Glonass alebo GPS. Glonass alebo GPS – výhody a nevýhody

) je určený na určenie aktuálnych súradníc, nadmorskej výšky, rýchlosti a času pomocou signálov zo satelitných navigačných systémov GLONASS, GPS a SBAS (WAAS, EGNOS). Ľahko integrovateľné do navigačných komplexov a systémov.

Rozsah pôsobnosti

Navigačný prijímač je možné použiť vo vysoko presných navigačných systémoch, vrátane systémov s vysokou dynamikou objektov, v systémoch riadenia dopravy pre železničnú, cestnú, leteckú, námornú, riečnu a iné druhy dopravy.

Modul prijímača je navrhnutý ako doska plošných spojov s jednostranným usporiadaním prvkov a kontaktných plôšok pre povrchovú montáž.

Špecifikácie

Charakteristiky navigácie

Elektrické charakteristiky a prevedenie

Úvod do systému GLONASS

GLONASS(Global Navigation Satellite System) je satelitný rádiový navigačný systém, ktorý umožňuje neobmedzenému počtu spotrebiteľov kdekoľvek na Zemi a vo vzduchu, bez ohľadu na poveternostné podmienky, určiť s vysokou presnosťou ich súradnice, rýchlosť a presný čas. Oblasti použitia systému GLONASS sú rozsiahle a rozmanité. Medzi nimi sú nasledujúce:

1. Organizácia leteckej a námornej dopravy, zlepšenie bezpečnosti letov a navigácie.


2. Geodézia a kartografia, zostavovanie pozemkových a lesných katastrov, výstavba ciest, kladenie komunikácií a potrubí, kontrola seizmicky nebezpečných oblastí, geológia a prieskum nerastov, rozvoj ropných a plynových polí v pobrežných šelfových oblastiach, určovanie parametrov rotácie Zeme atď.


3. Monitoring pozemnej dopravy, organizácia a riadenie pohybu nákladu, medzimestská železničná a cestná doprava, vytváranie „inteligentných“ vozidiel.


4. Synchronizácia časových mierok vzdialený priateľ z iných predmetov.


5. Monitorovanie životného prostredia, organizácia pátracích a záchranných operácií.

Charakteristika systému GLONASS

• Presnosť navigačných určení podľa polohy, m (99,7% pravdepodobnosť) - 50-70.


• Presnosť určenia zložiek vektora rýchlosti spotrebiteľa m/s (pravdepodobnosť 99,7 %) nie je horšia ako 0,15.


• Presnosť spojenia efemeridového času s Greenwichským stredným časom (pravdepodobnosť 99,7 %) je 1 μs.


• Čas potrebný na vykonanie: - prvého určenia navigácie - od 1 do 3 minút; následné definície navigácie - od 1 do 10 s.

Prvý satelit GLONASS (Cosmos 1413) bol vypustený 12. októbra 1982. Systém GLONASS bol oficiálne uvedený do prevádzky 24. septembra 1993 na príkaz prezidenta Ruskej federácie.

Ako funguje systém GLONASS

Na určenie trojrozmerných súradníc, rýchlosti a času používa spotrebiteľ navigačné signály neustále vysielané satelitmi GLONASS. Každý satelit GLONASS vysiela navigačné rádiové signály dvoch typov: štandardná presnosť (ST) a vysoká presnosť (HT). Signál PT sa prenáša v pásme L na princípe frekvenčného delenia. To znamená, že každý satelit GLONASS vysiela navigačný signál na svojej vlastnej nosnej frekvencii: L1=1602 MHz + 0,5625n MHz, kde n je číslo frekvenčného kanála (n=0,1,2...). Satelity, ktoré sú v opačných bodoch na orbitálnej rovine (antipodálne satelity), môžu vysielať navigačné signály na rovnakom nosiči. Súčasná prítomnosť antipodálnych satelitov v zóne viditeľnosti jednotlivého spotrebiteľa je nemožná. Navigačný prijímač spotrebiteľa automaticky prijíma signály z najmenej 4 satelitov GLONASS a meria pseudovzdialenosti týchto satelitov a ich rýchlosti zmien. Súčasne s meraniami sú navigačné správy extrahované a spracované zo satelitných signálov. Výsledkom spoločného spracovania v procesore prijímača meraní a navigačných správ sú vypočítané tri súradnice spotrebiteľa, tri zložky rýchlosti jeho pohybu a presný čas.

Zloženie systému GLONASS

Systém GLONASS zahŕňa tri podsystémy (segmenty): podsystém kozmickej lode (orbitálny segment), pozemný riadiaci komplex (pozemný segment) a spotrebiteľský podsystém (segment).

Subsystém kozmickej lode

Plne rozmiestnená orbitálna konštelácia GLONASS pozostáva z 24 kozmických lodí umiestnených v troch orbitálnych rovinách. Roviny sú od seba vzdialené v zemepisnej dĺžke o 120 stupňov a posunuté voči sebe v argumente zemepisnej šírky o 15 stupňov. V každej rovine je umiestnených osem satelitov s rovnomerným posunom pozdĺž argumentu zemepisnej šírky 45 stupňov. Satelity sa nachádzajú na kruhových dráhach so sklonom 64,8 stupňa a obežnou dobou približne 11 hodín a 15 minút. Táto konfigurácia orbitálnej konštelácie umožňuje zabezpečiť stálu prítomnosť najmenej 5 satelitov s prijateľnou geometriou konštelácie v zóne viditeľnosti spotrebiteľa umiestneného kdekoľvek na Zemi av blízkozemskom priestore.

V súčasnosti sa orbitálny subsystém GLONASS skladá z 24 prevádzkovaných satelitov a jedného rezervného. Súčasne je zabezpečené nepretržité navigačné pole s neustálou prítomnosťou 5...8 satelitov GLONASS v zóne viditeľnosti spotrebiteľa. Charakteristiky pozorovateľnosti satelitov GLONASS v severných zemepisných šírkach (> 50 stupňov) sú lepšie ako charakteristiky pozorovateľnosti satelitov GPS.

satelit GLONASS

Satelity GLONASS vynášajú na obežnú dráhu ruské vojenské vesmírne sily z kozmodrómu Bajkonur. Nosná raketa ťažkej triedy PROTON vynesie súčasne tri satelity. Palubné vybavenie satelitu GLONASS zahŕňa navigačný komplex, riadiaci komplex, orientačné systémy, stabilizáciu, korekciu atď. Každý satelit je vybavený céziovým časovo/frekvenčným štandardom navrhnutým tak, aby vytvoril vysoko stabilnú palubnú časovú škálu a synchronizoval všetky procesy v palubné vybavenie. Palubný počítač spracováva navigačné informácie prichádzajúce z riadiacej jednotky a prevádza ich do formátu navigačnej správy pre spotrebiteľov.

Navigačná správa

Navigačná správa sa prenáša ako súčasť navigačného rádiového signálu a obsahuje:

• satelitné efemeridy, časovo-frekvenčné korekcie palubnej časovej stupnice vo vzťahu k systémovému času GLONASS a UTC(SU);


• časové pečiatky;


• systémový almanach.

Efemeridy predstavujú presné súradnice (x,y,z) a ich prvú a druhú deriváciu, ktoré popisujú polohu družice v geocentrickom súradnicovom systéme PZ-90. Almanach obsahuje informácie o všetkých satelitoch systému, menovite: Keplerianove prvky, hrubé hodnoty časových korekcií palubného času vzhľadom na systémový čas a známky prevádzkyschopnosti/poruchy každého satelitu.

Pozemný riadiaci komplex

Orbitálna konštelácia GLONASS je riadená pozemným riadiacim komplexom (GCU). Zahŕňa Centrum riadenia systému (SCC) (Golitsyno-2, Moskovský región) a sieť sledovacích a kontrolných staníc rozmiestnených po celom Rusku. Pozemný riadiaci komplex zhromažďuje, zhromažďuje a spracováva informácie o trajektórii a telemetrii o všetkých satelitoch v systéme a vydáva riadiace príkazy a navigačné informácie pre každý satelit. Informácie o dráhe sa pravidelne kalibrujú pomocou laserových diaľkomerov (kvantooptických staníc) od NKU. Na tento účel sú satelity GLONASS vybavené laserovými reflektormi. Pre správne fungovanie systému je veľmi dôležitá synchronizácia všetkých procesov. Na tento účel NKU obsahuje centrálny synchronizátor (CS), čo je vysoko presný vodíkový štandard času a frekvencie. CA je synchronizovaná s národným štandardom času a frekvencie UTC (SU).

Vývoj diferenciálnych subsystémov GLONASS v Rusku

Výskum diferenciálneho navigačného režimu pre systém GLONASS v Rusku sa začal aktívne študovať koncom 70-tych rokov, takmer súbežne s vývojom samotného systému GLONASS. Na tejto práci sa aktívne podieľali vedci z Centrálneho výskumného ústavu vojenských vesmírnych síl, Ruského výskumného ústavu kozmických prístrojov, Ruského inštitútu rádionavigácie a času a Výskumného a výrobného združenia aplikovanej mechaniky. Avšak z rôznych objektívnych príčin praktickú realizáciu režim diferenciálnej plavby v Rusku vo forme diferenciálnych subsystémov sa oneskoril.

V rokoch 1990-1991 došlo v Rusku k zintenzívneniu prác na režimoch diferenciálnej navigácie. Je potrebné poznamenať, že oblasti pokrytia niektorých zahraničných diferenciálnych sietí GPS čiastočne pokrývajú územie Ruska a vody morí, ktoré ho obmývajú. Okrem toho niektoré zahraničné spoločnosti prejavujú vážny záujem o rozvoj ruský trh spotrebiteľov a rozmiestnenie ich diferenciálnych sietí v Rusku. Za týchto podmienok sa zvýšil záujem ruských spotrebiteľov a výrobcov navigačných zariadení o rozdielne navigačné režimy. Preto sa aktívne začalo pracovať na vytvorení diferenciálnych staníc na rôzne účely.

V súčasnosti sa v Rusku plánuje vytvorenie miestnych a regionálnych diferenciálnych subsystémov slúžiacich lietadlám a námorné plavidlá. Vzhľadom na ich rezortnú špecializáciu, ktorá je daná najmä zvolenými kanálmi podávania nápravných opatrení spotrebiteľom, je problematické využívanie týchto systémov ďalším širším okruhom spotrebiteľov. V budúcnosti by sme preto mali očakávať vznik zámerov na vytvorenie ďalších diferenciálnych subsystémov v záujme napríklad plavebnej podpory pozemnej dopravy. V Rusku je teda možné zaznamenať tendenciu vytvárať sieť oddelených diferenciálnych subsystémov zameraných na obsluhu spotrebiteľov určitej triedy. Na základe princípu generovania opravných informácií sú tieto systémy lokálne a ich pracovné oblasti nepokrývajú územie Ruska. Takýto vývoj diferenciálnych subsystémov na ceste jednoduchého aritmetického zvýšenia ich počtu možno len ťažko nazvať ekonomicky opodstatneným. Preto bol po výskume navrhnutý iný spôsob vývoja diferenciálnych subsystémov.

V roku 1994 Ústredný výskumný ústav vojenských vesmírnych síl spolu s Koordinačným vedeckým informačným centrom vyvinul a navrhol možnosť výstavby rozšíreného diferenciálneho subsystému na ruskom území s využitím infraštruktúry ruského pozemného riadiaceho komplexu kozmických lodí. Tento širokoplošný diferenciálny subsystém môže slúžiť takmer všetkým hlavným spotrebiteľom systému GLONASS v Rusku. Princípy fungovania takéhoto rozšíreného systému a algoritmy na generovanie korekčných informácií boli predtým vyvinuté a prakticky testované s použitím informácií o meraní získaných pomocou pozemného riadiaceho komplexu pre systém GLONASS, ako aj v procese spoločnej experimentálnej práce Ústredný výskumný ústav VKS, KNITs VKS a Ruská námorná navigácia a geodetická spoločnosť v oblastiach Ďalekého východu a juhovýchodnej Ázie. Výsledkom analýzy stavu vývoja diferenciálnych subsystémov v Rusku a zahraničí v roku 1994 bolo jasné, že nesúrodý vývoj miestnych a rozsiahlych diferenciálnych subsystémov nespĺňa moderné požiadavky. Pre koordináciu rozvoja jednotlivých diferenciálnych subsystémov v Rusku a s cieľom ich následného zjednotenia do jedného (štátneho) diferenciálneho systému bola v roku 1994 navrhnutá Koncepcia výstavby diferenciálnych subsystémov systému GLONASS, ktorá sa premietla do tzv. v medzirezortnom rozhodnutí „O vykonaní prác na vytvorení rozdielnych subsystémov rôznych úrovní a systémov monitorovania integrity“. Túto koncepciu spoločne vypracovali vojenské vesmírne sily a ministerstvo dopravy a schválili ju v marci 1996.

Stručný opis konceptu jednotného diferenciálneho systému

Koncepcia určuje, že ruský diferenciálny systém by mal mať trojúrovňovú hierarchickú štruktúru, ktorá zahŕňa rozľahlé stanice dopravnej polície, sieť regionálnych staníc dopravnej polície a miestne stanice dopravnej polície. Koncepcia uvádza, že každá úroveň RDS predstavuje nezávislý subsystém, ktorý je schopný autonómne riešiť svoje úlohy na zamýšľaný účel. Spoločne by mali reprezentovať jednotný systém, ktorá poskytuje všetkým spotrebiteľom presné navigačné informácie. Prvou úrovňou štruktúry RDS je širokopásmový DPS. Vykonáva tieto funkcie: - zber a spracovanie informácií z pozorovacích staníc, KKS druhej a tretej úrovne za účelom rýchleho objasnenia parametrov regionálnych modelov ionosféry, efemeridov a kozmických lodí GLONASS PVP, ako aj informácií o integrite systém; — prenos potrebných informácií od celoplošnej dopravnej polície do CCS druhej a tretej úrovne alebo priamo spotrebiteľom; — interakcia s prostriedkami GLONASS NKU (Centrum riadenia systému, sektor riadenia navigačného poľa). Požadovaný počet KKS úrovne 1 je 3…5. Každá úroveň 1 KKS je centrom rozsiahleho DPS. Presnosť určenia súradníc pomocou signálov KKS úrovne 1 je 5-10 m pri vzdialenostiach od KKS 1500-2000 km. Podľa nášho názoru je vytvorenie siete KKS 1. úrovne možné na základe existujúcej infraštruktúry ruského pozemného riadiaceho komplexu kozmických lodí, vrátane riadiacich bodov kozmických lodí, systému výmeny údajov a výpočtových zariadení. V prospech toho hovoria tieto okolnosti: - meracie body a pozemné objekty riadiaceho komplexu ruských kozmických lodí sú rozmiestnené po celom území Ruska, čo umožní vytvoriť vo verzii rozšíreného diferenciálneho subsystému diferenciálne pole tzv. GLONASS CNS pokrývajúci územie Ruska a susedných krajín; — komplex už má rozvinutú infraštruktúru, systém zberu a spracovania navigačných informácií v záujme riadenia kozmických lodí na rôzne účely; — pri prevádzke celoplošnej dopravnej polície je najjednoduchšie zorganizovať interakciu systému GLONASS NKU a vybavenia dopravnej polície, aby sa generovali opravné diferenciálne informácie a varovné signály o porušení integrity. Zároveň je možné v záujme dopravnej polície v širokom okolí využiť aj informácie krajskej a miestnej dopravnej polície.

Druhú úroveň tvoria regionálne (špecializované) služby dopravnej polície, ktoré sú vytvorené na pokrytie určitých oblastí, ekonomicky najrozvinutejších, s veľkým počtom spotrebiteľov alebo na obsluhu určitých skupín spotrebiteľov. Oblasti nasadenia krajskej dopravnej polície môžu byť oblasti s hustou premávkou (letecká, námorná, cestná, železničná), oblasti so sťaženými meteorologickými podmienkami, oblasti prieskumných prác a pod. Presnosť určenia súradníc na základe signálov úrovne 2 KKS je 3. ..10 metrov pri vzdialenostiach od KKS do 500 km.

Treťou úrovňou je miestna dopravná polícia dislokovaná v jednotlivých oblastiach na riešenie súkromných ekonomických, vedeckých a obranných problémov. Miestne DPS môžu zahŕňať aj systémy na vykonávanie špeciálnych (epizodických) oddelení vrátane systémov s postprocesorovým spracovaním pozorovaní. Lokálne DPS môžu byť presné a poskytovať decimetrovú presnosť priestorových určení na vzdialenosti až niekoľko desiatok kilometrov. Môžu byť vytvorené aj v mobilné možnosti exekúcie. Do DPS 3. úrovne je možné zaradiť pseudosatelity.

Kombinované použitie GPS a GLONASS

Charakteristika GPS a GLONASS

V tabuľke sú zhrnuté vlastnosti GPS a GLONASS, ich signálové štruktúry a údaje o presnosti. Oba systémy sú úplne podobné. Nezhoda sa týka šiestich orbitálnych rovín pre GPS oproti trom pre GLONASS, kódového delenia verzus frekvenčné multiplexovanie časovacích signálov. Keďže GLONASS má vyšší sklon obežnej dráhy, poskytuje lepšie výsledky v polárnych oblastiach.

Ako je uvedené v tabuľke, každý systém vysiela signály na dvoch frekvenciách. Pre civilné použitie je dostupný iba kód C/A oboch systémov. Neexistuje žiadne zámerné zníženie presnosti v dôsledku SA v GLONASS. Skutočná presnosť ktoréhokoľvek zo systémov je oveľa lepšia, ako sa uvádza a je približne 30 metrov.

USA garantujú nemennosť štruktúry signálu na 10 rokov, Rusko - na 15 rokov, čo znamená nemennosť obvodov prijímača. Životnosť satelitov GPS je 7 rokov, GLONASS - 5. Kvôli finančným ťažkostiam zostáva zachovanie funkčnosti ruského systému ťažkou úlohou.

GPS a GLONASS - autonómne systémy, z ktorých každá má svoj vlastný časový štandard. Štandard GPS je Universal Time Coded (UTC), ktorého americký štandard sa nachádza v US Naval Laboratory. Časová mierka prijatá GLONASS je UTC (SU), národný štandard Sovietskeho zväzu. Rozdiel medzi týmito štandardmi je momentálne 2 sekundy, ale stabilita tohto rozdielu nie je zaručená. Keďže je potrebná detekcia času a presné meranie, používateľ musí byť schopný určiť okamžitý rozdiel medzi dvoma časovými normami. Problém sa dá zredukovať na odhadovanie polohy pomocou dvoch sád pseudorozsahov, z ktorých každá obsahuje neznámy časový posun. To vedie k zvýšeniu počtu neznámych na 5. V najextrémnejšom prípade môžete problém vyriešiť bez ďalšej neznámej, čím sa obetuje meranie rozsahu medzi normami. Ale keďže kombinované používanie GPS a GLONASS má nadmerné množstvo informácií, takéto situácie sú extrémne zriedkavé.

Tieto dva systémy vyjadrujú polohy svojich satelitov a teda ich používateľov v rôznych geocentrických súradnicových systémoch. GPS je založený na súradnicovom systéme WGS84; GLONASS - na SGS85. Kombinácia súradnicových systémov vyžaduje vyhodnotenie transformácie medzi nimi. Experimentálne výsledky ukazujú, že súradnice bodov na zemi, vyjadrené v rôzne systémy súradnice sa nelíšia o viac ako 20 metrov.

Malé percento (0,4 %) používateľov GPS-21 vidí menej ako štyri satelity. V prípade kombinovaného používania systémov GPS + GLONASS by všetci používatelia videli súčasne najmenej osem satelitov (pripomeňme, že na odhad polohy sú potrebné minimálne štyri satelity) a 99 % používateľov vidí 10 alebo viac satelitov a takmer polovica pozri štrnásť alebo viac. Je vidieť, že niektorí používatelia nedokážu odhadnúť svoju polohu samostatne pomocou GPS alebo GLONASS. Vďaka kombinovanej konštelácii satelitov majú všetci používatelia k dispozícii nadbytočné sady meraní. Histogram vyššie berie do úvahy iba satelity, ktoré sa nachádzajú výrazne nad horizontom (> 7,5 stupňa).

Presnosť stanovenia GPS polohy, GLONASS a pri spoločnom použití

Satelitnú navigáciu využívajú vodiči, cyklisti, turisti – aj ranní bežci sledujú svoju vlastnú trasu pomocou satelitov. Namiesto pýtania sa okoloidúcich, ako nájsť ten správny dom, väčšina radšej vytiahne smartfón a položí túto otázku GLONASS alebo GPS. Hoci moduly satelitná navigácia nainštalovaný v každom smartfóne a vo väčšine športových hodiniek iba jeden človek z desiatich rozumie tomu, ako tento systém funguje a ako nájsť ten správny v mori zariadení s funkciami GPS/GLONASS.

Ako funguje satelitný navigačný systém?

Skratka GPS znamená Global Positioning System: „globálny systém určovania polohy“, ak je preložený doslovne. Myšlienka použiť satelity na nízkej obežnej dráhe Zeme na určenie súradníc pozemných objektov sa objavila v 50-tych rokoch, hneď po tom, čo Sovietsky zväz vypustil prvý umelý satelit. Americkí vedci monitorovali satelitný signál a zistili, že jeho frekvencia sa mení, keď sa satelit približuje alebo vzďaľuje. Preto, keď poznáte svoje presné súradnice na Zemi, môžete vypočítať presnú polohu satelitu. Toto pozorovanie dalo impulz k rozvoju globálneho súradnicového výpočtového systému.

Spočiatku sa o objav začalo zaujímať námorníctvo - námorné laboratórium sa začalo s vývojom, ale časom sa rozhodlo o vytvorení jednotného systému pre všetky ozbrojené sily. Prvý satelit GPS bol vypustený na obežnú dráhu v roku 1978. V súčasnosti vysiela signály asi tridsať satelitov. Keď navigačný systém začal fungovať, americké vojenské oddelenia darovali všetkým obyvateľom planéty - otvorili bezplatný prístup k satelitom, takže každý mohol bezplatne používať systém globálneho určovania polohy, pokiaľ má prijímač.

Po Američanoch vytvoril Roskosmos svoj vlastný systém: prvý satelit GLONASS sa dostal na obežnú dráhu v roku 1982. GLONASS je globálny navigačný satelitný systém, ktorý funguje na rovnakom princípe ako ten americký. V súčasnosti je na obežnej dráhe 24 ruských satelitov, ktoré zabezpečujú koordináciu.

Na používanie jedného zo systémov, alebo ešte lepšie dvoch súčasne, potrebujete prijímač, ktorý bude prijímať signály zo satelitov, ako aj počítač na dešifrovanie týchto signálov: poloha objektu sa vypočíta na základe intervalov medzi prijímané signály. Presnosť výpočtu je plus mínus 5 m.

Čím viac satelitov zariadenie „vidí“, tým viac informácií môže poskytnúť. Na určenie súradníc stačí navigátorovi vidieť dva satelity, no ak nájde smer aspoň štyroch satelitov, zariadenie bude vedieť hlásiť napríklad rýchlosť pohybu objektu. Preto moderné navigačné zariadenia čítajú čoraz viac parametrov:

• Geografické súradnice objektu.
• Rýchlosť jeho pohybu.
• Nadmorská výška nad hladinou mora.

Aké chyby sa môžu vyskytnúť pri prevádzke GPS/GLONASS?

Satelitná navigácia je dobrá, pretože je dostupná nepretržite odkiaľkoľvek na planéte. Nech ste kdekoľvek, ak máte prijímač, môžete určiť súradnice a zostaviť trasu. V praxi však môže byť satelitný signál rušený fyzickými prekážkami alebo poveternostnými katastrofami: ak prechádzate podzemným tunelom a navyše nad ním zúri búrka, signál sa nemusí „dostať“ k prijímaču.

Tento problém bol vyriešený pomocou technológie A-GPS: predpokladá, že prijímač pristupuje k serveru cez alternatívne komunikačné kanály. To zase využíva dáta prijaté zo satelitov. Vďaka tomu môžete použiť navigačný systém v izbách, tuneloch, v zlom počasí. Technológia A-GPS je určená pre smartfóny a iné osobné zariadenia, preto si pri výbere navigátora alebo smartfónu overte, či tento štandard podporuje. Môžete si tak byť istí, že zariadenie v rozhodujúcej chvíli nezlyhá.

Majitelia smartfónov sa niekedy sťažujú, že navigátor nefunguje presne alebo sa pravidelne „vypína“ a neurčuje súradnice. Spravidla je to spôsobené tým, že vo väčšine smartfónov je funkcia GPS/GLONASS štandardne vypnutá. Zariadenie využíva bunkové veže resp bezdrôtový internet. Problém je možné vyriešiť nastavením smartfónu a aktiváciou požadovanej metódy na určenie súradníc. Možno budete musieť kalibrovať kompas alebo resetovať navigátor.

Typy navigátorov

• Automobilový priemysel. Navigačný systém založený na satelitoch GLONASS alebo ich amerických analógoch môže byť súčasťou palubného počítača auta, ale častejšie si kupujú samostatné zariadenia. Nielenže určujú súradnice auta a umožňujú vám ľahko sa dostať z bodu A do bodu B, ale tiež chránia pred krádežou. Aj keď zločinci ukradnú auto, možno ho sledovať pomocou majáku. Ďalšou výhodou špeciálnych zariadení pre automobily je, že umožňujú inštaláciu antény - vďaka anténe môžete posilniť signál GLONASS.
• Turista. Ak môžete nainštalovať špeciálnu sadu máp do automobilového navigátora, potom sú na cestovné zariadenia kladené prísnejšie požiadavky: moderné modely umožňujú použitie rozšírenej sady máp. Najjednoduchším turistickým zariadením je však len prijímač signálu s jednoduchým počítačom. Možno ani neoznačí súradnice na mape, v takom prípade bude potrebná papierová mapa s navigačnou mriežkou. Teraz sa však takéto zariadenia kupujú len z ekonomických dôvodov.
• Smartfóny, tablety s prijímačom GPS/GLONASS. Smartfóny tiež umožňujú stiahnuť rozšírenú sadu máp. Môžu byť použité ako automobilové a turistické navigátory, hlavnou vecou je nainštalovať aplikáciu a stiahnuť potrebné mapy. Mnohé z užitočných navigačné programy- zadarmo, ale za niektoré musíte zaplatiť malú sumu.

Navigačné programy pre smartfóny

Jeden z najviac jednoduché programy, určený pre tých, ktorí sa nechcú hrabať vo funkcionalite: MapsWithMe. Umožňuje vám stiahnuť si mapu požadovaného regiónu zo siete a potom ju použiť, aj keď nie je k dispozícii internetové pripojenie. Program zobrazí polohu na mape, nájde objekty označené na tejto mape - môžete si ich uložiť ako záložky a použiť ich neskôr rýchle vyhľadávanie. Tu funkcia končí. Program používa iba vektorové mapy - iné formáty nie je možné načítať.

Majitelia Android zariadení môžu využívať program OsmAnd. Je vhodný pre vodičov a chodcov, pretože umožňuje automaticky vykresliť trasu po cestách alebo horských cestičkách. Navigátor GLONASS vás prevedie po trase hlasové príkazy. Okrem vektorových máp môžete použiť aj rastrové mapy, ako aj označovanie trasových bodov a zaznamenávanie trás.

Najbližšou alternatívou k OsmAnd je aplikácia Locus Map. Je vhodný pre peších turistov, keďže pripomína klasiku navigačné zariadenie pre turistov, ktoré sa používali pred príchodom smartfónov. Používa vektorové aj rastrové mapy.

Cestovné zariadenia

Smartfóny a tablety môžu nahradiť vyhradené zariadenie GPS/GLONASS pre turistiku, ale toto riešenie má svoje nevýhody. Na jednej strane, ak máte smartfón, nemusíte kupovať žiadne ďalšie zariadenia. S mapou sa na veľkej a jasnej obrazovke pracuje jednoducho a výber aplikácií je široký – uviedli sme len niekoľko programov, nie je možné pokryť všetky ponuky. Smartfón má však aj nevýhody:

• Rýchlo sa vybíja. V priemere zariadenie funguje jeden deň av režime neustáleho vyhľadávania súradníc - ešte menej.
• Vyžaduje starostlivé zaobchádzanie. Samozrejme, existujú bezpečné smartfóny, no okrem toho, že sú drahé, spoľahlivosť takéhoto smartfónu sa stále nedá porovnávať so špeciálnym turistickým zariadením GLONASS. Môže byť úplne vodotesný.

Pre viacdňové túry vo voľnej prírode boli vyvinuté špecializované prístroje vo vodotesných obaloch a s výkonné batérie. Pri výbere takéhoto zariadenia je však dôležité dbať na to, aby podporovalo vektorové aj rastrové mapy. Rastrová mapa je obrázok spojený so súradnicami. Môžete si vziať papierovú mapu, naskenovať ju, prepojiť ju so súradnicami GLONASS – a získate rastrovú mapu. Vektorové mapy nie sú obrázok, ale súbor objektov, ktoré program umiestni na obrázok. Systém vám umožňuje spustiť vyhľadávanie podľa objektov, ale vytvoriť takýto diagram sami je ťažké.

Mnoho majiteľov áut používa vo svojich autách navigátory. Niektorí z nich však nevedia o existencii dvoch rôznych satelitné systémy– ruský GLONASS a americký GPS. Z tohto článku sa dozviete, aké sú ich rozdiely a ktorý z nich by ste mali uprednostniť.

Ako funguje navigačný systém?

Navigačný systém sa používa hlavne na určenie polohy objektu (v v tomto prípade auto) a jeho rýchlosť. Niekedy je potrebné určiť niektoré ďalšie parametre, napríklad nadmorskú výšku.

Tieto parametre vypočítava stanovením vzdialenosti medzi samotným navigátorom a každým z niekoľkých satelitov umiestnených na obežnej dráhe Zeme. Spravidla pre efektívnu prácu Systém vyžaduje synchronizáciu so štyrmi satelitmi. Zmenou týchto vzdialeností určuje súradnice objektu a ďalšie charakteristiky pohybu. Satelity GLONASS nie sú synchronizované s rotáciou Zeme, čo zabezpečuje ich stabilitu počas dlhého časového obdobia.

Video: GloNaSS vs GPS

Čo je lepšie GLONASS alebo GPS a aký je ich rozdiel

Navigačné systémy boli primárne určené na vojenské účely a až potom sa stali dostupnými pre bežných občanov. Je zrejmé, že armáda potrebuje využiť vývoj svojho štátu, pretože cudzí navigačný systém môžu orgány danej krajiny v prípade konfliktnej situácie vypnúť. Navyše v Rusku požadujú používanie systému GLONASS v každodenný život vojenských a vládnych predstaviteľov.

V bežnom živote by si bežný motorista nemal s výberom navigačného systému vôbec lámať hlavu. GLONASS aj poskytujú kvalitu navigácie dostatočnú na každodenné použitie. Na severných územiach Ruska a ďalších krajinách nachádzajúcich sa v severných zemepisných šírkach fungujú satelity GLONASS efektívnejšie vďaka skutočnosti, že ich trajektórie sú vyššie nad Zemou. To znamená, že v Arktíde, v škandinávskych krajinách, je GLONASS efektívnejší a Švédi to uznali už v roku 2011. V iných regiónoch je GPS pri určovaní polohy o niečo presnejší ako GLONASS. Podľa ruského systému diferenciálnej korekcie a monitorovania sa chyby GPS pohybovali od 2 do 8 metrov, chyby GLONASS od 4 do 8 metrov. Ale na to, aby GPS určil polohu, ktorú potrebujete zachytiť od 6 do 11 satelitov, stačí GLONASS pre 6-7 satelitov.

Treba tiež vziať do úvahy, že systém GPS sa objavil o 8 rokov skôr a v 90. rokoch zaujal výrazný náskok. A za posledné desaťročie GLONASS túto medzeru takmer úplne zmenšil a do roku 2020 vývojári sľubujú, že GLONASS nebude v žiadnom prípade horší ako GPS.

Väčšina moderných je vybavená kombinovaným systémom, ktorý podporuje ruský satelitný systém aj americký. Práve tieto zariadenia sú najpresnejšie a majú najnižšiu chybu pri určovaní súradníc vozidla. Stabilita prijímaných signálov sa tiež zvyšuje, pretože takéto zariadenie „vidí“ viac satelitov. Na druhej strane sú ceny takýchto navigátorov oveľa vyššie ako ich náprotivky s jedným systémom. Je to pochopiteľné – sú v nich zabudované dva čipy, schopné prijímať signály z každého typu satelitu.

Video: test GPS a GPS+GLONASS prijímačov Redpower CarPad3

Najpresnejšie a najspoľahlivejšie navigátory sú teda dvojsystémové zariadenia. Ich výhody sú však spojené s jednou významnou nevýhodou - nákladmi. Pri výbere sa preto treba zamyslieť – je taká vysoká presnosť potrebná pri každodennom používaní? Pre jednoduchého automobilového nadšenca tiež nie je veľmi dôležité, ktorý navigačný systém použiť - ruský alebo americký. Ani GPS, ani GLONASS vás nenechajú stratiť sa a dovedú vás do požadovaného cieľa.

Myšlienka lokalizácie objektov pomocou umelých satelitov Zeme prišla na myseľ Američanov už v päťdesiatych rokoch minulého storočia. Sovietsky satelit však vedcov tlačil.

Americký fyzik Richard Kershner si uvedomil, že ak poznáte súradnice na zemi, môžete zistiť rýchlosť sovietskej kozmickej lode. Tu sa začalo nasadzovanie programu, ktorý sa neskôr stal známym ako GPS – globálny systém určovania polohy. V roku 1974 bol na obežnú dráhu vypustený prvý americký satelit. Tento projekt bol pôvodne určený pre vojenské oddelenia.

Ako funguje geolokácia

Pozrime sa na funkcie geopozície na príklade bežného sledovača. Až do aktivácie je zariadenie v pohotovostnom režime, GPS modul GLONASS je vypnutý. Táto možnosť slúži na šetrenie nabitia batérie a predĺženie doby výdrž batérie zariadení.

Počas aktivácie sa naraz spúšťajú tri procesy:

• Prijímač GPS začne analyzovať súradnice pomocou vstavaného programu. Ak sú v tomto momente zistené tri satelity, systém sa považuje za nedostupný. To isté sa deje s GLONASS;
• ak sledovač (napríklad navigátor) podporuje moduly dvoch systémov, potom zariadenie analyzuje informácie prijaté z oboch satelitov. Potom si prečíta informácie, ktoré považuje za spoľahlivé;
• ak v správnom čase nie sú dostupné signály oboch systémov, zapne sa GSM. Údaje získané týmto spôsobom však budú nepresné.

Preto, keď sa pýtate, čo si vybrať – GPS alebo GLONASS, vyberte si zariadenie, ktoré podporuje dva satelitné systémy. Nevýhody jedného z nich prekryje druhý. Prijímač má teda k dispozícii súčasne signály z 18-20 satelitov. To zaisťuje dobrú úroveň signálu a stabilitu a minimalizuje chyby.

Náklady na službu monitorovania GPS a GLONASS

Konečnú cenu zariadenia ovplyvňuje niekoľko faktorov:

• krajina pôvodu;
• aké navigačné systémy sa používajú;
• kvalita materiálov a doplnkové funkcie;
• údržba softvéru.

Najlacnejšou možnosťou je vybavenie čínskej výroby. Cena začína od 1000 rubľov. Nemali by ste však očakávať kvalitné služby. Za také peniaze dostane majiteľ obmedzenú funkčnosť a krátku životnosť.

Ďalším segmentom zariadení sú európski výrobcovia. Suma začína od 5 000 rubľov, ale na oplátku dostane kupujúci stajňu softvér a pokročilé funkcie.

Ruskí výrobcovia ponúkajú pomerne cenovo výhodné vybavenie za rozumné ceny. Ceny domácich sledovačov začínajú na 2 500 rubľov.

Samostatná nákladová položka - poplatok za predplatné a platby doplnkové služby. Mesačný poplatok pre domáce spoločnosti - 400 rubľov. Európski výrobcovia otvárajú ďalšie možnosti pre ďalšiu „mincu“.

Budete tiež musieť zaplatiť za inštaláciu zariadenia. V priemere inštalácia v servisné stredisko bude stáť 1500 rubľov.

Výhody a nevýhody GLONASS a GPS

Teraz sa pozrime na výhody a nevýhody jednotlivých systémov.

Satelity GPS sa na južnej pologuli takmer neobjavujú, zatiaľ čo GLONASS vysiela signály do Moskvy, Švédska a Nórska. Čistota signálu je v americkom systéme vyššia vďaka 27 aktívnym satelitom. Rozdiel v chybovosti „hrá do karát“ amerických satelitov. Pre porovnanie: nepresnosť GLONASS je 2,8 m, nepresnosť GPS je 1,8 m. Ide však o priemerný údaj. Čistota výpočtov závisí od polohy satelitov na obežnej dráhe. V niektorých prípadoch sú zariadenia zoradené tak, že sa zvyšuje miera nesprávneho výpočtu. Táto situácia nastáva v oboch systémoch.

Obnoviť

Ktorá teda vyhrá v porovnaní GPS vs GLONASS? Prísne vzaté, civilných používateľov nezaujíma, aké satelity používajú ich navigačné zariadenia. Oba systémy sú bezplatné a nachádzajú sa v otvorený prístup. Rozumným riešením pre vývojárov by bola vzájomná integrácia systémov. V tomto prípade bude mať tracker vo svojom „zornom poli“ potrebný počet zariadení aj pri nepriaznivých poveternostných podmienkach a rušení v podobe výškových budov.

GPS a GLONASS. Video k téme