گره در زمان تنظیم می شود که مقدار آن به مصرف کننده اطلاعات ناوبری ابلاغ می شود. علاوه بر این، مصرف‌کننده از پارامترهای مدل عناصر منقبض‌کننده در نقطه گره‌ای در زمان، و همچنین پارامترهای توابعی که تغییرات در پارامترهای مدل عناصر ارتعاشی را در زمان قبل از عنصر گره ای و دنبال کردن آن.

در تجهیزات مصرف کننده، یک فاصله زمانی بین لحظه زمانی که در آن تعیین موقعیت ماهواره ضروری است و لحظه گرهی اختصاص داده می شود. سپس با استفاده از توابع تقریبی و پارامترهای آنها که از پیام ناوبری استخراج می شود، مقادیر پارامترهای مدل عناصر osculating در نقطه زمانی مورد نظر محاسبه می شود. در مرحله آخر با استفاده از فرمول های معمول مدل کپلر، مختصات و اجزای بردار سرعت ماهواره تعیین می شود.

سیستم گلوناس از مدل های حرکت دیفرانسیل برای تعیین موقعیت دقیق ماهواره استفاده می کند. در این مدل ها، مختصات و اجزای بردار سرعت ماهواره با ادغام عددی معادلات دیفرانسیل حرکت فضاپیما با در نظر گرفتن تعداد محدودی از نیروهای وارد بر فضاپیما تعیین می شود. شرایط اولیه ادغام در لحظه گره ای زمان، واقع در وسط فاصله تقریبی تنظیم می شود.

همانطور که در بالا ذکر شد برای تعیین مختصات مصرف کننده باید مختصات ماهواره ها (حداقل 4 عدد) و فاصله مصرف کننده تا هر ماهواره قابل مشاهده را دانست که در گیرنده ناوبری با دقت حدودا مشخص می شود. 1 متر برای راحتی، بیایید ساده ترین مورد "مسطح" را که در شکل نشان داده شده است در نظر بگیریم. 8.


شکل 8. تعیین مختصات مصرف کننده

هر ماهواره (شکل 8) را می توان به عنوان یک فرستنده نقطه نشان داد. در این حالت جلوی موج الکترومغناطیسی کروی خواهد بود. نقطه تلاقی دو کره جایی خواهد بود که مصرف کننده در آن قرار دارد.

ارتفاع مدار ماهواره ها حدود 20000 کیلومتر است. در نتیجه، نقطه دوم تقاطع دایره ها را می توان به دلیل اطلاعات پیشینی دور انداخت، زیرا در فاصله بسیار دوری از فضا قرار دارد.

حالت دیفرانسیل

سیستم های ناوبری ماهواره ای به مصرف کننده اجازه می دهد تا مختصات را با دقتی در حدود 10 تا 15 متر بدست آورد، اما برای بسیاری از کارها، به ویژه برای ناوبری در شهرها، دقت بیشتری لازم است. یکی از روش های اصلی برای افزایش دقت تعیین مکان یک شی، بر اساس استفاده از اصل اندازه گیری های ناوبری دیفرانسیل است که در ناوبری رادیویی به خوبی شناخته شده است.

حالت دیفرانسیل DGPS (Differential GPS) به شما امکان می دهد مختصات را با دقت حداکثر 3 متر در موقعیت ناوبری پویا و تا 1 متر در شرایط ثابت تنظیم کنید. حالت دیفرانسیل با استفاده از یک گیرنده کنترل GPS به نام ایستگاه مرجع اجرا می شود. در نقطه ای با مختصات شناخته شده، در همان ناحیه گیرنده اصلی GPS قرار دارد. با مقایسه مختصات شناخته شده (به دست آمده در نتیجه بررسی دقیق ژئودتیک) با مختصات اندازه گیری شده، ایستگاه مرجع اصلاحاتی را محاسبه می کند که از طریق کانال رادیویی در قالب از پیش تعیین شده به مصرف کنندگان منتقل می شود.

تجهیزات مصرف کننده اصلاحات دیفرانسیل را از ایستگاه مرجع دریافت می کند و آنها را هنگام تعیین محل مصرف کننده در نظر می گیرد.

نتایج به دست آمده با استفاده از روش دیفرانسیل تا حد زیادی به فاصله بین جسم و ایستگاه مرجع بستگی دارد. استفاده از این روش زمانی موثرتر است که خطاهای سیستماتیک ناشی از علل خارجی (نسبت به گیرنده) غالب باشد. با توجه به داده های تجربی، توصیه می شود ایستگاه مرجع را در فاصله 500 کیلومتری از جسم قرار دهید.

در حال حاضر، سیستم‌های دیفرانسیل منطقه‌ای و محلی زیادی وجود دارد.

به عنوان سیستم های گسترده، شایان ذکر است که سیستم هایی مانند WAAS آمریکایی، EGNOS اروپایی و MSAS ژاپنی. این سیستم ها از ماهواره های geostationary برای انتقال اصلاحات به همه مصرف کنندگان در محدوده تحت پوشش خود استفاده می کنند.

سیستم های منطقه ای برای ارائه پشتیبانی ناوبری برای مناطق جداگانه از سطح زمین طراحی شده اند. به طور معمول، سیستم های منطقه ای در شهرهای بزرگ، در مسیرهای حمل و نقل و رودخانه های قابل کشتیرانی، در بنادر و در امتداد سواحل دریاها و اقیانوس ها استفاده می شود. قطر منطقه کار سیستم منطقه ایمعمولاً بین 500 تا 2000 کیلومتر است. ممکن است شامل یک یا چند ایستگاه مرجع باشد.

سیستم های محلیحداکثر برد 50 تا 220 کیلومتر است. آنها معمولاً شامل یک ایستگاه پایه هستند. سیستم های محلی معمولاً بر اساس روش کاربرد آنها تقسیم بندی می شوند: ایستگاه های دیفرانسیل محلی دریایی، هوانوردی و ژئودتیک.

توسعه ناوبری ماهواره ای

جهت کلی نوسازی سیستم های ماهواره ای GPS و Glonass با افزایش دقت تعاریف ناوبری، بهبود خدمات ارائه شده به کاربران، افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان تجهیزات ماهواره ای روی برد، بهبود سازگاری با سایر سیستم های رادیویی و توسعه زیرسیستم های دیفرانسیل جهت کلی توسعه سیستم های GPS و Glonass همزمان است، اما پویایی و نتایج به دست آمده بسیار متفاوت است.

برنامه ریزی شده است که بهبود سیستم گلوناس بر اساس نسل جدید ماهواره های GLONASS-M انجام شود. این ماهواره دارای یک منبع خدماتی افزایش یافته است و یک سیگنال ناوبری در باند L2 برای کاربردهای غیر نظامی منتشر می کند.

تصمیم مشابهی در ایالات متحده آمریکا اتخاذ شد، جایی که در 5 ژانویه 1999، اعلام شد که 400 میلیون دلار برای نوسازی سیستم GPS مرتبط با انتقال کد C/A در فرکانس L2 (1222.7 مگاهرتز) و اختصاص داده شد. معرفی سومین حامل L3 (1176. 45 مگاهرتز) در فضاپیما که از سال 2005 پرتاب خواهد شد. سیگنال فرکانس L2 برای استفاده در نظر گرفته شده است نیازهای عمرانیارتباط مستقیمی با خطر جانی انسان ندارد. پیشنهاد می شود اجرای این تصمیم در سال 2003 آغاز شود. تصمیم بر این شد که از سومین سیگنال غیرنظامی در فرکانس L3 برای نیازهای هواپیمایی کشوری استفاده شود.

ادبیات

  1. سیستم های مهندسی رادیو. اد. کازارینووا یو.م. م.: دبیرستان، 1990.
  2. سولوویف یو.آ. سیستم های ناوبری ماهواره ای M.: Eco-Trends، 2000.
  3. سیستم ناوبری رادیویی ماهواره ای جهانی GLONASS / Ed. V.N. خاریسووا، A.I. پرووا، V.A. بولدین. م.: IPRZHR، 1998.
  4. Lipkin I.A. سیستم های ناوبری ماهواره ای م.: کتاب دانشگاه، 2001.
  5. سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی گلوناس. سند کنترل رابط M.: KNITS VKS، 1995.
  6. سند کنترل رابط: NAVSTAR GPS Space Segment / Navigation User Interface (ICD-GPS-200). راکول بین المللی شرکت 1987.

ناوبری ماهواره ای توسط رانندگان، دوچرخه سواران، گردشگران استفاده می شود - حتی دویدن صبحگاهی مسیر خود را با استفاده از ماهواره دنبال می کنند. به جای اینکه از عابران بپرسند چگونه خانه مناسب را پیدا کنند، بیشتر ترجیح می دهند یک گوشی هوشمند بیرون بیاورند و این سوال را به GLONASS یا GPS بپرسند. علیرغم این واقعیت که ماژول های ناوبری ماهواره ای در هر تلفن هوشمند و در اکثر ساعت های ورزشی نصب شده است، از هر ده نفر فقط یک نفر می داند که این سیستم چگونه کار می کند و چگونه می تواند در دریایی از دستگاه های دارای عملکرد GPS/GLONASS دستگاه مناسب را پیدا کند.

سیستم ناوبری ماهواره ای چگونه کار می کند؟

مخفف GPS مخفف سیستم موقعیت یابی جهانی است: "سیستم موقعیت یابی جهانی"، اگر به معنای واقعی کلمه ترجمه شود. ایده استفاده از ماهواره ها در مدار پایین زمین برای تعیین مختصات اجرام زمینی در دهه 1950 بلافاصله پس از پرتاب اولین ماهواره مصنوعی توسط اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شد. دانشمندان آمریکایی سیگنال ماهواره را زیر نظر گرفتند و متوجه شدند که فرکانس آن با نزدیک شدن یا دور شدن ماهواره تغییر می کند. بنابراین، با دانستن مختصات دقیق خود در زمین، می توانید مکان دقیق ماهواره را محاسبه کنید. این مشاهدات انگیزه ای برای توسعه یک سیستم محاسبه مختصات جهانی ایجاد کرد.

در ابتدا، نیروی دریایی به این کشف علاقه مند شد - آزمایشگاه دریایی توسعه را آغاز کرد، اما با گذشت زمان تصمیم به ایجاد سیستم یکپارچهبرای همه نیروهای مسلح اولین ماهواره جی پی اس در سال 1978 به مدار زمین پرتاب شد. در حال حاضر حدود 30 ماهواره سیگنال ارسال می کنند. هنگامی که سیستم ناوبری شروع به کار کرد، ادارات نظامی ایالات متحده به همه ساکنان کره زمین هدیه دادند - آنها دسترسی رایگان به ماهواره ها را باز کردند تا همه بتوانند تا زمانی که گیرنده دارند از سیستم موقعیت یاب جهانی به صورت رایگان استفاده کنند.

به دنبال آمریکایی ها، Roscosmos سیستم خود را ایجاد کرد: اولین ماهواره GLONASS در سال 1982 به مدار زمین رفت. GLONASS یک سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی است که بر اساس همان اصل آمریکایی کار می کند. در حال حاضر 24 ماهواره روسی در مدار هستند که هماهنگی را انجام می دهند.

برای استفاده از یکی از سیستم‌ها، یا بهتر است بگوییم، دو سیستم به طور همزمان، به گیرنده‌ای نیاز دارید که سیگنال‌های ماهواره‌ها را دریافت کند، و همچنین کامپیوتری برای رمزگشایی این سیگنال‌ها: مکان جسم بر اساس فواصل زمانی بین محاسبه می‌شود. سیگنال های دریافتی دقت محاسبه مثبت یا منفی 5 متر است.

هر چه یک دستگاه ماهواره‌های بیشتری را ببیند، اطلاعات بیشتری می‌تواند ارائه کند. برای تعیین مختصات، ناوبر فقط باید دو ماهواره را ببیند، اما اگر جهت حداقل چهار ماهواره را بیابد، دستگاه می‌تواند مثلاً سرعت حرکت جسم را گزارش کند. بنابراین، دستگاه های ناوبری مدرن پارامترهای بیشتری را می خوانند:

  • مختصات جغرافیایی جسم.
  • سرعت حرکت او.
  • ارتفاع از سطح دریا.

چه خطاهایی ممکن است در عملکرد GPS/GLONASS رخ دهد؟

ناوبری ماهواره ای خوب است زیرا در تمام ساعات شبانه روز از هر نقطه از کره زمین در دسترس است. هر جا که هستید، اگر گیرنده دارید، می توانید مختصات را تعیین کنید و مسیری را بسازید. با این حال، در عمل، سیگنال ماهواره می تواند توسط موانع فیزیکی یا بلایای آب و هوایی مسدود شود: اگر از یک تونل زیرزمینی عبور می کنید، و همچنین طوفانی در بالا موج می زند، ممکن است سیگنال به گیرنده "نرسد".

این مشکل با استفاده از فناوری A-GPS حل شد: فرض می‌کند که گیرنده از طریق کانال‌های ارتباطی جایگزین به سرور دسترسی دارد. که به نوبه خود از داده های دریافتی از ماهواره ها استفاده می کند. به لطف این، می توانید از سیستم ناوبری در اتاق ها، تونل ها و در هوای بد استفاده کنید. فناوری A-GPS برای گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های شخصی طراحی شده است، بنابراین هنگام انتخاب یک ناوبر یا تلفن هوشمند، بررسی کنید که آیا از این استاندارد پشتیبانی می‌کند یا خیر. به این ترتیب می توانید مطمئن باشید که دستگاه در یک لحظه حساس از کار نخواهد افتاد.

صاحبان تلفن های هوشمند گاهی شکایت دارند که ناوبر به طور دقیق کار نمی کند یا به طور دوره ای "خاموش" می شود و مختصات را تعیین نمی کند. به عنوان یک قاعده، این به این دلیل است که در اکثر تلفن های هوشمند عملکرد GPS/GLONASS به طور پیش فرض غیرفعال است. این دستگاه از برج های سلولی یا اینترنت بی سیم. با راه اندازی گوشی هوشمند و فعال کردن روش مورد نظر برای تعیین مختصات می توان مشکل را حل کرد. همچنین ممکن است لازم باشد قطب نما را کالیبره کنید یا ناوبر خود را بازنشانی کنید.

انواع ناوبر

  • خودرو. یک سیستم ناوبری مبتنی بر ماهواره‌های GLONASS یا آنالوگ‌های آمریکایی آن‌ها می‌تواند بخشی از رایانه سواری خودرو باشد، اما اغلب دستگاه‌های جداگانه خریداری می‌کنند. آنها نه تنها مختصات ماشین را تعیین می کنند و به شما امکان می دهند به راحتی از نقطه A به نقطه B برسید، بلکه از سرقت نیز محافظت می کنند. حتی اگر مجرمان خودرویی را بدزدند، می توان با استفاده از چراغ راهنمایی آن را ردیابی کرد. یکی دیگر از مزایای دستگاه های ویژه برای اتومبیل ها این است که آنها برای نصب آنتن فراهم می کنند - به دلیل آنتن، می توانید سیگنال GLONASS را تقویت کنید.
  • توریست. اگر بتوانید مجموعه خاصی از نقشه ها را در یک ناوبر خودرو نصب کنید، الزامات سخت گیرانه تری بر دستگاه های مسافرتی اعمال می شود: مدل های مدرن امکان استفاده از مجموعه گسترده ای از نقشه ها را می دهند. با این حال، ساده ترین وسیله توریستی تنها یک گیرنده سیگنال با یک کامپیوتر ساده است. حتی ممکن است مختصات را روی نقشه علامت نزند، در این صورت یک نقشه کاغذی با شبکه ناوبری لازم است. با این حال، اکنون چنین دستگاه هایی فقط به دلایل اقتصادی خریداری می شوند.
  • گوشی های هوشمند، تبلت با گیرنده GPS/GLONASS. تلفن های هوشمند همچنین به شما امکان می دهند مجموعه گسترده ای از نقشه ها را دانلود کنید. آنها را می توان به عنوان ناوبر ماشین و توریست استفاده کرد، نکته اصلی نصب برنامه و دانلود نقشه های لازم است. بسیاری از مفید برنامه های ناوبری- رایگان، اما برای برخی باید مبلغ کمی بپردازید.

برنامه های ناوبری برای گوشی های هوشمند

یکی از بیشترین برنامه های ساده، برای کسانی طراحی شده است که نمی خواهند به کارکردها بپردازند: MapsWithMe. این امکان را به شما می دهد تا نقشه منطقه مورد نظر را از شبکه دانلود کرده و حتی در صورت عدم اتصال به اینترنت از آن استفاده کنید. این برنامه مکان را روی نقشه نشان می دهد، اشیاء علامت گذاری شده در این نقشه را پیدا می کند - می توانید آنها را به عنوان نشانک ذخیره کنید و بعداً از آنها استفاده کنید. جستجوی سریع. اینجاست که عملکرد به پایان می رسد. این برنامه فقط از نقشه های برداری استفاده می کند - فرمت های دیگر بارگیری نمی شوند.

دارندگان دستگاه های اندرویدی می توانند از برنامه OsmAnd استفاده کنند. برای رانندگان و عابران پیاده مناسب است، زیرا به شما امکان می دهد مسیری را به طور خودکار در امتداد جاده ها یا مسیرهای کوهستانی ترسیم کنید. ناوبر GLONASS شما را در طول مسیر راهنمایی می کند دستورات صوتی. علاوه بر نقشه های برداری، می توانید از نقشه های شطرنجی استفاده کنید، همچنین نقاط راه را علامت گذاری کنید و مسیرها را ضبط کنید.

نزدیکترین جایگزین برای OsmAnd برنامه Locus Map است. برای گردشگران پیاده مناسب است، زیرا شبیه یک کلاسیک است دستگاه ناوبریبرای گردشگران، که قبل از ظهور تلفن های هوشمند مورد استفاده قرار می گرفتند. از هر دو نقشه برداری و شطرنجی استفاده می کند.

وسایل سفر

گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها می‌توانند جایگزین دستگاه اختصاصی GPS/GLONASS برای گردشگری شوند، اما این راه‌حل دارای معایبی است. از یک طرف، اگر گوشی هوشمند دارید، نیازی به خرید دستگاه اضافی ندارید. کار با نقشه روی یک صفحه بزرگ و روشن آسان است و انتخاب برنامه ها گسترده است - ما فقط چند برنامه را نشان داده ایم، پوشش همه پیشنهادات غیرممکن است. اما گوشی هوشمند معایبی نیز دارد:

  • به سرعت ترشح می شود. به طور متوسط، دستگاه برای یک روز کار می کند، و در حالت جستجوی مداوم مختصات - حتی کمتر.
  • نیاز به رسیدگی دقیق دارد. البته گوشی های هوشمند ایمن وجود دارند، اما علاوه بر گران بودن آنها، قابلیت اطمینان چنین گوشی هوشمندی هنوز با دستگاه ویژه توریستی گلوناس قابل مقایسه نیست. می تواند کاملا ضد آب باشد.

برای پیاده روی های چند روزه در طبیعت، دستگاه های تخصصی ساخته شده است، در موارد ضد آب و با باتری های قدرتمند. با این حال، هنگام انتخاب چنین دستگاهی، مهم است که اطمینان حاصل شود که از هر دو نقشه برداری و شطرنجی پشتیبانی می کند. نقشه شطرنجی تصویری است که به مختصات مرتبط است. می توانید یک نقشه کاغذی بگیرید، آن را اسکن کنید، آن را با مختصات GLONASS پیوند دهید - و یک نقشه شطرنجی دریافت می کنید. نقشه های برداری یک تصویر نیستند، بلکه مجموعه ای از اشیاء هستند که برنامه روی تصویر قرار می دهد. این سیستم به شما امکان می دهد جستجو را بر اساس اشیا انجام دهید، اما ایجاد چنین نموداری برای خودتان دشوار است.

سیستم های موقعیت یابی و ناوبری ماهواره ای که در اصل برای نیازهای نظامی ساخته شده اند، اخیرابه طور گسترده در حوزه عمران استفاده می شود. نظارت GPS/GLONASS بر حمل و نقل، نظارت بر افراد نیازمند مراقبت، نظارت بر جابجایی کارکنان، ردیابی حیوانات، ردیابی چمدان ها، ژئودزی و نقشه برداری از حوزه های اصلی استفاده از فناوری های ماهواره ای است.

در حال حاضر دو سیستم موقعیت یابی ماهواره ای جهانی در ایالات متحده آمریکا و فدراسیون روسیه و دو سیستم منطقه ای ایجاد شده است که چین، کشورهای اتحادیه اروپا و تعدادی دیگر از کشورهای اروپایی و آسیایی را پوشش می دهد. نظارت GLONASS و نظارت GPS در روسیه موجود است.

سیستم های GPS و GLONASS

GPS (سیستم موقعیت جهانی) یک سیستم ماهواره ای است که توسعه آن در آمریکا در سال 1977 آغاز شد. تا سال 1993، این برنامه مستقر شد و تا جولای 1995، سیستم به طور کامل آماده شد. در حال حاضر، شبکه فضایی GPS از 32 ماهواره تشکیل شده است: 24 ماهواره اصلی، 6 ماهواره پشتیبان. آنها در مداری متوسط ​​رو به بالا (20180 کیلومتر) در شش هواپیما به دور زمین می چرخند که در هر کدام چهار ماهواره اصلی وجود دارد.

اصلی روی زمین قرار دارد ایستگاه کنترلو ده ایستگاه ردیابی که سه تای آنها داده های تصحیح را به آخرین نسل ماهواره ها منتقل می کنند که آنها را در سراسر شبکه توزیع می کند.

توسعه سیستم GLONASS (سیستم ناوبری ماهواره ای جهانی) در سال 1982 در اتحاد جماهیر شوروی آغاز شد. پایان کار در دسامبر 2015 اعلام شد. GLONASS برای کار کردن به 24 ماهواره نیاز دارد، 18 ماهواره برای پوشش سرزمین و فدراسیون روسیه کافی است، و تعداد کل ماهواره هایی که در حال حاضر در مدار هستند (شامل نسخه های پشتیبان) 27 ماهواره است. آنها همچنین در مداری متوسط ​​رو به بالا حرکت می کنند، اما در ارتفاع کمتری حرکت می کنند. (19140 کیلومتر)، در سه هواپیما، با هشت ماهواره اصلی در هر کدام.

ایستگاه های زمینی GLONASS در روسیه (14)، قطب جنوب و برزیل (هر کدام یک) قرار دارند و تعدادی ایستگاه اضافی نیز برای استقرار برنامه ریزی شده است.

سلف GPS سیستم ترانزیت بود که در سال 1964 برای کنترل پرتاب موشک از زیردریایی ها توسعه یافت. این ماهواره می توانست منحصراً اجسام ثابت را با دقت 50 متر پیدا کند و تنها ماهواره تنها یک ساعت در روز در معرض دید بود. برنامه GPS قبلاً DNSS و NAVSTAR نامیده می شد. در اتحاد جماهیر شوروی، ایجاد یک سیستم ماهواره ای ناوبری در سال 1967 به عنوان بخشی از برنامه Cyclone آغاز شد.

تفاوت های اصلی بین سیستم های نظارت GLONASS و GPS:

  • ماهواره های آمریکایی به طور همزمان با زمین حرکت می کنند، در حالی که ماهواره های روسی به طور ناهمزمان حرکت می کنند.
  • ارتفاعات و تعداد مدارهای مختلف؛
  • زوایای مختلف شیب آنها (حدود 55 درجه برای GPS، 64.8 درجه برای GLONASS).
  • فرمت های سیگنال مختلف و فرکانس های عملیاتی
  • مزایای GPS

  • GPS قدیمی ترین سیستم موقعیت یابی موجود است که قبل از روسیه کاملاً عملیاتی بود.
  • قابلیت اطمینان از استفاده از تعداد بیشتری از ماهواره های اضافی ناشی می شود.
  • موقعیت یابی با خطای کوچکتر از GLONASS (به طور متوسط ​​4 متر و برای ماهواره های آخرین نسل - 60-90 سانتی متر) رخ می دهد.
  • بسیاری از دستگاه ها از سیستم پشتیبانی می کنند.


مزایای سیستم گلوناس

  • موقعیت ماهواره های ناهمزمان در مدار پایدارتر است که کنترل آنها را آسان تر می کند. تنظیمات منظم لازم نیست. این مزیت برای متخصصان مهم است نه مصرف کنندگان.
  • این سیستم در روسیه ایجاد شده است، بنابراین دریافت سیگنال قابل اعتماد و دقت موقعیت یابی در عرض های شمالی را تضمین می کند. این به دلیل زاویه شیب بیشتر مدارهای ماهواره به دست می آید.
  • GLONASS یک سیستم داخلی است و در صورت خاموش شدن GPS در دسترس روس ها باقی خواهد ماند.
  • معایب سیستم GPS

  • ماهواره ها همزمان با چرخش زمین می چرخند، بنابراین موقعیت یابی دقیق نیاز به عملکرد ایستگاه های اصلاحی دارد.
  • زاویه شیب کم سیگنال خوب و موقعیت یابی دقیق را در مناطق قطبی و عرض های جغرافیایی بالا ارائه نمی دهد.
  • حق کنترل سیستم متعلق به ارتش است و آنها می توانند سیگنال را برای غیرنظامیان یا سایر کشورها در صورت درگیری با آنها مخدوش کرده یا به طور کامل GPS را غیرفعال کنند. بنابراین، اگرچه GPS برای حمل و نقل دقیق تر و راحت تر است، GLONASS قابل اعتمادتر است.
  • معایب سیستم گلوناس

  • توسعه این سیستم دیرتر آغاز شد و تا همین اواخر با عقب ماندگی قابل توجهی از آمریکایی ها (بحران، سوء استفاده مالی، سرقت) انجام می شد.
  • مجموعه ناقص ماهواره ها عمر سرویس ماهواره های روسی کوتاه تر از ماهواره های آمریکایی است، آنها اغلب نیاز به تعمیر دارند، بنابراین دقت ناوبری در تعدادی از مناطق کاهش می یابد.
  • نظارت بر خودروهای ماهواره‌ای GLONASS به دلیل هزینه بالای دستگاه‌هایی که برای کار با سیستم موقعیت‌یابی داخلی سازگار شده‌اند، گران‌تر از GPS است.
  • نقص نرم افزاربرای گوشی های هوشمند، PDA ها. ماژول های GLONASS برای ناوبران طراحی شده اند. امروزه برای دستگاه های قابل حمل جمع و جور، گزینه رایج تر و مقرون به صرفه تر، پشتیبانی از GPS-GLONASS یا GPS است.


رزومه

سیستم های GPS و GLONASS مکمل یکدیگر هستند. راه حل بهینه- این ماهواره GPS-GLONASSنظارت دستگاه هایی با دو سیستم، به عنوان مثال، نشانگرهای GPS با ماژول M-Plata GLONASS، دقت موقعیت یابی بالا و عملکرد قابل اعتماد را ارائه می دهند. اگر برای موقعیت یابی منحصراً با استفاده از GLONASS خطا به طور متوسط ​​​​6 متر و برای GPS - 4 متر باشد، در صورت استفاده از دو سیستم به طور همزمان به 1.5 متر کاهش می یابد، اما چنین دستگاه هایی با دو میکروچیپ گران تر هستند.

GLONASS به طور خاص برای عرض های جغرافیایی روسیه توسعه داده شده است و به طور بالقوه قادر به ارائه دقت بالا به دلیل کم کار بودن با ماهواره است، مزیت واقعی هنوز در سمت GPS است. مزایای سیستم آمریکایی در دسترس بودن و انتخاب گسترده دستگاه های مجهز به GPS است.

برای مدت طولانی، سیستم موقعیت‌یابی جهانی GPS که در ایالات متحده ایجاد شده بود، تنها سیستمی بود که در دسترس کاربران عادی بود. اما حتی با در نظر گرفتن این واقعیت که دقت دستگاه های غیرنظامی در ابتدا در مقایسه با آنالوگ های نظامی کمتر بود، برای ناوبری و ردیابی مختصات خودرو کاملاً کافی بود.

با این حال، در اتحاد جماهیر شوروی توسعه یافت سیستم خودتعیین مختصات که امروزه به نام GLONASS شناخته می شود. با وجود اصل عملکرد مشابه (محاسبه فواصل زمانی بین سیگنال های ماهواره ها استفاده می شود)، GLONASS به دلیل شرایط توسعه و اجرای عملی، تفاوت های عملی جدی با GPS دارد.

  • گلوناس در مناطق شمالی دقیق تر است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که گروه های نظامی مهم اتحاد جماهیر شوروی و متعاقبا روسیه دقیقاً در شمال کشور قرار داشتند. بنابراین، مکانیک GLONASS با در نظر گرفتن دقت در چنین شرایطی محاسبه شد.
  • برای عملکرد بدون وقفه سیستم GLONASSهیچ ایستگاه اصلاحی مورد نیاز نیست. برای اطمینان دقت GPSکه ماهواره های آن نسبت به زمین ثابت هستند، زنجیره ای از ایستگاه های زمین ثابت برای نظارت بر انحرافات اجتناب ناپذیر مورد نیاز است. به نوبه خود، ماهواره های GLONASS نسبت به زمین متحرک هستند، بنابراین مشکل تصحیح مختصات در ابتدا وجود ندارد.

برای استفاده غیرنظامی، این تفاوت قابل توجه است. به عنوان مثال، در سوئد 10 سال پیش، GLONASS بود که به طور فعال مورد استفاده قرار گرفت تعداد زیادیتجهیزات GPS از قبل موجود بخش قابل توجهی از خاک این کشور در عرض های جغرافیایی شمال روسیه قرار دارد و مزایای GLONASS در چنین شرایطی آشکار است: هرچه تمایل ماهواره به افق کمتر باشد، مختصات و سرعت حرکت را می توان با دقت بیشتری محاسبه کرد. با دقت برابر در برآورد فواصل زمانی بین سیگنال های آنها (تنظیم شده توسط تجهیزات ناوبر).

پس کدام بهتر است؟

کافی است بازار سیستم های تله ماتیک مدرن را ارزیابی کنید تا به پاسخ صحیح این سوال برسید. با استفاده از اتصال به ماهواره های GPS و GLONASS به طور همزمان در یک سیستم ناوبری یا امنیتی، می توان به سه مزیت اصلی دست یافت.

  • دقت بالا. سیستم، با تجزیه و تحلیل داده های فعلی، می تواند صحیح ترین مورد موجود را انتخاب کند. به عنوان مثال، در عرض جغرافیایی مسکو، GPS اکنون حداکثر دقت را ارائه می دهد، در حالی که در مورمانسک، GLONASS رهبر این پارامتر خواهد شد.
  • حداکثر قابلیت اطمینان. هر دو سیستم کار می کنند کانال های مختلفبنابراین، در صورت مواجه شدن با پارازیت یا تداخل عمدی افراد خارجی در محدوده GPS (مانند مورد رایج تر)، سیستم توانایی موقعیت جغرافیایی را از طریق شبکه GLONASS حفظ خواهد کرد.
  • استقلال. از آنجایی که GPS و GLONASS در اصل سیستم‌های نظامی هستند، ممکن است کاربر از دسترسی به یکی از شبکه‌ها محروم شود. برای انجام این کار، توسعه دهنده فقط باید محدودیت های نرم افزاری را در اجرای پروتکل ارتباطی وارد کند. برای مصرف کننده روسی، GLONASS تا حدودی در حال تبدیل شدن به به صورت پشتیباندر صورت در دسترس نبودن GPS کار کنید.

به همین دلیل است که سیستم های ماهواره ای سزار ارائه شده توسط ما، در تمام تغییرات، از موقعیت جغرافیایی دوگانه استفاده می کنند که با ردیابی مختصات تکمیل شده است. ایستگاه های پایه ارتباط سلولی.

موقعیت جغرافیایی واقعا قابل اعتماد چگونه کار می کند

کار را در نظر بگیرید سیستم قابل اعتمادردیابی GPS/GLONASS با استفاده از نمونه Cesar Tracker A.

سیستم در حالت خواب است، داده ها را به شبکه تلفن همراه منتقل نمی کند و گیرنده های GPS و GLONASS را خاموش می کند. این به ترتیب برای صرفه جویی در حداکثر منبع ممکن باتری داخلی ضروری است تا از بیشترین استقلال سیستمی که از ماشین شما محافظت می کند اطمینان حاصل شود. در بیشتر موارد، باتری 2 سال دوام می آورد. اگر می خواهید مکان خودروی خود را پیدا کنید، به عنوان مثال، اگر به سرقت رفته است، باید با مرکز امنیتی سزار ماهواره تماس بگیرید. کارمندان ما سیستم را به حالت فعال تغییر می دهند و اطلاعات مربوط به مکان خودرو را دریافت می کنند.

در طول انتقال به حالت فعال، سه فرآیند مستقل به طور همزمان رخ می دهد:

  • گیرنده GPS فعال می شود و مختصات را با استفاده از برنامه موقعیت جغرافیایی خود تجزیه و تحلیل می کند. اگر کمتر از سه ماهواره در یک بازه زمانی مشخص شناسایی شود، سیستم در دسترس نیست. مختصات با استفاده از کانال GLONASS به روشی مشابه تعیین می شود.
  • ردیاب داده های هر دو سیستم را مقایسه می کند. اگر تعداد کافی ماهواره در هر کدام شناسایی شده باشد، ردیاب داده هایی را انتخاب می کند که قابل اعتمادتر و دقیق تر بداند. این امر به ویژه در مورد اقدامات متقابل الکترونیکی فعال - پارازیت یا جایگزینی سیگنال GPS صادق است.
  • ماژول GSM داده های موقعیت جغرافیایی را از طریق LBS (ایستگاه های پایه سلولی) پردازش می کند. این روش کمترین دقت در نظر گرفته می شود و تنها در صورتی استفاده می شود که هر دو GPS و GLONASS در دسترس نباشند.

بنابراین، یک سیستم ردیابی مدرن دارای قابلیت اطمینان سه گانه است که از سه سیستم موقعیت جغرافیایی جداگانه استفاده می کند. اما طبیعتاً این پشتیبانی از GPS/GLONASS در طراحی ردیاب است که حداکثر دقت را تضمین می کند.

کاربرد در سیستم های مانیتورینگ

برخلاف بیکن ها، سیستم های مانیتورینگ مورد استفاده در خودروهای تجاری به طور مداوم موقعیت خودرو و سرعت فعلی آن را کنترل می کنند. با استفاده از این نرم افزار، مزایای موقعیت جغرافیایی دوگانه GPS/GLONASS حتی بیشتر آشکار می شود. تکرار سیستم ها اجازه می دهد:

  • پشتیبانی از نظارت در صورت بروز مشکلات کوتاه مدت با دریافت سیگنال از GPS یا GLONASS.
  • بدون توجه به جهت پرواز، دقت بالا را حفظ کنید. با استفاده از سیستمی مانند CS Logistic GLONASS PRO، می توانید با اطمینان پروازهای چوکوتکا به روستوف-آن-دان را انجام دهید و کنترل کامل حمل و نقل را در کل مسیر حفظ کنید.
  • محافظت از خودروهای تجاری در برابر باز شدن و سرقت سرورهای ماهواره ای سزار اطلاعات زمان واقعی و مکان دقیق خودرو را دریافت می کنند.
  • به طور موثر با هواپیماربایان مقابله کند. سیستم ذخیره می کند حافظه داخلیحداکثر مقدار ممکن داده حتی اگر کانال ارتباطی با سرور کاملاً در دسترس نباشد. اطلاعات با کوچکترین وقفه پارازیت رادیویی شروع به انتقال می کند.

با انتخاب سیستم GPS/GLONASS بهترین خدمات و قابلیت های امنیتی را در مقایسه با سیستم هایی که تنها از یکی از روش های موقعیت جغرافیایی استفاده می کنند را برای خود فراهم می کنید.

© 2024 ermake.ru -- درباره تعمیر رایانه شخصی - پورتال اطلاعاتی