Glonass yoki GPS. Glonass yoki GPS - ijobiy va salbiy tomonlari

) GLONASS, GPS va SBAS (WAAS, EGNOS) sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlari signallari yordamida joriy koordinatalar, balandlik, tezlik va vaqtni aniqlash uchun mo'ljallangan. Navigatsiya majmualari va tizimlariga osongina integratsiyalangan.

Qo'llash doirasi

Navigatsiya qabul qiluvchisi yuqori aniqlikdagi navigatsiya tizimlarida, shu jumladan ob'ektlarning yuqori dinamikasiga ega tizimlarda, temir yo'l, avtomobil, havo, dengiz, daryo va boshqa transport turlari uchun harakatni boshqarish tizimlarida qo'llanilishi mumkin.

Qabul qiluvchi modul sifatida ishlab chiqilgan bosilgan elektron plata elementlarning bir tomonlama joylashuvi va sirtni o'rnatish uchun aloqa yostiqlari bilan.

Texnik xususiyatlari

Navigatsiya xususiyatlari

Elektr xususiyatlari va dizayni

GLONASS tizimiga kirish

GLONASS(Global Navigation Satellite System) — Yerning istalgan nuqtasida va havoda cheklanmagan miqdordagi isteʼmolchilarga ob-havo sharoitidan qatʼi nazar, ularning koordinatalarini, tezligini va aniq vaqtini yuqori aniqlik bilan aniqlash imkonini beruvchi sunʼiy yoʻldosh radionavigatsiya tizimi. GLONASS tizimidan foydalanish sohalari keng va xilma-xildir. Ular orasida quyidagilar mavjud:

1. Havo va dengiz qatnovini tashkil etish, parvozlar va navigatsiya xavfsizligini oshirish.


2. Geodeziya va kartografiya, yer va oʻrmon kadastrlarini tuzish, yoʻl qurilishi, kommunikatsiya va quvurlarni yotqizish, seysmik xavfli hududlarni nazorat qilish, geologiya va foydali qazilmalarni qidirish, qirgʻoq boʻyidagi shelf hududlarida neft va gaz konlarini oʻzlashtirish, Yerning aylanish parametrlarini aniqlash va boshqalar.


3. Yer usti transporti monitoringi, yuk tashish, shaharlararo temir yo‘l va avtomobil transportini tashkil etish va boshqarish, “aqlli” transport vositalarini yaratish.


4. Vaqt o'lchovlarini sinxronlash uzoq do'st boshqa ob'ektlardan.


5. Atrof-muhit monitoringi, qidiruv-qutqaruv ishlarini tashkil etish.

GLONASS tizimining xususiyatlari

• Lavozim bo'yicha navigatsiyani aniqlashning aniqligi, m (99,7% ehtimollik) - 50-70.


• Iste'molchi tezligi vektorining komponentlarini aniqlashning aniqligi, m / s (99,7% ehtimollik) 0,15 dan yomon emas.


• Efemer vaqtini Grinvich vaqtiga bog'lashning aniqligi (99,7% ehtimollik) 1 mks.


• Amalga oshirish uchun zarur bo'lgan vaqt: - birinchi navigatsiyani aniqlash - 1 daqiqadan 3 minutgacha; keyingi navigatsiya ta'riflari - 1 dan 10 s gacha.

Birinchi GLONASS sun'iy yo'ldoshi (Kosmos 1413) 1982 yil 12 oktyabrda uchirilgan. GLONASS tizimi 1993 yil 24 sentyabrda Rossiya Federatsiyasi Prezidentining buyrug'i bilan rasman foydalanishga topshirilgan.

GLONASS tizimi qanday ishlaydi

Uch o'lchovli koordinatalar, tezlik va vaqtni aniqlash uchun iste'molchi GLONASS sun'iy yo'ldoshlari tomonidan doimiy ravishda uzatiladigan navigatsiya signallaridan foydalanadi. Har bir GLONASS sun'iy yo'ldoshi ikkita turdagi navigatsiya radio signallarini uzatadi: standart aniqlik (ST) va yuqori aniqlik (HT). PT signali chastota bo'linishi printsipi yordamida L diapazonida uzatiladi. Bu shuni anglatadiki, har bir GLONASS sun'iy yo'ldoshi o'zining tashuvchisi chastotasida navigatsiya signalini uzatadi: L1=1602 MGts + 0,5625n MGts, bu erda n - chastota kanali raqami (n=0,1,2...). Orbital tekislikning qarama-qarshi nuqtalarida joylashgan sun'iy yo'ldoshlar (antipodal sun'iy yo'ldoshlar) bir xil tashuvchida navigatsiya signallarini uzatishi mumkin. Individual iste'molchining ko'rish zonasida bir vaqtning o'zida antipodal yo'ldoshlarning mavjudligi mumkin emas. Iste'molchining navigatsiya qabul qiluvchisi avtomatik ravishda kamida 4 ta GLONASS sun'iy yo'ldoshlaridan signallarni qabul qiladi va ushbu sun'iy yo'ldoshlarning psevdo-diapazoni va ularning o'zgarish tezligini o'lchaydi. O'lchovlar bilan bir vaqtda navigatsiya xabarlari sun'iy yo'ldosh signallaridan olinadi va qayta ishlanadi. O'lchov va navigatsiya xabarlarini qabul qiluvchining protsessorida birgalikda ishlov berish natijasida iste'molchining uchta koordinatasi, uning harakat tezligining uchta komponenti va aniq vaqt hisoblab chiqiladi.

GLONASS tizimining tarkibi

GLONASS tizimi uchta quyi tizimni (segmentlarni) o'z ichiga oladi: kosmik kemaning quyi tizimi (orbital segment), yerni boshqarish kompleksi (yer segmenti) va iste'molchi quyi tizimi (segment).

Kosmik kemalar quyi tizimi

To'liq joylashtirilgan GLONASS orbital yulduz turkumi uchta orbital tekislikda joylashgan 24 ta kosmik kemadan iborat. Samolyotlar uzunlik bo'yicha 120 daraja masofada joylashgan va kenglik argumentida bir-biriga nisbatan 15 gradusga siljigan. Sakkizta sun'iy yo'ldosh har bir tekislikda 45 daraja kenglik argumenti bo'ylab bir xil siljish bilan joylashtirilgan. Sun'iy yo'ldoshlar 64,8 daraja egilish va taxminan 11 soat 15 minut orbital davri bilan aylana orbitalarda joylashgan. Orbital yulduz turkumining bunday konfiguratsiyasi Yerning istalgan joyida va Yerga yaqin bo'shliqda joylashgan iste'molchining ko'rish zonasida maqbul yulduz turkumiga ega bo'lgan kamida 5 ta sun'iy yo'ldoshning doimiy mavjudligini ta'minlashga imkon beradi.

Hozirgi vaqtda GLONASS orbital quyi tizimi 24 ta ishlaydigan sun'iy yo'ldosh va bitta zaxiradan iborat. Shu bilan birga, doimiy navigatsiya maydoni iste'molchining ko'rish zonasida 5 ... 8 GLONASS sun'iy yo'ldoshlarining doimiy mavjudligi bilan ta'minlanadi. GLONASS sun'iy yo'ldoshlarining shimoliy kengliklarda (> 50 daraja) kuzatuvchanlik xususiyatlari GPS sun'iy yo'ldoshlarining kuzatuvchanlik xususiyatlaridan yaxshiroqdir.

GLONASS sun'iy yo'ldoshi

GLONASS sun'iy yo'ldoshlari Rossiya harbiy-kosmik kuchlari tomonidan Bayqo'ng'ir kosmodromidan orbitaga chiqariladi. Og'ir toifadagi PROTON raketasi bir vaqtning o'zida uchta sun'iy yo'ldoshni uchiradi. GLONASS sun'iy yo'ldoshining bort uskunasi navigatsiya majmuasi, boshqaruv kompleksi, orientatsiya tizimlari, stabilizatsiya, tuzatish va boshqalarni o'z ichiga oladi. Har bir sun'iy yo'ldosh seziy vaqt/chastota standarti bilan jihozlangan bo'lib, u yuqori barqaror bort vaqt shkalasini shakllantirish va barcha jarayonlarni sinxronlashtirish uchun mo'ljallangan. bort uskunasida. Bort kompyuteri boshqaruv blokidan keladigan navigatsiya ma'lumotlarini qayta ishlaydi va uni iste'molchilar uchun navigatsiya xabari formatiga aylantiradi.

Navigatsiya xabari

Navigatsiya xabari navigatsiya radio signalining bir qismi sifatida uzatiladi va quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• sun'iy yo'ldosh efemerlari, GLONASS tizimi vaqtiga va UTC (SU) ga nisbatan bortdagi vaqt shkalasiga vaqt-chastota tuzatishlari;


• vaqt belgilari;


• tizim almanaxi.

Efemeris aniq koordinatalarni (x,y,z) va ularning birinchi va ikkinchi hosilalarini ifodalaydi, ular sun'iy yo'ldoshning PZ-90 geosentrik koordinatalar tizimidagi o'rnini tavsiflaydi. Almanax tizimning barcha sun'iy yo'ldoshlari haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi, xususan: Kepler elementlari, tizim vaqtiga nisbatan bort vaqtiga tuzatishlarning taxminiy qiymatlari va har bir sun'iy yo'ldoshning xizmat ko'rsatish / ishlamay qolish belgilari.

Yerni boshqarish kompleksi

GLONASS orbital yulduz turkumi yerni boshqarish kompleksi (GCU) tomonidan boshqariladi. U tizimni boshqarish markazini (SCC) (Golitsyno-2, Moskva viloyati) va Rossiya bo'ylab tarqalgan kuzatuv va nazorat stantsiyalari tarmog'ini o'z ichiga oladi. Yerni boshqarish majmuasi tizimdagi barcha sun’iy yo‘ldoshlar haqidagi traektoriya va telemetrik ma’lumotlarni to‘playdi, to‘playdi va qayta ishlaydi hamda har bir sun’iy yo‘ldoshga boshqaruv buyruqlari va navigatsiya ma’lumotlarini beradi. Traektoriya ma'lumotlari vaqti-vaqti bilan NKUdan lazerli masofa o'lchagichlar (kvanto-optik stantsiyalar) yordamida kalibrlanadi. Shu maqsadda GLONASS sun'iy yo'ldoshlari lazer reflektorlari bilan jihozlangan. Tizimning to'g'ri ishlashi uchun barcha jarayonlarni sinxronlashtirish juda muhimdir. Shu maqsadda NKU yuqori aniqlikdagi vodorod vaqti/chastota standarti bo'lgan Markaziy Sinxronizatorni (CS) o'z ichiga oladi. CA Milliy vaqt/chastota standarti UTC (SU) bilan sinxronlashtiriladi.

Rossiyada differensial GLONASS quyi tizimlarining rivojlanishi

Rossiyada GLONASS tizimi uchun differentsial navigatsiya rejimi bo'yicha tadqiqotlar 70-yillarning oxiridan boshlab, deyarli GLONASS tizimining rivojlanishi bilan parallel ravishda faol o'rganila boshlandi. Bu ishda Harbiy-kosmik kuchlar markaziy ilmiy-tadqiqot instituti, Rossiya kosmik asboblar ilmiy-tadqiqot instituti, Rossiya radionavigatsiya va vaqt instituti, Amaliy mexanika ilmiy-ishlab chiqarish birlashmasi olimlari faol ishtirok etdi. Biroq, turli ob'ektiv sabablarga ko'ra amaliy amalga oshirish Rossiyada differentsial quyi tizimlar ko'rinishidagi differentsial navigatsiya rejimi kechiktirildi.

Rossiyada differensial navigatsiya rejimlari bo'yicha ishlarning faollashishi 1990-1991 yillarda sodir bo'ldi. Shuni ta'kidlash kerakki, ba'zi xorijiy differensial GPS tarmoqlarining qamrov zonalari qisman Rossiya hududini va uni yuvadigan dengiz suvlarini qamrab oladi. Bundan tashqari, ayrim xorijiy kompaniyalar rivojlanishga jiddiy qiziqish bildirmoqda Rossiya bozori iste'molchilar va ularning differentsial tarmoqlarini Rossiyada joylashtirish. Bunday sharoitda rus iste'molchilari va navigatsiya uskunalari ishlab chiqaruvchilarining differentsial navigatsiya rejimlariga qiziqishi ortdi. Shu sababli, turli maqsadlar uchun differensial stansiyalarni yaratish bo'yicha ishlar faol boshlandi.

Hozirgi vaqtda Rossiyada samolyotlarga xizmat ko'rsatadigan mahalliy va mintaqaviy differentsial quyi tizimlarni yaratish rejalashtirilgan dengiz kemalari. Iste'molchilarga tuzatuvchi tuzatishlar kiritish uchun tanlangan kanallar bilan belgilanadigan ularning idoraviy ixtisoslashuvini hisobga olgan holda, ushbu tizimlardan boshqa kengroq iste'molchilar doirasi tomonidan foydalanish muammoli. Shu sababli, biz kelajakda, masalan, quruqlikdagi transportni navigatsiyani qo'llab-quvvatlash manfaatlari uchun boshqa differentsial quyi tizimlarni yaratish niyatlarining paydo bo'lishini kutishimiz kerak. Shunday qilib, Rossiyada ma'lum bir sinf iste'molchilariga xizmat ko'rsatishga qaratilgan idoraviy differentsial quyi tizimlar tarmog'ini yaratish tendentsiyasini qayd etish mumkin. Tuzatish ma'lumotlarini yaratish printsipiga asoslanib, ushbu tizimlar mahalliy bo'lib, ularning ish joylari Rossiya hududini qamrab olmaydi. Ularning sonining oddiy arifmetik o'sishi yo'lida differentsial quyi tizimlarning bunday rivojlanishini iqtisodiy jihatdan asosli deb atash qiyin. Shuning uchun, tadqiqotdan so'ng, differentsial quyi tizimlarni rivojlantirishning yana bir usuli taklif qilindi.

1994 yilda Harbiy-kosmik kuchlarning Markaziy ilmiy-tadqiqot instituti Muvofiqlashtiruvchi ilmiy axborot markazi bilan birgalikda Rossiyaning yer usti kosmik kemalarini boshqarish kompleksi infratuzilmasidan foydalangan holda Rossiya hududida kengaytirilgan differensial quyi tizimni qurish variantini ishlab chiqdi va taklif qildi. Ushbu keng maydonli differentsial quyi tizim Rossiyadagi GLONASS tizimining deyarli barcha asosiy iste'molchilariga xizmat qilishi mumkin. Bunday kengaytirilgan tizimning ishlash tamoyillari va tuzatuvchi ma'lumotlarni yaratish algoritmlari ilgari GLONASS tizimi uchun yerga asoslangan boshqaruv kompleksi yordamida olingan o'lchov ma'lumotlaridan foydalangan holda ishlab chiqilgan va amaliy sinovdan o'tgan. VKS Markaziy ilmiy-tadqiqot instituti, KNITs VKS va Rossiya dengiz navigatsiya va geodeziya kompaniyasi Uzoq Sharq va Janubi-Sharqiy Osiyo hududlarida. 1994 yilda Rossiyada va xorijda differensial quyi tizimlarning rivojlanish holatini tahlil qilish natijasida mahalliy va keng miqyosli differentsial quyi tizimlarning ajratilgan rivojlanishi zamonaviy talablarga javob bermasligi aniq bo'ldi. Rossiyada individual differensial quyi tizimlarning rivojlanishini muvofiqlashtirish va ularni keyinchalik yagona (davlat) differentsial tizimga birlashtirish maqsadida 1994 yilda GLONASS tizimining differentsial quyi tizimlarini qurish kontseptsiyasini ishlab chiqish taklif qilindi, u o'z aksini topgan. “Turli darajadagi differentsial quyi tizimlar va yaxlitlik monitoringi tizimlarini yaratish bo‘yicha ishlarni amalga oshirish to‘g‘risida”gi idoralararo qarorida. Ushbu kontseptsiya Harbiy-kosmik kuchlar va Transport vazirligi tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan va 1996 yil mart oyida tasdiqlangan.

Yagona differentsial tizim tushunchasining qisqacha tavsifi

Kontseptsiyada Rossiyaning differentsial tizimi uch bosqichli ierarxik tuzilishga ega bo'lishi kerakligini belgilaydi, jumladan, keng hududdagi yo'l politsiyasi stantsiyalari, mintaqaviy yo'l politsiyasi bo'limlari tarmog'i va mahalliy yo'l politsiyasi stantsiyalari. Kontseptsiyada ta'kidlanishicha, RDSning har bir darajasi o'z vazifalarini o'z maqsadiga muvofiq mustaqil ravishda hal qilishga qodir bo'lgan mustaqil quyi tizimni ifodalaydi. Birgalikda ular vakillik qilishlari kerak yagona tizim, har qanday iste'molchilarni aniq navigatsiya ma'lumotlari bilan ta'minlash. RDS strukturasining birinchi darajasi keng bo'shliqli DPS hisoblanadi. U quyidagi funktsiyalarni bajaradi: - ionosfera, efemeridlar va GLONASS kosmik kemasining PVP mintaqaviy modellari parametrlarini tezkor aniqlash uchun kuzatuv stantsiyalari, ikkinchi va uchinchi darajali KKS ma'lumotlarini to'plash va qayta ishlash, shuningdek, yaxlitligi to'g'risidagi ma'lumotlar. tizim; — zarur maʼlumotlarni keng yoʻl harakati politsiyasidan ikkinchi va uchinchi darajali MKSga yoki bevosita isteʼmolchilarga oʻtkazish; — GLONASS NKU (tizimni boshqarish markazi, navigatsiya maydonini boshqarish sektori) vositalari bilan o'zaro ta'sir qilish. 1-darajali KKSning kerakli soni 3…5. Har bir darajadagi 1 KKS keng maydonli DPS markazidir. KKS 1-darajali signallari yordamida koordinatalarni aniqlashning aniqligi KKS dan 1500-2000 km masofada 5-10 m. Bizning fikrimizcha, 1-darajali KKS tarmog'ini yaratish Rossiyaning yer usti kosmik kemalarini boshqarish kompleksining mavjud infratuzilmasi, shu jumladan kosmik kemalarni boshqarish punktlari, ma'lumotlar almashinuvi tizimi va hisoblash uskunalari asosida mumkin. Buni quyidagi holatlar tasdiqlaydi: - Rossiya kosmik kemalarini boshqarish majmuasining o'lchash punktlari va yer usti ob'ektlari Rossiya hududi bo'ylab tarqalgan, bu esa kengaytirilgan differensial quyi tizim versiyasida differensial maydonni yaratishga imkon beradi. Rossiya va qo'shni davlatlar hududini qamrab olgan GLONASS CNS; — kompleks allaqachon rivojlangan infratuzilmaga, turli maqsadlar uchun kosmik kemalarni boshqarish manfaatlarida navigatsiya maʼlumotlarini yigʻish va qayta ishlash tizimiga ega; — keng miqyosli yo'l harakati politsiyasi tizimidan foydalanilganda, tuzatuvchi differentsial ma'lumotlar va yaxlitlik buzilishi to'g'risida ogohlantiruvchi signallarni yaratish uchun GLONASS tizimi NKU va yo'l harakati politsiyasi uskunalarining o'zaro ta'sirini tashkil qilish juda oddiy. Shu bilan birga, keng yo'l harakati xavfsizligini ta'minlash uchun hududiy va mahalliy yo'l harakati politsiyasining ma'lumotlaridan ham foydalanish mumkin.

Ikkinchi daraja - hududiy (ixtisoslashtirilgan) yo'l harakati politsiyasi xizmatlaridan iborat bo'lib, ular iqtisodiy jihatdan eng rivojlangan, ko'plab iste'molchilarga ega bo'lgan ma'lum hududlarni qamrab olish yoki iste'molchilarning ma'lum toifalariga xizmat ko'rsatish uchun yaratilgan. Harakatni boshqarishning hududiy tizimlarini joylashtirish joylari transport harakati ogʻir boʻlgan hududlar (havo, dengiz, avtomobil, temir yoʻl), meteorologik sharoiti ogʻir hududlar, tadqiqot ishlari olib boriladigan hududlar va boshqalar boʻlishi mumkin.KKS 2-darajali signallari yordamida koordinatalarni aniqlashning aniqligi 3 ga teng. ..KKS dan 500 km gacha bo'lgan masofalarda 10 metr.

Uchinchi daraja - bu shaxsiy iqtisodiy, ilmiy va mudofaa muammolarini hal qilish uchun alohida hududlarga joylashtirilgan mahalliy yo'l politsiyasi. Mahalliy DPS shuningdek, maxsus (epizodik) bo'lim ishlarini bajarish tizimlarini, shu jumladan kuzatishlarni protsessordan keyingi qayta ishlash tizimlarini ham o'z ichiga olishi mumkin. Mahalliy DPS aniq bo'lishi mumkin va bir necha o'nlab kilometrgacha bo'lgan masofalarda fazoviy aniqlashning dekimetr aniqligini ta'minlaydi. Ular ichida ham yaratilishi mumkin mobil imkoniyatlari ijro. 3-darajali DPSga psevdo-sun'iy yo'ldoshlarni kiritish mumkin.

GPS va GLONASSdan birgalikda foydalanish

GPS va GLONASS xususiyatlari

Jadvalda GPS va GLONASS xususiyatlari, ularning signal tuzilmalari va aniqlik ma'lumotlari jamlangan. Ikkala tizim ham butunlay o'xshash. Kelishmovchilik GPS uchun oltita orbital samolyotga va GLONASS uchun uchtasiga, kod bo'linishiga va vaqt signallarining chastotali multipleksatsiyasiga tegishli. GLONASS orbital moyilligi yuqori bo'lganligi sababli, u qutbli mintaqalarda yaxshi natijalar beradi.

Jadvalda ko'rsatilganidek, har bir tizim signallarni ikkita chastotada uzatadi. Fuqarolik maqsadlarida foydalanish uchun faqat ikkala tizimning C/A kodi mavjud. GLONASSda SA tufayli aniqlikning ataylab kamayishi yo'q. Har qanday tizimning haqiqiy aniqligi ko'rsatilganidan ancha yaxshi va taxminan 30 metrni tashkil qiladi.

Qo'shma Shtatlar signal tuzilishining o'zgarmasligini 10 yilga, Rossiya - 15 yilga kafolatlaydi, bu qabul qiluvchi davrlarning o'zgarmasligini anglatadi. GPS sun'iy yo'ldoshlarining xizmat qilish muddati 7 yil, GLONASS - 5. Moliyaviy qiyinchiliklar tufayli Rossiya tizimining funksionalligini saqlab qolish qiyin vazifa bo'lib qolmoqda.

GPS va GLONASS - avtonom tizimlar, ularning har biri o'z vaqt standartiga ega. GPS standarti Universal Time Coded (UTC) bo'lib, Amerika standarti AQSh dengiz laboratoriyasida joylashgan. GLONASS tomonidan qabul qilingan vaqt shkalasi UTC (SU), Sovet Ittifoqining milliy standartidir. Ushbu standartlar orasidagi farq hozirda 2 soniyani tashkil etadi, ammo bu farqning barqarorligi kafolatlanmaydi. Vaqtni aniqlash va aniq o'lchash zarur bo'lganligi sababli, foydalanuvchi ikki vaqt standarti o'rtasidagi bir lahzalik farqni aniqlay olishi kerak. Muammoni har birida noma'lum vaqt ofsetini o'z ichiga olgan ikkita psevdo-diapazon to'plamidan foydalanib, joylashuvni taxmin qilishgacha kamaytirish mumkin. Bu noma'lumlar sonining 5 ga ko'payishiga olib keladi. Eng ekstremal holatda siz qo'shimcha noma'lum holda muammoni hal qilishingiz mumkin, standartlar orasidagi diapazonni o'lchashni qurbon qilasiz. Ammo GPS va GLONASS-dan birgalikda foydalanish ortiqcha ma'lumotlarga ega bo'lganligi sababli, bunday holatlar juda kam uchraydi.

Ikkala tizim o'zlarining sun'iy yo'ldoshlarining pozitsiyalarini va shuning uchun ularning foydalanuvchilarini turli geosentrik koordinata tizimlarida ifodalaydi. GPS WGS84 koordinata tizimiga asoslangan; GLONASS - SGS85 da. Koordinata tizimlarini birlashtirish ular orasidagi transformatsiyani baholashni talab qiladi. Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, erdagi nuqtalarning koordinatalari bilan ifodalangan turli tizimlar koordinatalar 20 metrdan ko'p bo'lmagan farq qiladi.

GPS-21 foydalanuvchilarining kichik foizi (0,4%) to'rttadan kam sun'iy yo'ldoshni ko'radi. GPS + GLONASS tizimlaridan birgalikda foydalanilganda, barcha foydalanuvchilar bir vaqtning o'zida kamida sakkizta sun'iy yo'ldoshni ko'rishlari mumkin (esda tutingki, joylashuvni baholash uchun kamida to'rtta sun'iy yo'ldosh kerak) va foydalanuvchilarning 99% 10 yoki undan ortiq sun'iy yo'ldoshni va deyarli yarmini ko'radi. o'n to'rt yoki undan ko'proq qarang. Ko'rinib turibdiki, ba'zi foydalanuvchilar GPS yoki GLONASS yordamida o'z pozitsiyalarini alohida baholay olmaydilar. Sun'iy yo'ldoshlarning birlashtirilgan turkumi bilan barcha foydalanuvchilarda ortiqcha o'lchovlar to'plami mavjud. Yuqoridagi gistogramma faqat ufqdan sezilarli darajada yuqori (> 7,5 daraja) joylashgan sun'iy yo'ldoshlarni hisobga oladi.

Aniqlashning aniqligi GPS manzillari, GLONASS va birgalikda foydalanilganda

Sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi haydovchilar, velosipedchilar, sayyohlar tomonidan qo'llaniladi - hatto ertalabki yuguruvchilar ham sun'iy yo'ldoshlar yordamida o'z marshrutlarini kuzatib boradilar. Ko'pchilik o'tkinchilardan to'g'ri uyni qanday topishni so'rash o'rniga, smartfonni olib, GLONASS yoki GPS-ga bu savolni berishni afzal ko'radi. Modullar bo'lsa-da sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi Har bir smartfonda va aksariyat sport soatlarida o'rnatilgan o'n kishidan faqat bittasi ushbu tizim qanday ishlashini va GPS/GLONASS funksiyalariga ega qurilmalar dengizida to'g'risini qanday topishni tushunadi.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi qanday ishlaydi?

GPS qisqartmasi Global Positioning System degan ma'noni anglatadi: agar so'zma-so'z tarjima qilingan bo'lsa, "global joylashishni aniqlash tizimi". Erning past orbitasida sun'iy yo'ldoshlardan foydalanish g'oyasi 1950-yillarda, Sovet Ittifoqi birinchi sun'iy sun'iy yo'ldoshni ishga tushirgandan so'ng darhol paydo bo'lgan. Amerikalik olimlar sun'iy yo'ldosh signalini kuzatdilar va sun'iy yo'ldosh yaqinlashganda yoki uzoqlashganda uning chastotasi o'zgarishini aniqladilar. Shuning uchun, Yerdagi aniq koordinatalaringizni bilib, siz sun'iy yo'ldoshning aniq manzilini hisoblashingiz mumkin. Bu kuzatish global koordinatalarni hisoblash tizimini ishlab chiqishga turtki berdi.

Dastlab, dengiz floti kashfiyot bilan qiziqdi - dengiz laboratoriyasi rivojlanishni boshladi, ammo vaqt o'tishi bilan barcha qurolli kuchlar uchun yagona tizim yaratishga qaror qilindi. Birinchi GPS sun'iy yo'ldoshi 1978 yilda orbitaga chiqarilgan. Hozirgi vaqtda o'ttizga yaqin sun'iy yo'ldosh signallarni uzatadi. Navigatsiya tizimi ishlay boshlaganida, AQSh harbiy departamentlari sayyoramizning barcha aholisiga sovg'a qilishdi - ular sun'iy yo'ldoshlarga bepul kirish imkoniyatini ochib berishdi, shunda har bir kishi global joylashuvni aniqlash tizimidan bepul foydalanishi mumkin edi.

Amerikaliklar ortidan Roskosmos o'z tizimini yaratdi: birinchi GLONASS sun'iy yo'ldoshi 1982 yilda orbitaga chiqdi. GLONASS global navigatsiya sun'iy yo'ldosh tizimi bo'lib, u Amerika bilan bir xil printsip asosida ishlaydi. Ayni paytda orbitada muvofiqlashtirishni ta'minlaydigan 24 ta Rossiya sun'iy yo'ldoshi mavjud.

Tizimlardan birini yoki ikkitasini bir vaqtning o'zida ishlatish uchun sizga sun'iy yo'ldoshlardan signallarni qabul qiladigan qabul qiluvchi, shuningdek ushbu signallarni shifrlash uchun kompyuter kerak: ob'ektning joylashuvi qabul qilingan signallar orasidagi intervallar asosida hisoblanadi. . Hisoblashning aniqligi ortiqcha yoki minus 5 m.

Qurilma qanchalik ko'p sun'iy yo'ldoshlarni "ko'rsa", u shunchalik ko'p ma'lumot berishi mumkin. Koordinatalarni aniqlash uchun navigator faqat ikkita sun'iy yo'ldoshni ko'rishi kerak, lekin u kamida to'rtta sun'iy yo'ldoshning yo'nalishini topsa, qurilma, masalan, ob'ektning harakat tezligi haqida xabar berishi mumkin bo'ladi. Shuning uchun zamonaviy navigatsiya qurilmalari ko'proq va ko'proq parametrlarni o'qiydi:

• Ob'ektning geografik koordinatalari.
• Uning harakatining tezligi.
• Dengiz sathidan balandlik.

GPS/GLONASS ishida qanday xatolar bo'lishi mumkin?

Sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi yaxshi, chunki u sayyoramizning istalgan nuqtasidan kechayu kunduz mavjud. Qaerda bo'lsangiz ham, qabul qiluvchingiz bo'lsa, siz koordinatalarni aniqlab, marshrutni qurishingiz mumkin. Biroq, amalda, sun'iy yo'ldosh signali jismoniy to'siqlar yoki ob-havo ofatlari tufayli tiqilib qolishi mumkin: agar siz er osti tunnelidan o'tayotgan bo'lsangiz va yuqorida kuchli bo'ron bo'lsa, signal qabul qiluvchiga "etib ketmasligi" mumkin.

Ushbu muammo A-GPS texnologiyasi yordamida hal qilindi: u qabul qiluvchining serverga muqobil aloqa kanallari orqali kirishini taxmin qiladi. Bu, o'z navbatida, sun'iy yo'ldoshlardan olingan ma'lumotlardan foydalanadi. Buning yordamida siz foydalanishingiz mumkin navigatsiya tizimi xonalarda, tunnellarda, yomon ob-havo sharoitida. A-GPS texnologiyasi smartfonlar va boshqa shaxsiy qurilmalar uchun mo'ljallangan, shuning uchun navigator yoki smartfonni tanlashda uning ushbu standartni qo'llab-quvvatlashini tekshiring. Shunday qilib, qurilma hal qiluvchi daqiqada ishlamay qolmasligiga ishonch hosil qilishingiz mumkin.

Smartfon egalari ba'zan navigatorning to'g'ri ishlamayotganligi yoki vaqti-vaqti bilan "o'chirilganligi" va koordinatalarni aniqlamasligi haqida shikoyat qiladilar. Qoida tariqasida, bu ko'pchilik smartfonlarda GPS/GLONASS funksiyasi sukut bo'yicha o'chirilganligi bilan bog'liq. Qurilma uyali minoralardan foydalanadi yoki simsiz internet. Muammoni smartfonni sozlash va koordinatalarni aniqlash uchun kerakli usulni faollashtirish orqali hal qilish mumkin. Shuningdek, siz kompasni sozlashingiz yoki navigatoringizni qayta o'rnatishingiz kerak bo'lishi mumkin.

Navigatorlarning turlari

• Avtomobilsozlik. GLONASS sun'iy yo'ldoshlari yoki ularning Amerika analoglari asosidagi navigatsiya tizimi avtomobilning bort kompyuterining bir qismi bo'lishi mumkin, lekin ko'pincha ular alohida qurilmalarni sotib olishadi. Ular nafaqat avtomobilning koordinatalarini aniqlabgina qolmay, balki A nuqtadan B nuqtasiga osongina o'tishga imkon beradi, balki o'g'irlikdan ham himoya qiladi. Jinoyatchilar mashinani o‘g‘irlagan taqdirda ham, uni mayoq yordamida kuzatish mumkin. Avtomobillar uchun maxsus qurilmalarning yana bir afzalligi shundaki, ular antennani o'rnatishni ta'minlaydi - antenna tufayli siz GLONASS signalini kuchaytirishingiz mumkin.
• Turist. Agar avtomobil navigatoriga maxsus xaritalar to'plamini o'rnatish mumkin bo'lsa, u holda sayohat qurilmalariga yanada qattiqroq talablar qo'yiladi: zamonaviy modellar kengaytirilgan xaritalar to'plamidan foydalanishga imkon beradi. Biroq, eng oddiy turistik qurilma oddiy kompyuterga ega bo'lgan signal qabul qiluvchisidir. U hatto xaritada koordinatalarni ham belgilamasligi mumkin, bu holda navigatsiya panjarasi bo'lgan qog'oz xarita kerak bo'ladi. Biroq, endi bunday qurilmalar faqat iqtisodiy sabablarga ko'ra sotib olinadi.
• Smartfonlar, GPS/GLONASS qabul qilgichli planshetlar. Smartfonlar, shuningdek, kengaytirilgan xaritalar to'plamini yuklab olish imkonini beradi. Ular avtomobil va sayyohlik navigatorlari sifatida ishlatilishi mumkin, asosiysi dasturni o'rnatish va kerakli xaritalarni yuklab olishdir. Ko'p foydali navigatsiya dasturlari- bepul, lekin ba'zilar uchun siz oz miqdorda to'lashingiz kerak.

Smartfonlar uchun navigatsiya dasturlari

Eng biri oddiy dasturlar, funksionallikni o'rganishni istamaydiganlar uchun mo'ljallangan: MapsWithMe. U tarmoqdan kerakli hududning xaritasini yuklab olish imkonini beradi va undan keyin Internetga ulanmagan taqdirda ham undan foydalanish mumkin. Dastur xaritada joylashuvni ko'rsatadi, ushbu xaritada belgilangan ob'ektlarni topadi - siz ularni xatcho'p sifatida saqlashingiz va keyinroq foydalanishingiz mumkin tezkor qidiruv. Funktsionallik shu erda tugaydi. Dastur faqat vektorli xaritalardan foydalanadi - boshqa formatlarni yuklab bo'lmaydi.

Android qurilmalari egalari OsmAnd dasturidan foydalanishlari mumkin. Bu haydovchilar va piyodalar uchun mos keladi, chunki u avtomatik ravishda yo'llar yoki tog 'yo'llari bo'ylab marshrutni rejalashtirish imkonini beradi. GLONASS navigatori sizni marshrut bo'ylab boshqaradi ovozli buyruqlar. Vektorli xaritalarga qo'shimcha ravishda siz rastrli xaritalardan foydalanishingiz mumkin, shuningdek, yo'nalish nuqtalarini belgilashingiz va treklarni yozib olishingiz mumkin.

OsmAnd-ga eng yaqin alternativ Locus Map ilovasidir. U piyoda sayyohlar uchun mos keladi, chunki u klassikaga o'xshaydi navigatsiya qurilmasi smartfonlar paydo bo'lishidan oldin foydalanilgan sayyohlar uchun. Vektorli va rastrli xaritalardan foydalanadi.

Sayohat qurilmalari

Smartfonlar va planshetlar turizm uchun maxsus GPS/GLONASS qurilmasini almashtirishi mumkin, ammo bu yechimning kamchiliklari bor. Bir tomondan, agar sizda smartfon bo'lsa, qo'shimcha qurilmalarni sotib olishingiz shart emas. Katta, yorqin ekranda xarita bilan ishlash oson va ilovalarni tanlash juda keng - biz faqat bir nechta dasturlarni ko'rsatdik, barcha takliflarni qamrab olishning iloji yo'q. Ammo smartfonning kamchiliklari ham bor:

• Tez zaryadsizlanadi. O'rtacha, qurilma bir kun ishlaydi va koordinatalarni doimiy qidirish rejimida - undan ham kamroq.
• Ehtiyotkorlik bilan ishlashni talab qiladi. Albatta, xavfsiz smartfonlar bor, lekin ular qimmat bo'lishidan tashqari, bunday smartfonning ishonchliligini hali ham maxsus turistik GLONASS qurilmasi bilan taqqoslab bo'lmaydi. Bu butunlay suv o'tkazmaydigan bo'lishi mumkin.

Yovvoyi tabiatda ko'p kunlik sayohatlar uchun suv o'tkazmaydigan korpuslarda va maxsus qurilmalar ishlab chiqilgan kuchli batareyalar. Biroq, bunday qurilmani tanlashda uning vektor va rastr xaritalarini qo'llab-quvvatlashini ta'minlash kerak. Rastr xaritasi koordinatalar bilan bog'langan tasvirdir. Siz qog'oz xaritani olishingiz, skanerlashingiz, GLONASS koordinatalari bilan bog'lashingiz mumkin - va siz rastr xaritasini olasiz. Vektorli xaritalar rasm emas, balki dastur tasvirga joylashtiradigan ob'ektlar to'plamidir. Tizim sizga ob'ektlar bo'yicha qidiruvni amalga oshirish imkonini beradi, ammo bunday diagrammani o'zingiz yaratish qiyin.

Ko'pgina avtomobil egalari o'z mashinalarida navigatorlardan foydalanadilar. Biroq, ularning ba'zilari ikki xilning mavjudligi haqida bilishmaydi sun'iy yo'ldosh tizimlari– Rossiya GLONASS va Amerika GPS. Ushbu maqoladan siz ularning farqlari nimada ekanligini va qaysi birini afzal ko'rish kerakligini bilib olasiz.

Navigatsiya tizimi qanday ishlaydi?

Navigatsiya tizimi asosan ob'ektning joylashishini aniqlash uchun ishlatiladi (in Ushbu holatda avtomobil) va uning tezligi. Ba'zan ba'zi boshqa parametrlarni aniqlash talab qilinadi, masalan, dengiz sathidan balandlik.

U ushbu parametrlarni navigatorning o'zi va Yer orbitasida joylashgan bir nechta sun'iy yo'ldoshlarning har biri orasidagi masofani o'rnatish orqali hisoblab chiqadi. Qoida tariqasida, uchun samarali ish Tizim to'rtta sun'iy yo'ldosh bilan sinxronlashni talab qiladi. Bu masofalarni o'zgartirib, u ob'ektning koordinatalarini va harakatning boshqa xususiyatlarini aniqlaydi. GLONASS sun'iy yo'ldoshlari Yerning aylanishi bilan sinxronlashtirilmaydi, bu ularning uzoq vaqt davomida barqarorligini ta'minlaydi.

Video: GloNaSS va GPS

GLONASS yoki GPS nima yaxshiroq va ularning farqi nimada

Navigatsiya tizimlari birinchi navbatda harbiy maqsadlarda foydalanish uchun mo'ljallangan edi va shundan keyingina oddiy fuqarolar foydalanishi mumkin bo'ldi. Shubhasiz, harbiylar o'z davlatlarining ishlanmalaridan foydalanishlari kerak, chunki nizoli vaziyat yuzaga kelganda xorijiy navigatsiya tizimi ushbu mamlakat hukumati tomonidan o'chirilishi mumkin. Bundan tashqari, Rossiyada ular GLONASS tizimidan foydalanishga chaqirmoqdalar kundalik hayot harbiy va hukumat amaldorlari.

Kundalik hayotda oddiy avtoulovchi navigatsiya tizimini tanlash haqida umuman tashvishlanmasligi kerak. GLONASS ham, kundalik foydalanish uchun yetarli navigatsiya sifatini ta'minlaydi. Rossiyaning shimoliy hududlarida va shimoliy kengliklarda joylashgan boshqa mamlakatlarda GLONASS sun'iy yo'ldoshlari ularning sayohat traektoriyalari Yerdan balandroq bo'lganligi sababli samaraliroq ishlaydi. Ya'ni, Arktikada, Skandinaviya mamlakatlarida GLONASS samaraliroq va shvedlar buni 2011 yilda tan olishgan. Boshqa hududlarda GPS joylashuvni aniqlashda GLONASSga qaraganda bir oz aniqroqdir. Rossiyaning differentsial tuzatish va monitoring tizimiga ko'ra, GPS xatolari 2 metrdan 8 metrgacha, GLONASS xatolari 4 metrdan 8 metrgacha bo'lgan. Ammo GPS uchun siz 6 dan 11 tagacha sun'iy yo'ldoshni qo'lga olishingiz kerak bo'lgan joyni aniqlash uchun GLONASS 6-7 sun'iy yo'ldosh uchun etarli.

Shuni ham hisobga olish kerakki, GPS tizimi bundan 8 yil oldin paydo bo'lgan va 90-yillarda sezilarli yetakchilik qilgan. Va so'nggi o'n yil ichida GLONASS bu bo'shliqni deyarli to'liq qisqartirdi va 2020 yilga borib ishlab chiquvchilar GLONASS hech qanday tarzda GPSdan kam bo'lmasligiga va'da berishadi.

Ko'pgina zamonaviylar Rossiya sun'iy yo'ldosh tizimini ham, Amerikani ham qo'llab-quvvatlaydigan birlashtirilgan tizim bilan jihozlangan. Aynan shu qurilmalar avtomobilning koordinatalarini aniqlashda eng aniq va eng kam xatolikka ega. Qabul qilingan signallarning barqarorligi ham oshadi, chunki bunday qurilma ko'proq sun'iy yo'ldoshlarni "ko'rishi" mumkin. Boshqa tomondan, bunday navigatorlar uchun narxlar bitta tizimli hamkasblariga qaraganda ancha yuqori. Bu tushunarli - ularning ichiga ikkita chip o'rnatilgan bo'lib, ular har bir sun'iy yo'ldosh turidan signallarni qabul qilishga qodir.

Video: GPS va GPS+GLONASS qabul qiluvchi Redpower CarPad3 sinovi

Shunday qilib, eng aniq va ishonchli navigatorlar ikki tizimli qurilmalardir. Biroq, ularning afzalliklari bitta muhim kamchilik bilan bog'liq - xarajat. Shuning uchun, tanlashda siz o'ylashingiz kerak - kundalik foydalanishda bunday yuqori aniqlik kerakmi? Bundan tashqari, oddiy avtomobil ixlosmandlari uchun qaysi navigatsiya tizimidan foydalanish juda muhim emas - rus yoki amerika. GPS ham, GLONASS ham sizni yo'qotishingizga yo'l qo'ymaydi va sizni kerakli manzilga olib boradi.

Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari yordamida ob'ektlarning joylashishini aniqlash g'oyasi amerikaliklarning ongiga 1950-yillarda kelgan. Biroq, Sovet sun'iy yo'ldoshi olimlarni itarib yubordi.

Amerikalik fizik Richard Kershner, agar siz yerdagi koordinatalarni bilsangiz, Sovet kosmik kemasining tezligini bilib olishingiz mumkinligini tushundi. Aynan shu erda dasturni joylashtirish boshlandi, keyinchalik u GPS - global joylashishni aniqlash tizimi deb nomlandi. 1974 yilda birinchi Amerika sun'iy yo'ldoshi orbitaga chiqarildi. Dastlab bu loyiha harbiy bo'limlar uchun mo'ljallangan edi.

Geolokatsiya qanday ishlaydi

Oddiy treker misolidan foydalanib, geopozitsiyaning xususiyatlarini ko'rib chiqaylik. Faollashtirilgunga qadar qurilma kutish rejimida, GPS moduli GLONASS o'chirilgan. Ushbu parametr batareya zaryadini tejash va muddatni oshirish uchun taqdim etiladi batareyaning ishlash muddati qurilmalar.

Faollashtirish vaqtida bir vaqtning o'zida uchta jarayon boshlanadi:

• GPS qabul qiluvchisi o'rnatilgan dastur yordamida koordinatalarni tahlil qilishni boshlaydi. Agar hozirda uchta sun'iy yo'ldosh aniqlansa, tizim mavjud emas deb hisoblanadi. Xuddi shu narsa GLONASS bilan sodir bo'ladi;
• agar kuzatuvchi (masalan, navigator) ikkita tizimning modullarini qo'llab-quvvatlasa, u holda qurilma ikkala sun'iy yo'ldoshdan olingan ma'lumotlarni tahlil qiladi. Keyin u ishonchli deb hisoblagan ma'lumotlarni o'qiydi;
• agar to'g'ri vaqtda ikkala tizimning signallari mavjud bo'lmasa, u holda GSM yoqilgan. Ammo shu tarzda olingan ma'lumotlar noto'g'ri bo'ladi.

Shuning uchun, nimani tanlashni qiziqtirganda - GPS yoki GLONASS, ikkita sun'iy yo'ldosh tizimini qo'llab-quvvatlaydigan uskunani tanlang. Ulardan birining kamchiliklari ikkinchisi tomonidan qoplanadi. Shunday qilib, qabul qiluvchiga bir vaqtning o'zida 18-20 sun'iy yo'ldoshdan signallar mavjud. Bu yaxshi signal darajasi va barqarorligini ta'minlaydi va xatolarni kamaytiradi.

GPS va GLONASS monitoring xizmatining narxi

Uskunaning yakuniy narxiga bir nechta omillar ta'sir qiladi:

• ishlab chiqaruvchi mamlakat; ta'minotchi mamlakat;
• qanday navigatsiya tizimlari ishlatiladi;
• materiallar sifati va qo'shimcha funktsiyalar;
• dasturiy ta'minotga texnik xizmat ko'rsatish.

Eng ko'p byudjet varianti - Xitoyda ishlab chiqarilgan uskunalar. Narx 1000 rubldan boshlanadi. Biroq, siz sifatli xizmatni kutmasligingiz kerak. Bunday pul uchun egasi cheklangan funksionallik va qisqa xizmat muddatini oladi.

Keyingi uskunalar segmenti - Evropa ishlab chiqaruvchilari. Miqdori 5000 rubldan boshlanadi, ammo buning evaziga xaridor barqaror oladi dasturiy ta'minot va rivojlangan xususiyatlar.

Rossiya ishlab chiqaruvchilari o'rtacha narxlarda ancha tejamkor uskunalarni taklif qilishadi. Mahalliy trekerlarning narxi 2500 rubldan boshlanadi.

Alohida xarajat moddasi - abonent to'lovi va to'lov qo'shimcha xizmatlar. Mahalliy kompaniyalar uchun oylik to'lov - 400 rubl. Evropa ishlab chiqaruvchilari qo'shimcha "tanga" uchun qo'shimcha imkoniyatlar ochadilar.

Uskunani o'rnatish uchun ham to'lashingiz kerak bo'ladi. O'rtacha, o'rnatish xizmat ko'rsatish markazi 1500 rubl turadi.

GLONASS va GPSning afzalliklari va kamchiliklari

Endi har bir tizimning ijobiy va salbiy tomonlarini ko'rib chiqaylik.

GPS sun'iy yo'ldoshlari janubiy yarim sharda deyarli ko'rinmaydi, GLONASS esa signallarni Moskva, Shvetsiya va Norvegiyaga uzatadi. Signal ravshanligi 27 ta faol sun'iy yo'ldosh tufayli Amerika tizimida yuqoriroq. Xatodagi farq AQSh sun'iy yo'ldoshlarining "qo'liga o'ynaydi". Taqqoslash uchun: GLONASSning noaniqligi 2,8 m, GPSniki esa 1,8 m, ammo bu o'rtacha ko'rsatkich. Hisob-kitoblarning tozaligi sun'iy yo'ldoshlarning orbitadagi holatiga bog'liq. Ba'zi hollarda qurilmalar noto'g'ri hisoblash darajasi oshib ketadigan tarzda joylashtiriladi. Bu holat ikkala tizimda ham uchraydi.

Rezyume; qayta boshlash

Xo'sh, GPS va GLONASS taqqoslashda qaysi biri g'alaba qozonadi? To‘g‘rirog‘i, fuqarolik foydalanuvchilar navigatsiya uskunalari qaysi sun’iy yo‘ldoshlardan foydalanishiga ahamiyat bermaydilar. Ikkala tizim ham bepul va ichida joylashgan ochiq kirish. Ishlab chiquvchilar uchun oqilona yechim tizimlarning o'zaro integratsiyasi bo'ladi. Bunday holda, treker noqulay ob-havo sharoitida va ko'p qavatli binolar ko'rinishidagi shovqinlarda ham o'zining "ko'rish maydonida" kerakli miqdordagi qurilmalarga ega bo'ladi.

GPS va GLONASS. Mavzu bo'yicha video