Glonass vai GPS. Glonass vai GPS – plusi un mīnusi

) ir paredzēts, lai noteiktu pašreizējās koordinātas, augstumu, ātrumu un laiku, izmantojot signālus no satelītu navigācijas sistēmām GLONASS, GPS un SBAS (WAAS, EGNOS). Viegli integrējams navigācijas kompleksos un sistēmās.

Piemērošanas joma

Navigācijas uztvērēju var izmantot augstas precizitātes navigācijas sistēmās, tai skaitā sistēmās ar augstu objektu dinamiku, satiksmes vadības sistēmās dzelzceļa, autoceļu, gaisa, jūras, upju un cita veida transportam.

Uztvērēja modulis ir veidots kā iespiedshēmas plate ar vienpusēju elementu izvietojumu un kontaktu paliktņiem virsmas montāžai.

Specifikācijas

Navigācijas īpašības

Elektriskās īpašības un dizains

Ievads GLONASS sistēmā

GLONASS(Global Navigation Satellite System) ir satelītu radionavigācijas sistēma, kas ļauj neierobežotam skaitam patērētāju jebkurā vietā uz Zemes un gaisā, neatkarīgi no laika apstākļiem, ar augstu precizitāti noteikt savas koordinātas, ātrumu un precīzu laiku. GLONASS sistēmas izmantošanas jomas ir plašas un daudzveidīgas. Starp tiem ir šādi:

1. Gaisa un jūras satiksmes organizēšana, lidojumu un navigācijas drošības uzlabošana.


2. Ģeodēzija un kartogrāfija, zemes un meža kadastru sastādīšana, ceļu būve, komunikāciju un cauruļvadu ieguldīšana, seismiski bīstamo zonu kontrole, ģeoloģija un derīgo izrakteņu izpēte, naftas un gāzes atradņu attīstība piekrastes šelfa zonās, Zemes rotācijas parametru noteikšana u.c.


3. Sauszemes transporta uzraudzība, kravu kustības organizēšana un vadība, starppilsētu dzelzceļa un autopārvadājumi, “inteliģento” transportlīdzekļu izveide.


4. Laika skalu sinhronizēšana attāls draugs no citiem objektiem.


5. Vides monitorings, meklēšanas un glābšanas darbu organizēšana.

GLONASS sistēmas raksturojums

• Navigācijas noteikšanu precizitāte pēc pozīcijas, m (99,7% varbūtība) - 50-70.


• Patērētāja ātruma vektora komponentu noteikšanas precizitāte m/s (99,7% varbūtība) nav sliktāka par 0,15.


• Efemerīda laika saistīšanas ar Griničas laiku precizitāte (99,7% varbūtība) ir 1 μs.


• Laiks, kas nepieciešams, lai veiktu: - pirmo navigācijas noteikšanu - no 1 līdz 3 minūtēm; turpmākās navigācijas definīcijas - no 1 līdz 10 s.

Pirmais satelīts GLONASS (Cosmos 1413) tika palaists 1982. gada 12. oktobrī. Sistēma GLONASS oficiāli tika nodota ekspluatācijā 1993. gada 24. septembrī ar Krievijas Federācijas prezidenta rīkojumu.

Kā darbojas GLONASS sistēma

Lai noteiktu trīsdimensiju koordinātas, ātrumu un laiku, patērētājs izmanto navigācijas signālus, ko pastāvīgi pārraida GLONASS satelīti. Katrs GLONASS satelīts pārraida divu veidu navigācijas radio signālus: standarta precizitāti (ST) un augstas precizitātes (HT). PT signāls tiek pārraidīts L joslā, izmantojot frekvences dalīšanas principu. Tas nozīmē, ka katrs GLONASS satelīts pārraida navigācijas signālu savā nesējfrekvenci: L1=1602 MHz + 0.5625n MHz, kur n ir frekvences kanāla numurs (n=0.1.2...). Satelīti, kas atrodas pretējos orbitālās plaknes punktos (antipodālie satelīti), var pārraidīt navigācijas signālus, izmantojot to pašu nesēju. Vienlaicīga antipodālo satelītu klātbūtne atsevišķa patērētāja redzamības zonā nav iespējama. Patērētāja navigācijas uztvērējs automātiski saņem signālus no vismaz 4 GLONASS satelītiem un mēra pseidoattālumus līdz šiem satelītiem un to izmaiņu ātrumu. Vienlaikus ar mērījumiem no satelīta signāliem tiek iegūti un apstrādāti navigācijas ziņojumi. Kopīgas apstrādes rezultātā mērījumu un navigācijas ziņojumu uztvērēja procesorā tiek aprēķinātas trīs patērētāja koordinātas, trīs tā kustības ātruma sastāvdaļas un precīzs laiks.

GLONASS sistēmas sastāvs

GLONASS sistēma ietver trīs apakšsistēmas (segmentus): kosmosa kuģu apakšsistēmu (orbitālo segmentu), zemes vadības kompleksu (zemes segmentu) un patērētāju apakšsistēmu (segmentu).

Kosmosa kuģu apakšsistēma

Pilnībā izvietotais GLONASS orbitālais zvaigznājs sastāv no 24 kosmosa kuģiem, kas atrodas trīs orbitālās plaknēs. Plaknes ir atstatas viena no otras garuma grādos par 120 grādiem un nobīdītas viena pret otru platuma argumentā par 15 grādiem. Katrā plaknē ir izvietoti astoņi satelīti ar vienmērīgu nobīdi gar 45 grādu platuma argumentu. Satelīti atrodas apļveida orbītās ar slīpumu 64,8 grādi un orbītas periodu aptuveni 11 stundas un 15 minūtes. Šāda orbitālās zvaigznāja konfigurācija ļauj nodrošināt vismaz 5 satelītu ar pieņemamu zvaigznāja ģeometriju pastāvīgu klātbūtni patērētāja redzamības zonā, kas atrodas jebkurā vietā uz Zemes un Zemes tuvumā.

Šobrīd GLONASS orbitālo apakšsistēmu veido 24 strādājoši satelīti un viens rezerves. Tajā pašā laikā tiek nodrošināts nepārtraukts navigācijas lauks ar pastāvīgu 5...8 GLONASS satelītu klātbūtni patērētāja redzamības zonā. GLONASS satelītu novērojamības raksturlielumi ziemeļu platuma grādos (> 50 grādi) ir labāki nekā GPS satelītu novērojamības raksturlielumi.

GLONASS satelīts

GLONASS satelītus orbītā no Baikonuras kosmodroma palaiž Krievijas militārie kosmosa spēki. Smagās klases nesējraķete PROTON vienlaikus palaiž trīs satelītus. GLONASS satelīta borta aprīkojums ietver navigācijas kompleksu, vadības kompleksu, orientācijas sistēmas, stabilizāciju, korekciju utt. Katrs satelīts ir aprīkots ar cēzija laika/frekvences standartu, kas paredzēts, lai izveidotu ļoti stabilu borta laika skalu un sinhronizētu visus procesus. borta aprīkojums. Borta dators apstrādā navigācijas informāciju, kas nāk no vadības bloka, un pārvērš to patērētājiem paredzētā navigācijas ziņojuma formātā.

Navigācijas ziņojums

Navigācijas ziņojums tiek pārraidīts kā daļa no navigācijas radiosignāla un ietver:

• satelīta efemeridi, laika un frekvences korekcijas borta laika skalā attiecībā pret GLONASS sistēmas laiku un UTC(SU);


• laika zīmogi;


• sistēmas almanahs.

Ephemeris attēlo precīzas koordinātas (x, y, z) un to pirmo un otro atvasinājumu, kas raksturo satelīta atrašanās vietu PZ-90 ģeocentriskajā koordinātu sistēmā. Almanahā ir informācija par visiem sistēmas satelītiem, proti: Kepleri elementi, aptuvenas laika korekcijas vērtības attiecībā uz borta laiku attiecībā pret sistēmas laiku un katra satelīta izmantojamības/atteices pazīmes.

Zemes vadības komplekss

GLONASS orbitālo konstelāciju kontrolē zemes vadības komplekss (GCU). Tajā ietilpst Sistēmas vadības centrs (SCC) (Golicino-2, Maskavas apgabals) un izsekošanas un kontroles staciju tīkls, kas izkliedēts visā Krievijā. Zemes vadības komplekss apkopo, uzkrāj un apstrādā trajektorijas un telemetrijas informāciju par visiem sistēmas satelītiem un izdod vadības komandas un navigācijas informāciju katram satelītam. Trajektorijas informācija tiek periodiski kalibrēta, izmantojot lāzera attāluma mērītājus (kvantooptiskās stacijas) no NKU. Šim nolūkam GLONASS satelīti ir aprīkoti ar lāzera reflektoriem. Sistēmas pareizai darbībai ļoti svarīga ir visu procesu sinhronizācija. Šim nolūkam NKU ir iekļauts centrālais sinhronizators (CS), kas ir augstas precizitātes ūdeņraža laika/frekvences standarts. CA ir sinhronizēts ar nacionālo laika/frekvences standartu UTC(SU).

Diferenciālo GLONASS apakšsistēmu attīstība Krievijā

GLONASS sistēmas diferenciālās navigācijas režīma pētījumi Krievijā sāka aktīvi pētīt, sākot ar 70. gadu beigām, gandrīz paralēli pašas GLONASS sistēmas attīstībai. Šajā darbā aktīvi piedalījās zinātnieki no Militāro kosmosa spēku Centrālā pētniecības institūta, Krievijas Kosmosa instrumentācijas pētniecības institūta, Krievijas Radionavigācijas un laika institūta un Lietišķās mehānikas pētniecības un ražošanas asociācijas. Tomēr dažādu objektīvu iemeslu dēļ praktiska īstenošana diferenciālās navigācijas režīma ieviešana Krievijā diferenciālo apakšsistēmu veidā ir aizkavējusies.

Darbs pie diferenciālās navigācijas režīmiem Krievijā notika 1990.-1991.gadā. Jāpiebilst, ka dažu ārvalstu diferenciālo GPS tīklu pārklājuma zonas daļēji aptver Krievijas teritoriju un to apskalojošo jūru ūdeņus. Turklāt daži ārvalstu uzņēmumi izrāda nopietnu interesi par attīstību Krievijas tirgus patērētājiem un to diferenciālo tīklu izvietošanu Krievijā. Šādos apstākļos ir pieaugusi Krievijas patērētāju un navigācijas iekārtu ražotāju interese par diferenciālajiem navigācijas režīmiem. Tāpēc aktīvi tika uzsākts darbs pie diferenciālstaciju izveides dažādiem mērķiem.

Pašlaik Krievijā tiek plānots izveidot vietējās un reģionālās diferenciālās apakšsistēmas, kas apkalpo gaisa kuģus un jūras kuģi. Ņemot vērā to resorisko specializāciju, ko galvenokārt nosaka izvēlētie kanāli korektīvo grozījumu nodošanai patērētājiem, šo sistēmu izmantošana citam plašākam patērētāju lokam ir problemātiska. Tāpēc nākotnē jārēķinās ar nodomu rašanos izveidot citas diferencētas apakšsistēmas, piemēram, sauszemes transporta navigācijas atbalsta interesēs. Tādējādi Krievijā var novērot tendenci veidot departamentu diferenciālo apakšsistēmu tīklu, kas vērsts uz noteiktas klases patērētāju apkalpošanu. Pamatojoties uz korektīvas informācijas ģenerēšanas principu, šīs sistēmas ir lokālas un to darbības zonas neaptver Krievijas teritoriju. Šādu diferenciālo apakšsistēmu attīstību pa vienkāršu aritmētisku to skaita palielināšanu diez vai var saukt par ekonomiski pamatotu. Tāpēc pēc pētījuma tika piedāvāts cits diferenciālo apakšsistēmu izstrādes veids.

1994. gadā Militāro kosmosa spēku Centrālais pētniecības institūts kopā ar Koordinācijas zinātniskās informācijas centru izstrādāja un piedāvāja iespēju Krievijas teritorijā izbūvēt paplašinātu diferenciālo apakšsistēmu, izmantojot Krievijas zemes kosmosa kuģu vadības kompleksa infrastruktūru. Šī plašās zonas diferenciālā apakšsistēma var apkalpot gandrīz visus lielākos GLONASS sistēmas patērētājus Krievijā. Šādas paplašinātas sistēmas darbības principi un koriģējošās informācijas ģenerēšanas algoritmi tika izstrādāti un praktiski pārbaudīti, izmantojot mērījumu informāciju, kas iegūta ar GLONASS sistēmas uz zemes vadības kompleksa palīdzību, kā arī kopīgā eksperimentālā darba procesā. VKS Centrālais pētniecības institūts, KNITs VKS un Krievijas Jūras navigācijas un ģeodēzijas uzņēmums Tālajos Austrumos un Dienvidaustrumāzijā. Analizējot diferenciālo apakšsistēmu attīstības stāvokli Krievijā un ārzemēs 1994. gadā, kļuva skaidrs, ka lokālo un plašo apgabalu diferenciālo apakšsistēmu nesadalītā attīstība neatbilst mūsdienu prasībām. Lai koordinētu atsevišķu diferenciālo apakšsistēmu attīstību Krievijā un lai tās pēc tam apvienotu vienā (valstu) diferenciālajā sistēmā, 1994. gadā tika ierosināts izstrādāt GLONASS sistēmas diferenciālo apakšsistēmu uzbūves koncepciju, kas tika atspoguļota. starpresoru lēmumā “Par darbu veikšanu dažādu līmeņu diferenciālo apakšsistēmu un integritātes uzraudzības sistēmu izveidei”. Šo koncepciju kopīgi izstrādāja Militārie kosmosa spēki un Satiksmes ministrija, un tā tika apstiprināta 1996. gada martā.

Īss vienotas diferenciālās sistēmas jēdziena apraksts

Koncepcija nosaka, ka Krievijas diferenciālajai sistēmai ir jābūt trīs līmeņu hierarhiskai struktūrai, kas ietver plašus ceļu policijas iecirkņus, reģionālo ceļu policijas iecirkņu tīklu un vietējos ceļu policijas iecirkņus. Koncepcijā norādīts, ka katrs RDS līmenis ir neatkarīga apakšsistēma, kas spēj autonomi atrisināt savus uzdevumus paredzētajam mērķim. Viņiem vajadzētu kolektīvi pārstāvēt vienota sistēma, nodrošinot jebkuram patērētājam precīzu navigācijas informāciju. Pirmais RDS struktūras līmenis ir plašas atstarpes DPS. Tā veic šādas funkcijas: - apkopo un apstrādā informāciju no novērošanas stacijām, otrā un trešā līmeņa KKS, lai ātri noskaidrotu jonosfēras reģionālo modeļu, efemerīdu un GLONASS kosmosa kuģa PVP parametrus, kā arī informāciju par novērošanas staciju integritāti. sistēma; — nepieciešamās informācijas nodošana no plašā ceļu policijas uz otrā un trešā līmeņa CCS vai tieši patērētājiem; — mijiedarbība ar GLONASS NKU līdzekļiem (Sistēmas vadības centrs, Navigācijas lauka kontroles sektors). Nepieciešamais 1. līmeņa KKS skaits ir 3…5. Katrs 1. līmeņa KKS ir plašas apgabala DPS centrs. Koordinātu noteikšanas precizitāte, izmantojot KKS 1. līmeņa signālus, ir 5-10 m attālumā no KKS 1500-2000 km. Mūsuprāt, 1.līmeņa KKS tīkla izveide ir iespējama, pamatojoties uz esošo Krievijas zemes kosmosa kuģu vadības kompleksa infrastruktūru, kas ietver kosmosa kuģu vadības punktus, datu apmaiņas sistēmu, skaitļošanas iespējas. Par labu tam runā šādi apstākļi: - Krievijas kosmosa kuģu vadības kompleksa mērīšanas punkti un zemes objekti ir izkliedēti visā Krievijas teritorijā, kas ļaus paplašinātās diferenciālās apakšsistēmas versijā izveidot diferenciālo lauku. GLONASS CNS, kas aptver Krievijas un kaimiņvalstu teritoriju; — kompleksā jau ir izveidota infrastruktūra, sistēma navigācijas informācijas vākšanai un apstrādei dažādu mērķu kosmosa kuģu vadīšanas interesēs; — darbojoties plašā ceļu policijā, visvienkāršāk ir organizēt GLONASS sistēmas NKU un ceļu policijas iekārtu mijiedarbību, lai ģenerētu gan koriģējošu diferenciālo informāciju, gan brīdinājuma signālus par integritātes pārkāpumiem. Tajā pašā laikā plašās zonas ceļu policijas interesēs var izmantot arī informāciju no reģionālās un vietējās ceļu policijas.

Otro līmeni veido reģionālie (specializētie) ceļu policijas dienesti, kas izveidoti, lai aptvertu noteiktas jomas, ekonomiski attīstītākās, ar lielu patērētāju skaitu vai noteiktu patērētāju kategoriju apkalpošanu. Reģionālās ceļu policijas izvietošanas zonas var būt apgabali ar intensīvu satiksmi (gaisa, jūras, autoceļu, dzelzceļu), apgabali ar sarežģītiem meteoroloģiskajiem apstākļiem, apsekošanas darbu zonas utt.. Koordinātu noteikšanas precizitāte, pamatojoties uz 2. līmeņa KKS signāliem, ir 3. ..10 metri attālumos no KKS līdz 500 km.

Trešais līmenis ir vietējā ceļu policija, kas izvietota atsevišķās teritorijās, lai risinātu privātas ekonomikas, zinātnes un aizsardzības problēmas. Vietējā DPS var ietvert arī sistēmas īpaša (epizodiska) departamenta darba veikšanai, tostarp sistēmas ar novērojumu pēcprocesoru apstrādi. Vietējais DPS var būt precīzs un nodrošināt decimetru precizitāti telpiskām noteikšanām attālumos līdz pat vairākiem desmitiem kilometru. Tos var izveidot arī iekšā mobilās iespējas izpildi. 3. līmeņa DPS ir iespējams iekļaut pseido-satelītus.

Kombinēta GPS un GLONASS izmantošana

GPS un GLONASS raksturojums

Tabulā ir apkopotas GPS un GLONASS funkcijas, to signālu struktūras un precizitātes dati. Abas sistēmas ir pilnīgi līdzīgas. Domstarpības attiecas uz sešām orbitālajām plaknēm GPS, salīdzinot ar trim GLONASS, kodu dalīšanu un laika signālu frekvences multipleksēšanu. Tā kā GLONASS ir lielāks orbītas slīpums, tas nodrošina labākus rezultātus polārajos reģionos.

Kā parādīts tabulā, katra sistēma pārraida signālus divās frekvencēs. Civilai lietošanai ir pieejams tikai abu sistēmu C/A kods. GLONASS SA dēļ nav apzināti samazināta precizitāte. Jebkuras sistēmas faktiskā precizitāte ir daudz labāka par norādīto un ir aptuveni 30 metri.

ASV garantē signāla struktūras nemainīgumu 10 gadus, Krievija - 15 gadus, kas nozīmē uztvērēju ķēžu nemainīgumu. GPS satelītu kalpošanas laiks ir 7 gadi, GLONASS - 5. Finansiālo grūtību dēļ Krievijas sistēmas funkcionalitātes uzturēšana joprojām ir grūts uzdevums.

GPS un GLONASS — autonomās sistēmas, no kuriem katram ir savs laika standarts. GPS standarts ir Universal Time Coded (UTC), kura amerikāņu standarts atrodas ASV Jūras spēku laboratorijā. GLONASS pieņemtā laika skala ir UTC (SU), Padomju Savienības nacionālais standarts. Atšķirība starp šiem standartiem šobrīd ir 2 sekundes, taču šīs atšķirības stabilitāte nav garantēta. Tā kā ir nepieciešama laika noteikšana un precīza mērīšana, lietotājam ir jāspēj noteikt momentāno starpību starp diviem laika standartiem. Problēmu var samazināt līdz atrašanās vietas noteikšanai, izmantojot divus pseidodiapazonu komplektus, no kuriem katrs satur nezināmu laika nobīdi. Tas noved pie nezināmo skaita palielināšanās līdz 5. Ekstrēmākajā gadījumā jūs varat atrisināt problēmu bez papildu nezināmā, upurējot diapazona mērījumus starp standartiem. Bet, tā kā GPS un GLONASS kombinētai lietošanai ir pārmērīgs informācijas apjoms, šādas situācijas ir ārkārtīgi reti.

Abas sistēmas izsaka savu satelītu un līdz ar to arī lietotāju pozīcijas dažādās ģeocentriskās koordinātu sistēmās. GPS pamatā ir WGS84 koordinātu sistēma; GLONASS — uz SGS85. Kombinējot koordinātu sistēmas, ir jānovērtē transformācija starp tām. Eksperimentu rezultāti liecina, ka uz zemes esošo punktu koordinātas, kas izteiktas dažādas sistēmas koordinātas atšķiras ne vairāk kā par 20 metriem.

Neliela daļa (0,4%) GPS-21 lietotāju redz mazāk nekā četrus satelītus. Kombinētās GPS + GLONASS sistēmas izmantošanas gadījumā visi lietotāji vienlaikus redzētu vismaz astoņus satelītus (atgādiniet, ka atrašanās vietas noteikšanai ir nepieciešami vismaz četri satelīti), un 99% lietotāju redz 10 vai vairāk satelītus, un gandrīz puse. skatiet četrpadsmit vai vairāk. Var redzēt, ka daži lietotāji nevar novērtēt savu atrašanās vietu, izmantojot GPS vai GLONASS atsevišķi. Izmantojot kombinēto satelītu konstelāciju, visiem lietotājiem ir liekas mērījumu kopas. Augšējā histogrammā ir ņemti vērā tikai tie satelīti, kas atrodas ievērojami virs horizonta (> 7,5 grādi).

Noteikšanas precizitāte GPS atrašanās vietas, GLONASS un lietojot kopā

Satelītu navigāciju izmanto autovadītāji, velosipēdisti, tūristi – pat rīta skrējēji paši izseko savu maršrutu, izmantojot satelītus. Tā vietā, lai jautātu garāmgājējiem, kā atrast īsto māju, lielākā daļa izvēlas izņemt viedtālruni un uzdot šo jautājumu GLONASS vai GPS. Lai gan moduļi satelītnavigācija uzstādīts katrā viedtālrunī un lielākajā daļā sporta pulksteņu, tikai viens no desmit saprot, kā šī sistēma darbojas un kā atrast īsto ierīču jūrā ar GPS/GLONASS funkcijām.

Kā darbojas satelītu navigācijas sistēma?

Saīsinājums GPS nozīmē globālās pozicionēšanas sistēma: “globālā pozicionēšanas sistēma”, ja tiek tulkots burtiski. Ideja izmantot satelītus zemās Zemes orbītā, lai noteiktu zemes objektu koordinātas, radās 1950. gados, tūlīt pēc tam, kad Padomju Savienība palaida pirmo mākslīgo pavadoni. Amerikāņu zinātnieki novēroja satelīta signālu un atklāja, ka tā frekvence mainās, kad satelīts tuvojas vai attālinās. Tāpēc, zinot precīzas koordinātas uz Zemes, jūs varat aprēķināt precīzu satelīta atrašanās vietu. Šis novērojums deva impulsu globālas koordinātu aprēķināšanas sistēmas izstrādei.

Sākotnēji par atklājumu sāka interesēties flote – flotes laboratorija sāka attīstību, taču laika gaitā tika nolemts izveidot vienotu sistēmu visiem bruņotajiem spēkiem. Pirmais GPS satelīts tika palaists orbītā 1978. gadā. Pašlaik aptuveni trīsdesmit satelīti pārraida signālus. Kad navigācijas sistēma sāka darboties, ASV militārie departamenti sarūpēja dāvanu visiem planētas iedzīvotājiem – atvēra bezmaksas pieeju satelītiem, lai ikviens bez maksas varētu izmantot Globālās pozicionēšanas sistēmu, ja vien ir uztvērējs.

Sekojot amerikāņiem, Roscosmos izveidoja savu sistēmu: pirmais GLONASS satelīts nonāca orbītā 1982. gadā. GLONASS ir globāla navigācijas satelītu sistēma, kas darbojas pēc tāda paša principa kā amerikāņu sistēma. Šobrīd orbītā atrodas 24 Krievijas satelīti, kas nodrošina koordināciju.

Lai izmantotu vienu no sistēmām vai, vēl labāk, divas vienlaikus, ir nepieciešams uztvērējs, kas uztvers signālus no satelītiem, kā arī dators šo signālu atšifrēšanai: objekta atrašanās vieta tiek aprēķināta, pamatojoties uz intervāliem starp saņemtos signālus. Aprēķina precizitāte ir plus vai mīnus 5 m.

Jo vairāk satelītu ierīce “redz”, jo vairāk informācijas tā var sniegt. Lai noteiktu koordinātas, navigatoram jāredz tikai divi satelīti, bet, ja tas atradīs vismaz četru satelītu virzienu, ierīce varēs ziņot, piemēram, par objekta kustības ātrumu. Tāpēc mūsdienu navigācijas ierīces nolasa arvien vairāk parametru:

• Objekta ģeogrāfiskās koordinātas.
• Viņa kustības ātrums.
• Augstums virs jūras līmeņa.

Kādas kļūdas var rasties GPS/GLONASS darbībā?

Satelītu navigācija ir laba, jo tā ir pieejama visu diennakti no jebkuras vietas uz planētas. Lai kur jūs atrastos, ja jums ir uztvērējs, varat noteikt koordinātas un izveidot maršrutu. Tomēr praksē satelīta signālu var iestrēgt fiziski šķēršļi vai laika apstākļu katastrofas: ja jūs ejat cauri pazemes tunelim un augšā plosās arī vētra, signāls var “nesasniegt” uztvērēju.

Šī problēma tika atrisināta, izmantojot A-GPS tehnoloģiju: tā pieņem, ka uztvērējs piekļūst serverim, izmantojot alternatīvus sakaru kanālus. Tas savukārt izmanto datus, kas saņemti no satelītiem. Pateicoties tam, jūs varat izmantot navigācijas sistēma telpās, tuneļos, sliktos laikapstākļos. A-GPS tehnoloģija ir paredzēta viedtālruņiem un citām personīgajām ierīcēm, tāpēc, izvēloties navigatoru vai viedtālruni, pārbaudiet, vai tas atbalsta šo standartu. Tādā veidā jūs varat būt pārliecināti, ka izšķirošā brīdī ierīce neizdosies.

Viedtālruņu īpašnieki dažkārt sūdzas, ka navigators nedarbojas precīzi vai periodiski “izslēdzas” un nenosaka koordinātas. Parasti tas ir saistīts ar faktu, ka lielākajā daļā viedtālruņu GPS/GLONASS funkcija pēc noklusējuma ir atspējota. Ierīce izmanto šūnu torņus vai bezvadu internets. Problēmu var atrisināt, iestatot viedtālruni un aktivizējot vēlamo koordinātu noteikšanas metodi. Jums var būt nepieciešams arī kalibrēt kompasu vai atiestatīt navigatoru.

Navigatoru veidi

• Automašīna. Navigācijas sistēma, kuras pamatā ir GLONASS satelīti vai to amerikāņu analogi, var būt daļa no automašīnas borta datora, bet biežāk viņi iegādājas atsevišķas ierīces. Tie ne tikai nosaka automašīnas koordinātas un ļauj ērti nokļūt no punkta A līdz punktam B, bet arī aizsargā pret zādzībām. Pat ja noziedznieki nozog automašīnu, to var izsekot, izmantojot bāku. Vēl viena speciālo ierīču priekšrocība automašīnām ir tā, ka tās paredz antenas uzstādīšanu - pateicoties antenai, jūs varat pastiprināt GLONASS signālu.
• Tūrists. Ja automašīnas navigatorā varat instalēt īpašu karšu komplektu, tad ceļojumu ierīcēm tiek izvirzītas stingrākas prasības: mūsdienu modeļi ļauj izmantot paplašinātu karšu komplektu. Tomēr visvienkāršākā tūristu ierīce ir tikai signāla uztvērējs ar vienkāršu datoru. Tas var pat neatzīmēt kartē koordinātas, un tādā gadījumā būs nepieciešama papīra karte ar navigācijas režģi. Taču tagad šādas ierīces tiek pirktas tikai taupības nolūkos.
• Viedtālruņi, planšetdatori ar GPS/GLONASS uztvērēju. Viedtālruņi ļauj lejupielādēt arī paplašinātu karšu komplektu. Tos var izmantot kā automašīnu un tūristu navigatorus, galvenais ir instalēt aplikāciju un lejupielādēt nepieciešamās kartes. Daudzas noderīgas navigācijas programmas– bez maksas, bet dažiem ir jāmaksā neliela summa.

Navigācijas programmas viedtālruņiem

Viens no visvairāk vienkāršas programmas, kas paredzēts tiem, kuri nevēlas iedziļināties funkcionalitātē: MapsWithMe. Tas ļauj no tīkla lejupielādēt vajadzīgā reģiona karti un pēc tam to izmantot pat tad, ja nav interneta savienojuma. Programma parādīs atrašanās vietu kartē, atradīs šajā kartē atzīmētos objektus - tos varēsiet saglabāt kā grāmatzīmes un izmantot vēlāk ātra meklēšana. Šeit funkcionalitāte beidzas. Programma izmanto tikai vektoru kartes - citus formātus nevar ielādēt.

Android ierīču īpašnieki var izmantot programmu OsmAnd. Tas ir piemērots autovadītājiem un gājējiem, jo ​​ļauj automātiski izveidot maršrutu pa ceļiem vai kalnu takām. GLONASS navigators palīdzēs jums maršrutā balss komandas. Papildus vektorkartēm varat izmantot rastra kartes, kā arī atzīmēt ceļa punktus un ierakstīt pēdas.

OsmAnd tuvākā alternatīva ir lietojumprogramma Locus Map. Tas ir piemērots gājēju tūristiem, jo ​​tas atgādina klasiku navigācijas ierīce tūristiem, kas tika izmantoti pirms viedtālruņu parādīšanās. Izmanto gan vektoru, gan rastra kartes.

Ceļojumu ierīces

Viedtālruņi un planšetdatori var aizstāt tūrismam paredzētu GPS/GLONASS ierīci, taču šim risinājumam ir savi trūkumi. No vienas puses, ja jums ir viedtālrunis, jums nav jāiegādājas papildu ierīces. Ar karti ir viegli strādāt uz liela, spilgta ekrāna, un aplikāciju izvēle ir plaša - esam norādījuši tikai dažas programmas, visus piedāvājumus nav iespējams aptvert. Taču viedtālrunim ir arī trūkumi:

• Ātri izlādējas. Vidēji ierīce darbojas vienu dienu, un pastāvīgas koordinātu meklēšanas režīmā - vēl mazāk.
• Nepieciešama rūpīga apstrāde. Protams, ir droši viedtālruņi, taču papildus tam, ka tie ir dārgi, šāda viedtālruņa uzticamību joprojām nevar salīdzināt ar īpašu tūristu GLONASS ierīci. Tas var būt pilnīgi ūdensizturīgs.

Vairāku dienu pārgājieniem savvaļā ir izstrādātas specializētas ierīces, ūdensizturīgos korpusos un ar jaudīgas baterijas. Tomēr, izvēloties šādu ierīci, ir svarīgi nodrošināt, lai tā atbalstītu gan vektoru, gan rastra kartes. Rastra karte ir attēls, kas saistīts ar koordinātām. Varat paņemt papīra karti, skenēt to, saistīt to ar GLONASS koordinātām — un jūs iegūsit rastra karti. Vektorkartes nav attēls, bet gan objektu kopums, ko programma novieto uz attēla. Sistēma ļauj veikt meklēšanu pēc objektiem, taču pašam izveidot šādu diagrammu ir grūti.

Daudzi automašīnu īpašnieki savās automašīnās izmanto navigatorus. Tomēr daži no viņiem nezina par divu dažādu esamību satelītu sistēmas- krievu GLONASS un amerikāņu GPS. No šī raksta jūs uzzināsit, kādas ir to atšķirības un kuram vajadzētu dot priekšroku.

Kā darbojas navigācijas sistēma?

Navigācijas sistēmu galvenokārt izmanto, lai noteiktu objekta atrašanās vietu (in šajā gadījumā automašīna) un tās ātrums. Dažreiz ir nepieciešams noteikt citus parametrus, piemēram, augstumu virs jūras līmeņa.

Tas aprēķina šos parametrus, nosakot attālumu starp pašu navigatoru un katru no vairākiem satelītiem, kas atrodas Zemes orbītā. Kā likums, par efektīvs darbs Sistēmai nepieciešama sinhronizācija ar četriem satelītiem. Mainot šos attālumus, tas nosaka objekta koordinātas un citus kustības raksturlielumus. GLONASS satelīti nav sinhronizēti ar Zemes rotāciju, kas nodrošina to stabilitāti ilgā laika periodā.

Video: GloNaSS vs GPS

Kas ir labāks GLONASS vai GPS un kāda ir to atšķirība

Navigācijas sistēmas galvenokārt bija paredzētas izmantošanai militāriem nolūkiem, un tikai pēc tam kļuva pieejamas parastajiem pilsoņiem. Acīmredzot militārpersonām ir jāizmanto savas valsts attīstība, jo ārvalstu navigācijas sistēmu konfliktsituācijas gadījumā šīs valsts iestādes var atslēgt. Turklāt Krievijā viņi aicina izmantot GLONASS sistēmu ikdiena militārpersonas un valdības amatpersonas.

Ikdienā parastam autobraucējam nemaz nevajadzētu uztraukties par navigācijas sistēmas izvēli. Gan GLONASS, gan nodrošina ikdienas lietošanai pietiekamu navigācijas kvalitāti. Krievijas un citu valstu ziemeļu teritorijās, kas atrodas ziemeļu platuma grādos, GLONASS satelīti darbojas efektīvāk, jo to kustības trajektorijas atrodas augstāk virs Zemes. Tas ir, Arktikā, Skandināvijas valstīs GLONASS ir efektīvāks, un zviedri to atzina jau 2011. gadā. Citos reģionos GPS atrašanās vietas noteikšanā ir nedaudz precīzāka nekā GLONASS. Saskaņā ar Krievijas diferenciālās korekcijas un uzraudzības sistēmu GPS kļūdas svārstījās no 2 līdz 8 metriem, GLONASS kļūdas no 4 līdz 8 metriem. Bet, lai GPS noteiktu atrašanās vietu, kas jānoķer no 6 līdz 11 satelītiem, GLONASS pietiek ar 6-7 satelītiem.

Jāņem vērā arī tas, ka GPS sistēma parādījās 8 gadus agrāk un 90. gados ieņēma ievērojamu vadību. Un pēdējās desmitgades laikā GLONASS ir gandrīz pilnībā samazinājis šo atstarpi, un līdz 2020. gadam izstrādātāji sola, ka GLONASS nekādā ziņā nebūs zemāks par GPS.

Lielākā daļa moderno ir aprīkoti ar kombinētu sistēmu, kas atbalsta gan Krievijas, gan Amerikas satelītu sistēmu. Tieši šīs ierīces ir visprecīzākās, un tām ir vismazākā kļūda, nosakot transportlīdzekļa koordinātas. Palielinās arī saņemto signālu stabilitāte, jo šāda ierīce var “redzēt” vairāk satelītu. No otras puses, šādu navigatoru cenas ir daudz augstākas nekā to vienas sistēmas kolēģiem. Tas ir saprotams - tajās ir iebūvētas divas mikroshēmas, kas spēj uztvert signālus no katra veida satelīta.

Video: GPS un GPS+GLONASS uztvērēju pārbaude Redpower CarPad3

Tādējādi visprecīzākie un uzticamākie navigatori ir divu sistēmu ierīces. Tomēr to priekšrocības ir saistītas ar vienu būtisku trūkumu - izmaksām. Tāpēc, izvēloties, jādomā – vai tik augsta precizitāte ir nepieciešama ikdienas lietošanā? Tāpat vienkāršam auto entuziastam nav īpaši svarīgi, kādu navigācijas sistēmu izmantot - krievu vai amerikāņu. Ne GPS, ne GLONASS neļaus jums pazust un aizvedīs jūs uz vēlamo galamērķi.

Ideja par objektu atrašanu, izmantojot mākslīgos Zemes pavadoņus, amerikāņiem ienāca prātā jau pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados. Tomēr padomju satelīts spieda zinātniekus.

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

Kā darbojas ģeogrāfiskā atrašanās vieta

Apskatīsim ģeopozicionēšanas iespējas, izmantojot parastā izsekotāja piemēru. Līdz aktivizēšanai ierīce ir gaidīšanas režīmā, GPS modulis GLONASS ir izslēgts. Šī opcija ir paredzēta, lai ietaupītu akumulatora uzlādi un palielinātu periodu akumulatora darbības laiks ierīces.

Aktivizēšanas laikā vienlaikus tiek palaisti trīs procesi:

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

Tāpēc, domājot, ko izvēlēties – GPS vai GLONASS, izvēlieties aprīkojumu, kas atbalsta divas satelītu sistēmas. Viena no tām trūkumus segs otrs. Tādējādi uztvērējam vienlaicīgi ir pieejami signāli no 18-20 satelītiem. Tas nodrošina labu signāla līmeni un stabilitāti un samazina kļūdas.

GPS un GLONASS uzraudzības pakalpojuma izmaksas

Iekārtas galīgās izmaksas ietekmē vairāki faktori:

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

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

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

Krievijas ražotāji piedāvā diezgan rentablu aprīkojumu par saprātīgām cenām. Vietējo izsekotāju cenas sākas no 2500 rubļiem.

Atsevišķa izdevumu pozīcija – abonēšanas maksa un samaksu papildu pakalpojumi. Ikmēneša maksa vietējiem uzņēmumiem – 400 rubļi. Eiropas ražotāji paver papildu iespējas papildu “monētai”.

Jums būs jāmaksā arī par aprīkojuma uzstādīšanu. Vidēji uzstādīšana iekšā servisa centrs maksās 1500 rubļu.

GLONASS un GPS priekšrocības un trūkumi

Tagad apskatīsim katras sistēmas plusus un mīnusus.

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

Atsākt

Tātad, kurš uzvarēs GPS un GLONASS salīdzinājumā? Stingri sakot, civilajiem lietotājiem ir vienalga, kādus satelītus izmanto viņu navigācijas iekārtas. Abas sistēmas ir bezmaksas un atrodas atvērta piekļuve. Izstrādātājiem saprātīgs risinājums būtu savstarpēja sistēmu integrācija. Šajā gadījumā izsekotāja “redzes laukā” būs nepieciešamais ierīču skaits pat nelabvēlīgos laika apstākļos un augstceltņu veidā.

GPS un GLONASS. Video par tēmu