Глонасс - це Глобальні навігаційні супутникові системи. Що таке глонасс і чим він відрізняється від gps
Система ГЛОНАСС є найбільшим навігаційним комплексом, який дозволяє відстежувати місце розташування різних об'єктів. Проект, запущений в 1982 р, донині активно розвивається і вдосконалюється. Причому робота ведеться як над технічним забезпеченням ГЛОНАСС, так і над інфраструктурою, яка дозволяє використовувати систему все більшій кількості людей. Так, якщо перші роки існування комплексу навігація допомогою супутників використовувалася переважно у вирішенні військових завдань, то сьогодні ГЛОНАСС - це технологічний інструмент позиціонування, який став обов'язковим у життєдіяльності мільйонів цивільних користувачів.
Зміст
Глобальні системи супутникової навігації
Зважаючи технологічної складності реалізації проектів глобального супутникового позиціонування на сьогоднішній день повністю відповідати цій назві можуть лише дві системи - ГЛОНАСС і GPS. Перша є російською, а друга - плодом американських розробників. З технічної точки зору ГЛОНАСС - це комплекс спеціалізованого апаратного оснащення, розташованого і на орбіті, і на землі.
Для зв'язку з супутниками використовуються спеціальні датчики і приймачі, зчитувальні сигнали і формують на їх основі дані про місцеположення. Для розрахунку часових параметрів застосовуються спеціальні атомний годинник. Вони служать для визначення положення об'єкта з урахуванням трансляції та обробки радіохвиль. Скорочення похибок дозволяє забезпечувати більш достовірний розрахунок параметрів позиціонування.
Функції супутникової навігації
У спектр завдань глобальних систем супутникової навігації входить визначення точного місця розташування наземних об'єктів. Крім географічного положення, глобальні навігаційні супутникові системи дозволяють враховувати час, шлях прямування, швидкість та інші параметри. Реалізуються ці завдання за допомогою супутників, що знаходяться в різних точках над земною поверхнею.
Застосування глобальної навігації використовується не тільки в транспортній галузі. Супутники допомагають у пошуково-рятувальних операціях, виконанні геодезичних і будівельних робіт, а також без них не обходиться координація та обслуговування інших космічних станцій і апаратів. Військова галузь також не залишається без підтримки системи GPS. ГЛОНАСС-навігатор для подібних цілей забезпечує захищений сигнал, призначений спеціально для авторизованій апаратури Міністерства оборони.
Система ГЛОНАСС
Повноцінну роботу система почала лише в 2010 р, хоча спроби ввести комплекс в активну роботу робилися з 1995 р в чому проблеми були пов'язані з низькою довговічністю використовуваних супутників.
На даний момент ГЛОНАСС - це 24 супутника, які працюють у різних точках орбіти. В цілому навігаційну інфраструктуру можна представити трьома компонентами: космічні апарати, керуючий комплекс (забезпечує контроль угруповання на орбіті), а також навігаційні технічні засоби користувачів.
24 супутника, кожен з яких має свою постійну висоту, розподілені на кілька категорій. На кожне півкуля доводиться по 12 супутників. Допомогою супутникових орбіт над поверхнею землі формується сітка, за рахунок сигналів якої визначаються точні координати. Крім цього, супутниковий ГЛОНАСС має і кілька резервних об'єктів. Вони також перебувають кожен на своїй орбіті і не діють. У коло їхніх завдань входить розширення покриття над конкретним регіоном і заміна виходять з ладу супутників.
Система GPS
Американський аналог ГЛОНАСС - це система GPS, яка починала свою роботу також у 1980-ті, але тільки з 2000 року точність визначення координат уможливив її широке поширення серед споживачів. На сьогоднішній день супутники gps гарантують точність до 2-3 м. Затримка в розвитку можливостей навігації довгий час була обумовлена обмеженнями позиціонування штучного характеру. Проте їх зняття дозволило з максимальною точністю визначати координати. Навіть за умови синхронізації з мініатюрними приймачами досягається результат, відповідний ГЛОНАСС.
Відмінності між ГЛОНАСС і GPS
Між навігаційними системами виділяється декілька відмінностей. Зокрема, є різниця в характері розстановки та рух супутників на орбітах. У комплексі ГЛОНАСС вони рухаються за трьома площинах (по вісім супутників на кожну), а в системі GPS передбачається робота в шести площинах (приблизно по чотири на площину). Таким чином, російська система забезпечує більш широке охоплення наземної території, що відбивається і в більш високої точності. Однак на практиці короткострокова «життя» вітчизняних супутників не дозволяє використовувати весь потенціал системи ГЛОНАСС. GPS, в свою чергу, підтримує високу точність за рахунок надлишкової кількості супутників. Проте російський комплекс регулярно вводить нові супутники, як для цільового використання так і в якості резервної підтримки.
Також застосовуються різні методи кодування сигналу - американці використовують код CDMA, а в ГЛОНАСС - FDMA. При розрахунку приймачами даних для позиціонування російська супутникова система передбачає більш складну модель. В результаті для використання ГЛОНАСС необхідно високе споживання енергії, що відбивається в габаритах пристроїв.
Що дозволяють можливості ГЛОНАСС?
Серед базових завдань системи - визначення координат об'єкту, здатного взаємодіяти з супутниками ГЛОНАСС. GPS в цьому сенсі виконує схожі завдання. Зокрема, розраховуються параметри руху наземних, морських і повітряних об'єктів. За кілька секунд транспортний засіб, забезпечене відповідним навігатором може обчислити характеристики власного руху.
При цьому використання глобальної навігації вже стало обов'язковим для окремих категорій транспорту. Якщо в 2000-х поширення супутникового позиціонування відносилося до контролю певних стратегічних об'єктів, то сьогодні приймачами забезпечуються морські та авіаційні суду, громадський транспорт і т. Д. В недалекому майбутньому не виключено і обов'язкове забезпечення ГЛОНАСС-навігаторами всіх приватних автомобілів.
Які пристрої працюють з ГЛОНАСС
Система здатна забезпечувати безперервне глобальне обслуговування всіх без винятку категорій споживачів незалежно від кліматичних, територіальних і тимчасових умов. Як і послуги системи GPS, ГЛОНАСС навігатор надається безкоштовно і в будь-якій точці планети.
Серед пристроїв, які мають можливість прийому супутникових сигналів, значаться не тільки бортові навігаційні засоби і GPS-приймачі, але також і стільникові телефони. Дані про місцезнаходження, напрямку і швидкості руху відправляються на спеціальний сервер по мережах GSM-операторів. У використанні можливостей супутникової навігації допомагає спеціальна програма ГЛОНАСС і різні додатки, які займаються обробкою карт.
Комбіновані приймачі
Територіальне розширення супутникової навігації зумовило зрощування двох систем з погляду споживача. На практиці пристрої ГЛОНАСС нерідко доповнюються GPS і навпаки, що підвищує точність позиціонування і часових параметрів. Технічно це реалізується за допомогою двох датчиків, інтегрованих в один навігатор. На основі цієї ідеї і виробляються суміщені приймачі, що працюють одночасно з системами ГЛОНАСС, GPS та супутньої апаратурою.
Крім підвищення точності визначення географічних координат такий симбіоз уможливлює відстеження місця розташування, коли супутники однією з систем не уловлюються. Мінімальна кількість орбітальних об'єктів, «видимість» яких потрібно для роботи навігатора, становить три одиниці. Так, якщо, наприклад, програма ГЛОНАСС стає недоступною, то на допомогу прийдуть супутники gps.
Інші системи супутникової навігації
Розробкою проектів, схожих за масштабами з ГЛОНАСС і GPS, займається Європейський союз, а також Індія та Китай. Європейське космічне агентство планує реалізувати систему Galileo, що складається з 30 супутників, що дозволить домогтися неперевершеної точності. В Індії планується запуск системи IRNSS, працюючої допомогою семи супутників. Навігаційний комплекс орієнтується на внутрішньодержавне використання. Система Compass від китайських розробників повинна складатися з двох сегментів. Перший охоплюватиме 5 супутників, а другий - 30. Відповідно, автори проекту припускають два формати обслуговування.