Глонасс это что


Что такое ГЛОНАСС, для чего используется, как работает на автомобиле

Что такое ГЛОНАСС сегодня знают многие. Но как именно работает эта система, для чего она предназначена и что необходимо для ее эффективного использования, часто остается «за скобками».

Расценивать систему ГЛОНАСС просто как систему спутниковой навигации — значит, предельно упрощать ее функционал. Сегодня она может использоваться не только военными (как это было изначально задумано), но и владельцами коммерческих предприятий, а также рядовыми автолюбителями.

Что такое ГЛОНАСС и как работает система?

ГЛОНАСС – это российская разработка, которая обеспечивает точное позиционирование объекта в пространстве с минимальной погрешностью. Для определения координат используется специальное оборудование, которое при поддержке наземной инфраструктуры связывается с сетью спутников, выведенных на околоземную орбиту.

Принцип работы системы:

  • На объект, координаты которого необходимо определить, устанавливается приемно-передающее устройство – терминал.
  • Для позиционирования терминал подает запрос на спутники. Чем больше спутников ответят на запрос (в идеале – не менее 4), тем точнее будут определены координаты.
  • Ответный сигнал поступает в терминал, программный комплекс которого анализирует время задержки для разных спутников. На основе анализа ответной информации определяются координаты объекта, на котором установлено приемное оборудование.

При постоянной работе терминала (т.е. регулярной отправке запросов и анализе ответов) система ГЛОНАСС может определять не только положение, но и скорость движения объекта. При движении точность позиционирования снижается, но все равно остается достаточной для того, чтобы навигационное оборудования могло выполнить привязку координат объекта к электронной карте местности и построить маршрут.

Сравнение с основным аналогом — системой GPS

Дать полный ответ на вопрос «Что такое ГЛОНАСС?» невозможно без сравнения его с «ближайшим конкурентом» — системой глобального позиционирования GPS. Работы над обеими системами начались в СССР и США примерно в одно время – в начале 80х годов прошлого века. После того как спутниковая навигация вышла из-под полного контроля военных и стала применяться в коммерческих целях, ГЛОНАСС и GPS развивались по достаточно схожим сценариям.

Обе системы работают на базе группировок из 24 спутников на геостационарных орбитах. Но есть у них и отличия:

  • Российские спутники двигаются в 3 плоскостях (соответственно, 8 аппаратов на одну орбиту).
  • У спутников GPS выделено 4 орбиты по 6 аппаратов в каждой.
  • Погрешность позиционирования у GPS несколько ниже, но обе системы достаточно точно определяют координаты.
  • Основное преимущество GPS — практически 100% покрытие территории земного шара. ГЛОНАСС полностью покрывает территорию РФ, но за пределами Российской Федерации есть участки, в которых сигнал от спутников очень слабый или полностью отсутствует.
  • Также есть нюансы технического характера: сервис из США использует кодировку CDMA, российский — более сложную и потому более энергоемкую кодировку FDMA. Из-за этого срок эксплуатации спутников ГЛОНАСС сокращается, так что возникает потребность в более частом выводе техники на орбиту.
Параметры ГЛОНАСС GPS
Количество спутников 24 24
Кол-во спутников в плоскости 8 6
Кол-во орбит у спутников 3 4
Погрешность, м 2…6 2…4
Размер покрытия Вся Россия и 2/3 территории мира Около к 100% территории мира

Сложно говорить об однозначном преимуществе одной из двух описанных навигационных систем. Тем более что чаще всего оборудование для удаленного позиционирования делают комбинированным: оно может работать как со спутниками GPS, так и с аппаратурой ГЛОНАСС.

Сфера применения

Аппаратура и программное обеспечение, которое дает возможность определять местонахождение объекта с помощью спутниковой сети, может решать несколько задач.

Основная функция, которую выполняют бытовые терминалы ГЛОНАСС — глобальная навигация для транспорта. Такое оборудование представляет собой усовершенствованную карту: координаты, определённые терминалом, накладываются на план местности и показывают оптимальное направление движения к заданному пункту.

Кроме этого оборудование может использоваться:

  • В системах мониторинга транспорта. Предприятия, вынужденные отслеживать движение множества транспортных средств (автобусы для перевозки пассажиров, грузовики) по регулярным или нерегулярным маршрутам, получает возможность в любом момент увидеть, где находится та или иная машина. Для этого автомобили оснащаются ГЛОНАСС-терминалами, которые подключаются к программному обеспечению.

Кроме непосредственного отслеживания перемещения техники диспетчер получает возможность контролировать соблюдение скоростного режима, режима труда/отдыха шофера, сохранности груза в холодильных отсеках рефрижераторов, уровня горючего в баках/цистернах. Для решения этих задач может устанавливаться дополнительное оборудование, которое подключается к разъемам терминала.

  • В беспилотных автомобилях. Для беспилотников спутниковая система навигации наряду с сенсорами, которые считывают параметры окружения – основные управляющие элементы. Такое оборудование уже производится и проходит испытания — в том числе на трассах РФ. Эксперты прогнозируют рост доли беспилотной техники на дорогах уже в ближайшем будущем.
  • В противоугонных системах. ГЛОНАСС-трекер, скрытно установленный в машине, может подать сигнал тревоги, если координаты автомобиля изменяться без ведома хозяина. Кроме того, оборудование может периодически посылать сообщения с указанием местонахождения авто – это облегчит владельцу или представителям правоохранительных органов поиск украденной машины.

ГЛОНАСС для контроля транспорта

Если в сегменте систем навигации для водителей GPS традиционно остается более популярным, то ГЛОНАСС занимает более выгодную нишу в коммерческом сегменте. Связано это с активным развитием систем удаленного мониторинга транспорта.

Такие системы традиционно включают сеть ГЛОНАСС-терминалов, установленных на технике, и диспетчерское программное обеспечение. Внедрение мониторинга предусматривает его интеграцией с логистической схемой предприятия.

Основная задача – координация работы транспортного департамента и отслеживание движения автомобилей, перевозящих пассажиров или грузы, в режиме реального времени. Координаты каждой машины определяются по спутнику с установленным интервалом и накладываются на карту, потому диспетчер или руководитель департамента получает максимально объективную и оперативную информацию.

Кроме этого, мониторинг транспорта может использоваться для:

  • Повышения уровня дисциплины. Навигационный терминал отслеживает движение машины по маршруту, исключая нецелевое использование техники и простои. Любая незапланированная остановка или отклонение от маршрута должны быть мотивированы водителем, причем связаться с ним диспетчер может сразу при обнаружении нарушения.
  • Повышения безопасности движения и снижения аварийности. Система ГЛОНАСС дает возможность контролировать скорость движения, сигнализируя диспетчеру о превышении скорости. Кроме того, мониторинг позволяет отслеживать переработку для соблюдения режима труда и отдыха. Это не только снижает риск аварий из-за переутомления, но и гарантирует отсутствие штрафов при проверке показаний тахографа.
  • Контроль уровня горючего. Установка датчиков уровня топлива с подключением их к терминалу практически полностью исключает возможность хищения ГСМ.

Что такое ЭРА ГЛОНАСС?

Система определения координат с помощь спутников ГЛОНАСС может решать и еще одну задачу – экстренное оповещение об аварии. Для этого в машину устанавливается терминал ЭРА-ГЛОНАСС (УВЭОС) с SIM-картой для работы в мобильной сети, и «тревожная кнопка» для вызова диспетчера.

Если машина оборудуется ЭРА-ГЛОНАСС при производстве или поставке в РФ, то кроме терминала с кнопкой вызова в нее устанавливаются также датчики, реагирующие на повреждения и автоматически подающие сигнал тревоги при ударе или перевороте.

Основная задача системы — оповестить экстренные службы (ДПС ГИБДД, МЧС, Скорую Помощь) о ДТП, передав им координаты места аварии и базовые сведения о машине и пассажирах. При этом сигнал о произошедшем принимает диспетчер колл-центра, он же передает полученные сведения спасательным службам.

Особенности работы экстренного информирования

Работает ЭРА-ГЛОНАСС по простому принципу:

  • Сигнал тревоги может быть активирован автоматически (сработал датчик удара/переворота) или в ручном режиме (водитель либо кто-то из пассажиров нажал кнопку).
  • После того как сигнал поступит в колл-центр, диспетчер связывается с машиной в голосовом режиме (конструкция терминала включает динамик и микрофон). Это необходимо для исключения ложных вызовов или случайных срабатываний кнопки «SOS».
  • Если ответ не был получен, или водитель подтвердил факт ДТП, информация передается спасательным службам.

Автоматическая работа системы минимизирует время между аварией и прибытием помощи на место происшествия. Это значительно снижает смертность на дорогах, потому что у Скорой Помощи и спасателей появляется больше времени на оказание квалифицированной помощи.

Надежность системы очень высока: терминалы снабжаются автономными источниками питания, и даже при обесточивании бортовой сети во время аварии они сохраняют работоспособность в течение минимум нескольких часов. Этого вполне хватает для определения координат, а также для связи с колл-центром.

SIM-карта, установленная в терминале, обеспечивает устойчивую связь с диспетчером везде, где есть покрытие мобильной сети. Для обеспечения надежной связи приборы комплектуются эффективными антеннами для сотовой связи и спутников ГЛОНАСС. Обычно при хорошем качестве сигнала данные передаются по GPRS (используется 3G модем), при проблемах со связью терминала может отправлять служебные SMS с основной информацией для экстренных служб.

И сам сеанс связи с диспетчером, и вызов помощи путем активации экстренного информирования спасательных служб полностью бесплатны.

Какие данные собирает ?

УВЭОС обязательны к установке для всех автомобилей, которые выпускаются в обращение на территорию РФ. Но если новые машины оснащаются терминалами, тревожными кнопками и датчиками на производстве, то при импорте техники владелец обязан за свой счет установить ЭРА-ГЛОНАСС, иначе эксплуатировать машину в РФ будет невозможно.

Один из аргументов против оборудования автомобиля ЭРА-ГЛОНАСС – возможное отслеживание перемещения техники по спутниковой сети (т.е. незаконная передача личных данных спецслужбам) или прослушка салона. На практике же в терминалах не реализована функция трекинга, потому без ведома владельца отследить движение машины нельзя.

По информации производителей, терминал собирает и передает только такие данные:

  • Координаты места аварии.
  • Скорость на момент аварии.
  • Тип срабатывания сигнала тревоги (датчик удара/переворота, принудительный вызов).
  • Данные о машине: номер, марку, тип двигателя (бензин/дизель).
  • Количество пристегнутых ремней безопасности.

Также службам спасения передается информация, полученная диспетчером при разговоре с водителем.

Сегодня ГЛОНАСС — это не просто навигатор, который позволит не потеряться на незнакомых дорогах. Возможности спутникового позиционирования куда шире, и воспользоваться ими может как рядовой автовладелец, так и руководитель коммерческого предприятия с обширным парком автомобилей.

для чего она нужна, как работает и чем полезна

Система ГЛОНАСС: для чего она нужна, как работает и чем полезна

Система ГЛОНАСС за последнее десятилетие стала привычным, а во многих случаях обязательным инструментом глобальной навигации. Российский комплекс, основанный на трансляции сигнала со спутников, доступен пользователям из РФ и других государств. Сегодня это одна из двух глобально ориентированных систем, открывающих бесплатный доступ к навигационным сервисам. В чем же ее особенности отличия от второго комплекса — GPS — и практическая польза?

История развития

Понятие системы сформировалось в 1976 году, когда был развернут проект советского навигационного комплекса, продолжившего военную программу «Циклон». Запущен ГЛОНАСС был шестью годами позже, одновременно с СПРН для ракетного предупреждения. В 1986 году на орбиту вывели первую тройку спутников, а к 1991 году их было уже 12. Официально систему ввели в эксплуатацию через 2 года, и она была уже российской.

В 2001 году программа развития комплекса была принята на федеральном уровне, и после первой стадии модернизации наземного оборудования и увеличения количества спутников многократно возросла его точность. К 2010 году удалось развернуть систему для полного покрытия планеты.

Следующая стадия модернизации была направлена на рост точности навигационного определения, реализацию дополнительных CDMA-сигналов. Также целью изменений стала совместимость ГЛОНАСС с аналогичным комплексом КНР — «Байдоу». Заключительные испытания готового комплекса были проведены в 2015 году. Сегодня полномочия по его развитию и совершенствованию возложены на Роскосмос и два АО — «Российские космические системы» и «Информационные спутниковые системы».

 

Как работает система ГЛОНАСС

Система предназнач

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)

В 1976 году вышло постановление правительства СССР о ее разработке.

На основе проведенных многосторонних исследований отечественными специалистами была выбрана штатная орбитальная группировка из 24 спутников, находящихся на средневысотных околокруговых орбитах с номинальными значениями высоты — 19100 километров.

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты 12 октября 1982 года с запуском первого космического аппарата серии "Глонасс" ("Космос-1413"). 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию в интересах министерства обороны РФ с орбитальной группировкой ограниченного состава из 12 спутников. В декабре 1995 года орбитальная группировка была развернута до штатного состава (24 спутника), который необходим для полного охвата территории всего земного шара.

Сокращение финансирования космической отрасли в 1990-х годах привело к деградации орбитальной группировки ГЛОНАСС. К 2002 году она насчитывала только семь космических аппаратов, что не могло обеспечить территорию России навигационными сигналами системы ГЛОНАСС хотя бы с умеренной доступностью. Точностные характеристики уступали более чем на порядок американской системе навигации GPS.

В целях сохранения и развития системы президентом и правительством РФ был утвержден ряд директивных документов, основным из которых являлась федеральная целевая программа "Глобальная навигационная система" на период 2002-2012 годы.

В результате ее реализации орбитальная группировка была полностью восстановлена. С 2012 года система развивается в рамках новой федеральной целевой программы "Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы" для обеспечения эффективности решения задач координатно-временного и навигационного обеспечения в интересах обороны, безопасности и развития социально-экономической сферы страны в ближайшей и отдаленной перспективе.

Система ГЛОНАСС состоит из подсистемы космических аппаратов, подсистемы контроля и управления и навигационной аппаратуры потребителей.

Основой системы ГЛОНАСС являются 24 спутника, которые движутся в трех орбитальных плоскостях по восемь аппаратов в каждой плоскости, наклоненных к экватору под углом 64,8°, с высотой орбит 19100 километров и периодом обращения 11 часов 15 минут 44 секунды. Выбранная структура орбитальной группировки обеспечивает движение всех космических аппаратов по единой трассе на поверхности Земли с ее повторяемостью через восемь суток. Такие характеристики обеспечивают высокую устойчивость орбитальной группировки системы ГЛОНАСС, что практически позволяет обходиться без коррекции орбит космических аппаратов в течение всего срока их активного существования.

По состоянию на 10 октября 2017 года в составе орбитальной группировки ГЛОНАСС находилось 25 космических аппаратов, из них 23 использовались по целевому назначению.

Космические спутники для ГЛОНАСС были спроектированы в конструкторском бюро НПО прикладной механики (ныне — АО "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева") в городе Красноярск-26 (Железногорск).

С 1982 года по 2009 год в эксплуатации находились космические аппараты "Глонасс", со сроком активного гарантийного существования три года. В настоящее время основу орбитальной группировки составляют спутники модифицированной серии "Глонасс-М", первый из которых был запущен в декабре 2003 года. От спутников первого поколения они отличаются гарантийным сроком активного существования (семь лет) и использованием импортных комплектующих. Планируется замена "Глонасс-М" космическими аппаратами нового поколения "Глонасс-К" со сроком активного существования до 10 лет. Первый космический аппарат этого типа был выведен на орбиту в 2011 году, второй — 2014 году.

В настоящее время в АО "ИСС" также ведется создание усовершенствованных навигационных спутников — "Глонасс-К" второго этапа.

Подсистема контроля и управления (ПКУ) состоит из Центра управления системой ГЛОНАСС и сети станций измерения, управления и контроля, рассредоточенной по всей территории России. В задачи ПКУ входит контроль правильности функционирования космических аппаратов, непрерывное уточнение параметров орбит и выдача на спутники временных программ, команд управления и навигационной информации.

Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени. Навигационной аппаратурой потребителей системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измерения до четырех спутников ГЛОНАСС, а также прием и обработка навигационных сообщений. В навигационном сообщении описывается положение спутника в пространстве и времени. В результате обработки полученных измерений и принятых навигационных сообщений определяются три координаты потребителя, три составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляется "привязка" шкалы времени потребителя к шкале Госэталона координированного всемирного времени UTC (SU).

Система ГЛОНАСС позволяет обеспечить непрерывную глобальную навигацию всех типов потребителей с различным уровнем требований к качеству навигационного обеспечения путем использования сигналов стандартной (L1) и высокой точности (L2) с вероятностью 0,95 при 18 спутниках и 0,997 при 24 спутниках в группировке. Она отнесена к космической технике двойного назначения.

В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Государственная корпорация "Роскосмос" и министерства и ведомства России: Минобороны, МВД, Ростехнадзор, Минтранс, Росреестр, Минпромторг, Росстандарт, Росавиация, Росморречфлот, Федеральное агентство научных организаций (ФАНО).

Летом 2017 года руководитель Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Алексей Абрамов заявил, что российские ученые работают над увеличением точности навигаторов ГЛОНАСС до нескольких сантиметров. По его словам, пока достигнут метровый диапазон (при благоприятных условиях можно определять место нахождения того или иного объекта с точностью до 3-5 метров).

В сентябре 2017 года вице-премьер Дмитрий Рогозин отметил, что российская система ГЛОНАСС в два раза уступает американской GPS. Президент РФ Владимир Путин на заседании комиссии военно-промышленного комплекса поставил задачу сравнять эффективность GPS и ГЛОНАСС и к 2020 году выйти на конкурентные показатели. По словам Рогозина, это удастся сделать, благодаря запуску новых аппаратов.

В соответствии с указом президента РФ доступ к гражданским навигационным сигналам системы ГЛОНАСС предоставляется как российским, так и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.

С 1996 года по предложению правительства РФ ГЛОНАСС наряду с американской GPS используется Международной морской организацией и Международной организацией гражданской авиации.

Современные средства спутниковой навигации уже сейчас широко используются в различных областях социально-экономической сферы и позволяют выполнять навигацию наземных, воздушных, морских, речных и космических средств, управление транспортными потоками на всех видах транспорта, контроль перевозок ценных и опасных грузов, контроль рыболовства в территориальных водах, поисково-спасательные операции, мониторинг окружающей среды; геодезическую съемку и определение местоположения географических объектов с сантиметровой точностью при прокладке нефте- и газопроводов, линий электропередач, в строительстве; синхронизацию в системах связи, телекоммуникаций и электроэнергетике; решение фундаментальных геофизических задач; персональную навигацию индивидуальных потребителей.

Спутниковая навигация уже применяется и в сельском хозяйстве, где используется для автоматической обработки земельных угодий комбайнами, и в горнодобывающей промышленности. Круг применения технологий спутниковой навигации постоянно расширяется.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

 

Система ГЛОНАСС что это и как работает?

{"id":182263,"url":"https:\/\/vc.ru\/u\/518451-sergey-glonass\/182263-sistema-glonass-chto-eto-i-kak-rabotaet","title":"\u0421\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0430 \u0413\u041b\u041e\u041d\u0410\u0421\u0421 \u0447\u0442\u043e \u044d\u0442\u043e \u0438 \u043a\u0430\u043a \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0435\u0442?","services":{"facebook":{"url":"https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/u\/518451-sergey-glonass\/182263-sistema-glonass-chto-eto-i-kak-rabotaet","short_name":"FB","title":"Facebook","width":600,"height":450},"vkontakte":{"url":"https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/u\/518451-sergey-glonass\/182263-sistema-glonass-chto-eto-i-kak-rabotaet&title=\u0421\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0430 \u0413\u041b\u041e\u041d\u0410\u0421\u0421 \u0447\u0442\u043e \u044d\u0442\u043e \u0438 \u043a\u0430\u043a \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0435\u0442?","short_name":"VK","title":"\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435","width":600,"height":450},"twitter":{"url":"https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/u\/518451-sergey-glonass\/182263-sistema-glonass-chto-eto-i-kak-rabotaet&t

Что такое система ГЛОНАСС и для чего она предназначена? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Последнее обновление: 10.10.2014

Первые испытания системы «ГЛОНАСС» начались 12 октября 1982 года запуском на орбиту спутника «Ураган».

Что такое система ГЛОНАСС?

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Разработка ГЛОНАСС началась в СССР в 1976 году.

Изначально система создавалась для военных нужд, но затем нашла гражданское применение. Её используют для управления транспортными потоками на всех видах транспорта, для контроля перевозок ценных и опасных грузов, для контроля рыболовства в территориальных водах, во время поисково-спасательных операций, для проведения геодезических съёмок, при прокладке нефте- и газопроводов, линий электропередач, в строительстве и т. д.

Где используют приёмники ГЛОНАСС?

ГЛОНАСС оснащают гражданские и военные суда и самолёты, а также баллистические ракеты. Система в обязательном порядке устанавливается на общественном транспорте и в автомобилях экстренных служб, а в скором времени может быть принят закон, обязывающий оснащать ей все автомобили в стране. С 1 января 2013 года коммерческий и грузовой автотранспорт, эксплуатируемый на территории России, должен быть оснащён системами ГЛОНАСС.

Для чего предназначена система ГЛОНАСС?

Основная цель ГЛОНАСС — определение местоположения (координат), скорости движения (составляющих вектора скорости), а также определение местоположения воздушных, наземных, морских объектов с точностью до одного метра.

То есть любой объект (корабль, самолёт, автомобиль или просто пешеход) в любом месте в любой момент времени способен всего за несколько секунд определить параметры своего движения.

Сигналы ГЛОНАСС принимают не только GPS-приёмники, бортовые навигаторы, но и мобильные телефоны. Информация о положении, скорости и направлении движения через сеть GSM-оператора отправляется на сервер сбора данных.

Данная система обеспечивает глобальное и непрерывное навигационное обслуживание всех категорий потребителей круглогодично, в любое время суток, вне зависимости от метеорологических условий. В любой точке земного шара потребители имеют доступ к сигналам ГЛОНАСС на безвозмездной основе и без ограничений.

Сколько спутников имеет ГЛОНАСС?

Гражданское применение системы ГЛОНАСС началось в 1993 году, к 1995 году на орбиту было запущено 24 спутника.

К 2001 году число спутников из-за недостатка финансирования и выхода части из них из строя сократилось до шести.

В 2010 году число спутников ГЛОНАСС увеличили до 26, основными являются 24, остальные резервные.

В настоящий момент в системе ГЛОНАСС насчитывается 29 космических аппаратов, из которых 24 используются по целевому назначению, один — на этапе лётных испытаний, один — на этапе ввода в систему, три — в орбитальном резерве.

Какое количество спутниковых навигационных систем существует в мире?

На сегодняшний день существует две системы глобальной спутниковой навигации. Кроме российской, есть ещё американская система навигации NAVSTAR GPS.

Отличие двух систем в том, что спутники ГЛОНАСС в своём орбитальном движении не имеют синхронности с вращением Земли. Благодаря этому они более стабильны, и, соответственно, им не требуется дополнительной корректировки, но при этом срок их службы заметно короче.

Спутники ГЛОНАСС вращаются на высоте 19 100 километров над Землёй. Приёмники ГЛОНАСС позволяют определить:

 

  • горизонтальные координаты с точностью 50–70 м (вероятность 99,7 %),
  • вертикальные координаты с точностью 70 м (вероятность 99,7 %),
  • вектор скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99,7 %),
  • точное время с точностью 0,7 мкс (вероятность 99,7 %).

Каждый спутник передаёт сигналы двух видов: открытые с обычной точностью и защищённые с повышенной точностью. Первый вид сигнала доступен любому приёмнику ГЛОНАСС, второй — только авторизованной аппаратуре Вооружённых сил РФ.

Кто курирует проект ГЛОНАСС?

Развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и ОАО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» («Российские космические системы»).

Смотрите также:

Система ГЛОНАСС – что это такое, поддержка ГЛОНАСС

Нет сегодня человека, который бы не слышал названия ГЛОНАСС. Однако не все до конца понимают, что это такое, по каким принципам функционирует, в каких сферах применяется. А ведь эта разработка очень полезна для безопасности на дороге, контроля бизнеса, связанного с перевозками, да и в жизни многие уже не могут без нее. Раньше использовалась американская система навигации, однако ГЛОНАСС понемногу завоевывает свое место на рынке.

Что такое ГЛОНАСС?

Под системой GLONASS понимают навигационный комплекс, позволяющий мониторить и отслеживать географическое положение объектов и высчитывать скорость их движения. Данной системой сейчас оборудуют гражданские и военные воздушные суда, корабли, баллистические ракеты, общественный транспорт, автомобили служб быстрого реагирования. Возможно, вскоре будет принят закон о необходимости устанавливать данный комплекс в автомобили, эксплуатируемые в России. В 2013 году власти уже обязали весь коммерческий и грузовой транспорт, передвигающийся по территории РФ, оснащать GLONASS.

Это российская система позиционирования, разработку которой начали еще в 1982 году в СССР, практически одновременно с американцами, разрабатывающими GPS. Все это время система ГЛОНАСС дорабатывалась и совершенствовалась. Первоначально ее применяли военные для специализированных задач. Тогда в комплекс входило всего 12 спутников. Однако, когда их число выросло до 24, они охватили уже всю планету.

Период 90-х годов негативно отразился на космической отрасли страны. Правительство урезало финансирование. К 2002 году в систему входило всего 7 космических аппаратов, которые могли обеспечить территорию РФ сигналами с минимальной доступностью. О земном шаре и вовсе речи идти не могло. Точностные характеристики комплекса были хуже некуда.

Все изменилось в 2002 году, когда президент и правительство наконец утвердили комплекс мероприятий, направленных на восстановление GLONASS. Мероприятия по улучшению, возрождению системы должны были длиться вплоть до 2012 года. Разработанная программа по реконструкции системы была рассчитана на 10 лет, которых хватило, чтобы восстановить и улучшить то, что было практически потеряно в 90-е.

В 2012 году запустили новую программу, направленную уже не на восстановление, а на улучшение, расширение, поддержание и активное внедрение системы в различные отрасли помимо военной. Сейчас в систему входят 29 спутниковых аппаратов, 24 из которых используются по прямому назначению, 1 проходит испытания, а 3 остаются в резерве. Помимо космического комплекса в GLONASS включены:

  • Система, отвечающая за улучшение характеристик: точности, доступности, надежности.
  • Наземная система, выполняющая радиоконтроль орбит спутников.
  • Элементы, помогающие определять всемирное время, координаты X и Y, отслеживать процессии и колебания, длительность суток, а также модуль скорости вращения планеты.
  • Аппаратура пользователей, состоящая из приемников и аппаратов обработки, необходимых для улавливания сигналов спутников системы и вычисления параметров.

Работы по улучшению технического обеспечения и инфраструктуры позволили внедрить систему в гражданскую жизнь общества. Даже сейчас деятельность по улучшению системы не прекращается: ученые делают ее более доступной, чтобы большее количество людей могло применять ее в жизни.

Знаменательные даты развития системы ГЛОНАСС:

Дата Событие
1957 Научные изыскания в области спутниковой навигации
1967 Первый навигационный спутник «Космос-192»
1972 Начало разработки системы GLONASS
1982 Запуск первого космического аппарата из системы GLONASS
1993 Опытная эксплуатация GLONASS для военных
1995 Штатная эксплуатация GLONASS для гражданских пользователей

 

Если говорить о точности, то система ГЛОНАСС позволяет определить местонахождение объекта в диапазоне 3–5 м при хорошей погоде. Однако ученые работают над тем, чтобы увеличить точность до нескольких сантиметров.

С помощью данной системы можно:

  • управлять транспортными потоками;
  • контролировать перемещение ценных и опасных грузов;
  • контролировать вылов рыбы;
  • проводить организационные, технические мероприятия, направленные на обнаружение и установление географического положения людей, потерпевших бедствие в море, горах;
  • проводить геодезические изыскания при проведении строительных работ, прокладке нефте- и газопроводов, установке ЛЭП.

Полный перечень возможностей применения GLONASS:

Местоопределение
Сферы деятельности, связанные с данными о местоположении Мониторинг
Целевая реклама Отслеживание местоположения людей, животных, имущества
Пространственно-ориентированный доступ к информационным ресурсам Координация автотранспорта экстренных служб
Геопространственные информационные системы Отслеживание перемещения ценных грузов
Совокупная информация об окружающем пространстве Мониторинг состояния ж/д путей
Геодезия и картография Строительство
Геодезические изыскания, съемки Автоматизированное управление строительной техникой
Кадастровые работы, межевание земли Строительство и ремонт дорог
Обновление и актуализация карт, планов Прокладка коммуникаций
Поддержка проведения инженерных работ Строительство и ремонт ж/д путей
Навигация
Досуг и отдых Наземный транспорт
Пеший туризм Построение маршрутов
Рыбалка Интеллектуальные транспортные системы
Лодочный спорт Мониторинг состояния автодорог, мостов, ж/д путей
Построение маршрутов путешествий
Сельское хозяйство Авиация
Оптимизация процесса посадки, полива и сбора урожая Заход и посадка по категории ИКАО
Улучшение эффективности опыления посевов Маршрутная навигация
Обслуживание сельхозтехники Повышение безопасности движения вертолетов
Навигация беспилотных летательных аппаратов
Космос Водный транспорт
Наблюдение за средствами выведения Подход и маневрирование в портах
Точное определение орбит космических аппаратов Навигация на внутренних водных путях
Определение местоположения космических аппаратов относительно солнца Наблюдение и учет флота
Научные исследования и синхронизация
Окружающая среда Связь и синхронизация
Мониторинг деформации Земли Синхронизация работы ЛЭП
Мониторинг параметров вращения планеты Синхронизация средств связи и телекоммуникаций
Наблюдение за составом и состоянием тропо- и ионосферы Всемирное скоординированное время
Мониторинг водных и лесных ресурсов
Добыча полезных ископаемых

Поддержка ГЛОНАСС: что это такое и как работает?

Учитывая все вышесказанное, получается, что, используя ГЛОНАСС, любой человек получает возможность в нужный момент узнать о географическом положении наблюдаемого объекта: в какую сторону он движется и с какой скоростью. Оборудование ГЛОНАСС может быть установлено не только в воздушный, наземный и морской транспорт. Его можно устанавливать в современные гаджеты: смартфоны, планшеты, другую мобильную технику.

Теперь разберемся, как работают приборы, поддерживаемые ГЛОНАСС: откуда берутся данные, как они анализируются и в каком виде поступают пользователю.

В систему включено 3 элемента:

  • космический, в который входят спутники, находящиеся на околоземной орбите;
  • управляющий, включающий координирующие станции и наземные антенны;
  • клиентский, вобравший в себя оборудование для приема сигналов.

Космические летательные аппараты связаны друг с другом и со станциями на земле. Они беспрерывно определяют свое положение, отправляя закодированные сигналы на приемники, которые, собрав данные с ближайших летательных аппаратов, фиксируют время их получения. Рассчитывается расстояние до искусственных спутников, определяется положение с помощью координат. Чтобы точно определить свое положение, оборудование ГЛОНАСС должно поймать закодированные импульсы минимум от 4 спутников.

Поддержка на транспорте

Для контроля движения транспортных средств применяют специальные трекеры, настраиваемые на улавливание сигналов от максимального количества летательных аппаратов ГЛОНАСС, расположенных ближе всего.

Чтобы хранить, анализировать, обрабатывать полученную информацию, такие трекеры удаленно соединяются со спутниковой системой наблюдения за автотранспортом.

Принцип работы системы на авто выглядит так:

  • Трекер следит и фиксирует постоянно меняющиеся координаты искусственных спутников системы в своей внутренней памяти.
  • Далее трекер выходит в Сеть через встроенную сим-карту и пересылает все собранные данные на сервер, который в свою очередь сохраняет их в базу данных.
  • Пользовательский интерфейс настроен таким образом, чтобы можно было анализировать сохраненные на сервере данные, выстраивать маршруты. Также он формирует отчеты о работе автомобилей, контролирует и проводит оценку деятельности водителей.

Исходя из потребностей и задач, требующих решения, к трекеру можно присоединять вспомогательное оборудование. Оно позволит удаленно подключаться к маршрутному компьютеру авто, следить за уровнем топлива, работой механизмов. Также можно установить датчики, реагирующие на сильные удары и перевороты авто. Эта опция предусматривает автоматический вызов экстренных служб при возникновении аварийной ситуации.

Поддержка системы в мобильных устройствах

Впервые смартфон, поддерживающий ГЛОНАСС, был выпущен компанией МТС в 2011 году. Хотя гаджет не смог завоевать рынок, сама идея приема сигналов, посылаемых отечественными спутниками, стала реализовываться другими производителями девайсов.

Первым, кто сделал это после мобильного оператора, стала компания Apple, а уже ее примеру последовали «Нокиа» и «Самсунг». Для пользователей внедрение российской системы в гаджеты прошло почти незаметно, так как в основном смартфоны не имеют отдельной кнопки, сигнализирующей о возможности использования ГЛОНАСС. Запуск и настройка модуля осуществляется через пункт меню «Геоданные», хотя ранее этот пункт назывался GPS, так как это была единственная подобная разработка.

Теперь же благодаря использованию GPS и ГЛОНАСС навигационные приложения, установленные на мобильных устройствах, обнаруживают больше искусственных спутников. Это значительно повышает точность определения местоположения на карте.

Принцип работы ГЛОНАСС в мобильных гаджетах такой же, как в автомобилях. Пользователю достаточно запустить поддержку спутниковой системы на своем устройстве, открыть приложение с картами и начать работу. Пользователь ставит на карте точку, где он находится, и задает точку, куда нужно отправиться. Приложение автоматически выстраивает подходящие маршруты и определяет расстояние, используя сигналы спутников.

Сравнение ГЛОНАСС и GPS

Данные системы имеют одинаковые цели, и принципы их работы очень схожи. Однако есть в системах и различия, например в расстановке и передвижении космических аппаратов. В российском комплексе они двигаются по 3 плоскостям, по 8 спутниковых аппаратов на каждой. В GPS по 4 спутника движутся на 6 плоскостях. Благодаря этому отечественный комплекс обеспечивает больший охват территории.

Российская разработка ГЛОНАСС по тем или иным причинам пока не полностью использует своего потенциала. А разработка американцев отличается избыточным количеством спутников, которые позволяют достигать высокой точности определения положения объекта.

Также в системах предусмотрены разные методы кодирования. В ГЛОНАСС коды более сложные, что подразумевает высокое энергопотребление оборудования, а это сказывается на его габаритах.

Сравнивать два комплекса сложно, ведь они давно работают в симбиозе. В российское оборудование ГЛОНАСС часто встраивают GPS и наоборот. Это позволяет в разы улучшить точность и скорость определения географического положения объектов. Например, некоторые смартфоны и планшеты используют сразу два комплекса.

Альтернативные системы

Россия и США разработали крупные навигационные комплексы, работающие сегодня, чем существенно повысили планку для остальных стран. Проекты, схожие с ними по масштабам, разрабатывают Евросоюз, Индия и Китай. Европейцы планируют внедрить систему «Галилео», в которую войдет 30 спутников. Если такой план будет реализован, то европейская разработка будет отличаться высокой точностью.

В Индии в скором времени планируется запуск спутниковой системы, состоящей из 7 аппаратов, которые будут использоваться для решения внутригосударственных задач.

Китайцы разрабатывают систему, состоящую из 2 сегментов. Первый включит 5 космических аппаратов, второй – 30. Авторы проекта предполагают, что такой комплекс будет использоваться как внутри страны, так и в мире.

Система ГЛОНАСС: что это такое и как работает

Рейтинг 5/5 (1 голосов)

Что это такое и как работает?

ГЛОНАСС - это аббревиатура от Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema, или, лучше сказать, Global Navigation Satellite System. Вы, наверное, уже догадались, о чем идет речь, в полном смысле.

ГЛОНАСС - русская версия GPS (Global Positioning System).

Кто построил ГЛОНАСС?

Развитие ГЛОНАСС началось в Советском Союзе в 1976 году. ГЛОНАСС - самая дорогостоящая программа, начатая Федеральным космическим агентством России, на которую ушла треть его бюджета на 2010 год.

Версии

Существуют различные версии ГЛОНАСС, а именно:

  • ГЛОНАСС - Был запущен в 1982 году. Спутники, которые были запущены, были предназначены для определения местоположения по погоде, измерения скорости и времени в любой точке мира или вблизи земного пространства российскими военными и официальными организациями.
  • ГЛОНАСС-М - Запущен в 2003 году. Добавляет второй ГК. ГЛОНАСС-М жизненно необходим для приемников ГИС-карт.
  • ГЛОНАСС-к - снова началось в 2011 году и имеет еще три типа: k1, k2 и km для изучения. Добавляет третью гражданскую частоту.
  • ГЛОНАСС-К2 - запущен после 2015 года
  • ГЛОНАСС-КМ - запускается после 2025 года (в настоящее время в стадии исследования)

Что такое А-ГЛОНАСС?

A-GLONASS или Assisted GLONASS очень похож на ГЛОНАСС, но имеет больше функций для смартфонов. Он поставляется с такими функциями, как данные о трафике в реальном времени, пошаговая навигация и многое другое.

А-ГЛОНАСС использует вышки сотовой связи, расположенные рядом с вами, чтобы быстро заблокировать ваше местоположение с помощью вашего соединения для передачи данных. А-ГЛОНАСС также повышает производительность чипсетов, сопровождающих поддержку ГЛОНАСС.

Сколько стоит установка ГЛОНАСС?

По данным на 2011 год, российское правительство потратило около 5 миллиардов долларов на проект ГЛОНАСС и дополнительно инвестировало 320 миллиардов рублей (10 миллиардов долларов) на период с 2012 по 2020 годы.

ГЛОНАСС остается самым дорогостоящим проектом Федерального космического агентства.

Чем ГЛОНАСС отличается от GPS?

GPS был разработан в США и имел сеть из 31 спутника, покрывающую планету Земля, и широко использовался в коммерческих устройствах, таких как навигаторы и мобильные телефоны.

ГЛОНАСС - это российская разработка, которая была начата Советским Союзом в 1976 году. Она имеет сеть из 24 спутников, покрывающих планету.

data-full-width-responseive = "true">

Преимущество ГЛОНАСС над GPS (ГЛОНАСС Vs.GPS)

Нет никаких других явных преимуществ, кроме точности по сравнению с GPS. При независимом использовании ГЛОНАСС не имеет такого надежного покрытия, как GPS, но когда они используются вместе, определенно наблюдается повышенная точность покрытия.

И он более эффективен в северных широтах, потому что Россия запустила проект ГЛОНАСС естественным для России.

Точность ГЛОНАСС является значительным преимуществом, так как он может похвастаться точностью до 2 метров. Комбинация GPS + ГЛОНАСС позволяет легко определить интеллектуальное устройство с помощью 55 спутников по всей Земле.

Поэтому, когда вы окажетесь в месте, где сигналы GPS застревают, например, в метро или между огромными зданиями, вы будете точно отслежены спутниками ГЛОНАСС.

Коммерческое использование ГЛОНАСС

Первое коммерческое использование ГЛОНАСС было в автомобильном навигаторе как Glospace SGK-70. Однако он был довольно громоздким и дорогим. Правительство России проводит определенную работу по продвижению коммерческого использования ГЛОНАСС.

iPhone 4S был первым устройством от Apple, в котором для определения местоположения на картах использовалась комбинация GPS и ГЛОНАСС.

Каждое высокопроизводительное устройство, которое может использовать средства GPS, особенно навигаторы, теперь добавляет приемники ГЛОНАСС на свой чип, чтобы они могли использовать услуги на основе определения местоположения.

Что предлагается для смартфонов?

Сегодня почти любой мобильный телефон, будь то Android или IOS, высокого уровня или с низким бюджетом, оснащен A-GPS (вспомогательной глобальной системой позиционирования), которая использует возможности сети для определения местоположения человека.

Теперь, когда ГЛОНАСС предлагается для общественных услуг, запускается больше смартфонов, поддерживающих технологию GPS + ГЛОНАСС для использования двухъядерной службы на основе определения местоположения для определения местоположения.

Первоначально этими функциями могли похвастаться только высококлассные или флагманские смартфоны, но в свое время мы увидим, что обе эти технологии будут использоваться в смартфонах низкого и среднего ценового диапазона. Еще несколько компаний и производителей микросхем заинтересованы в технологии ГЛОНАСС.

data-full-width-responseive = "true">

Это означает, что с этой технологией будет выпущено больше смартфонов.

Как Карты Google используют ГЛОНАСС и GPS?

Google Maps, а также другие картографические приложения, такие как Apple Maps и Nokia HERE Maps, используют подключение для передачи данных для связи со спутниками GPS и ГЛОНАСС.

Современные смартфоны поддерживают как A-GPS, так и A-GLONASS, предлагая такие функции, как отслеживание местоположения, пошаговая навигация и информация о местоположении в реальном времени.

Что дальше после ГЛОНАСС и GPS?

Европейский Союз в настоящее время работает над системой, известной как GALILEO, которая обеспечит наиболее точную службу глобального позиционирования под гражданским контролем.

Система Galileo состоит из 30 спутников (27 рабочих + 3 активных запасных), которые расположены в трех круговых плоскостях средней околоземной орбиты на высоте 23 222 км над Землей, а также при наклоне орбитальных плоскостей 56 градусов. к экватору.

Заслуживает внимания также разработка Китаем собственной группировки из 35 спутников, известной как навигационная спутниковая система BeiDou, строительство которой ведется с января 2015 года.

BeiDou будет предлагать больше возможностей, чем GPS. В настоящее время он работает в Китае и Азиатско-Тихоокеанском регионе и использует 11 спутников. BeiBou будет доступен во всем мире в 2020 году.

IRNSS или Индийская региональная навигационная спутниковая система - это автономная спутниковая система, которая разрабатывается ISRO (Индийская организация космических исследований) и будет предлагать общественные услуги и ограниченные услуги (авторизованные пользователи, такие как военные).

Система будет состоять из группировки из 7 спутников, 4 из которых уже выведены на орбиту. Объект действует с 2016 года.

Мы надеемся, что эта статья оказалась для вас полезной. Оставьте комментарий ниже.

data-full-width-responseive = "true"> .

Альтернатива GPS, о существовании которой вы никогда не знали

Знаете ли вы, что службы определения местоположения - это не только GPS? Есть еще одна система спутниковой навигации, о которой вы, возможно, не слышали, но, вероятно, уже используете. Это называется ГЛОНАСС.

Что такое ГЛОНАСС?

5488860922_d04cd614d5_z

ГЛОНАСС - это аббревиатура от Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (Глобальная навигационная спутниковая система). Это управляемая российскими войсками воздушно-космической обороны спутниковая навигационная система, которая очень похожа на GPS.В то время как система GPS была первой, созданной армией США в 1978 году, ГЛОНАСС задумывалась как альтернативная система.

Современное использование ГЛОНАСС такое же, как и GPS, в основном оно используется в качестве системы для автомобильной и авиационной навигации.Однако исторически он использовался во всех отраслях российской армии в качестве навигационной системы в высокоскоростных сценариях, например, в реактивных самолетах и ​​баллистических ракетах.

Разработка ГЛОНАСС началась в конце 1970-х годов, когда была выпущена первая система.Он использовался в основном для определения местоположения по погоде, измерения скорости и времени и был доступен во всем мире. Однако с распадом Советского Союза финансирование было сокращено, и оно не было полностью завершено. Учитывая небольшой срок службы спутников (около трех лет), мало кто верил в успех программы ГЛОНАСС. Только в 2001 году, когда президент России Владимир Путин объявил завершение строительства одним из главных приоритетов правительства, и значительно увеличив финансирование, он стал рассматриваться как серьезный технологический институт.

В 2007 году Путин издал Указ Президента Российской Федерации, открывающий ГЛОНАСС для неограниченного публичного использования.Это была попытка привлечь общественный и промышленный интерес и бросить вызов однородности американской системы GPS. К 2010 году ГЛОНАСС обеспечила полное покрытие территории России. Год спустя, благодаря своей орбитальной спутниковой группировке, он достиг глобального покрытия.

Как это работает?

ГЛОНАСС состоит из трех компонентов.Первая - это космическая инфраструктура, которая состоит из группировки спутников. Это группа спутников, работающих вместе в системе. Они обычно устанавливаются на орбитальных плоскостях или путях вокруг Земли, по которым они вращаются.

2000px-Comparison_satellite_navigation_orbits.svg

Они работают с наземными сетями, которые повышают точность и скорость спутников за счет обратной передачи геодезической информации.Сети наземного определения местоположения в идеале равномерно распределены по всему миру, что обеспечивает равномерную доступность и точность системы. Однако при использовании ГЛОНАСС наземные сети определения местоположения расположены в основном в России, Антарктиде, Бразилии и на Кубе. Россия также согласилась открыть наземные станции в Китае, что позволит ей стать жизнеспособным конкурентом GPS на одном из самых быстрорастущих рынков бытовой электроники в мире. Кроме того, в 2014 году планируется открыть еще семь наземных станций ГЛОНАСС.Все они будут находиться за пределами России.

Они триангулируют местоположение приемника, третью часть.Это любое устройство, совместимое с ГЛОНАСС, например смартфон или автомобильная навигационная система.

Триангуляция выполняется посредством серии вычислений, основанных на содержании сигналов, посылаемых спутниками.Они отправляются через определенные промежутки времени. Любой приемник на Земле или около Земли, использующий ГЛОНАСС для определения своего местоположения, будет использовать сигналы как минимум четырех спутников для оценки местоположения, скорости и времени.

Гай Макдауделл объяснил, что триангуляция (или трехсторонняя связь) была более подробно объяснена в его статье «Как спутники отслеживают мобильные телефоны?».

treo_650_tomtom_navigator

ГЛОНАСС впервые применил метод доступа к каналу FDMA (метод множественного доступа с частотным разделением каналов) для связи со спутниками с 25 каналами для 24 спутников. Это популярный протокол, используемый в спутниковой связи, но его недостатком являются перекрестные помехи, вызывающие помехи и помехи.

С 2008 года ГЛОНАСС использует CDMA (метод множественного доступа с кодовым разделением каналов) для обеспечения совместимости со спутниками GPS.Поскольку приемники ГЛОНАСС совместимы как с FDMA, так и с CDMA, они больше и дороже.

Чем он отличается от GPS?

picture

Между ГЛОНАСС и GPS есть существенные различия.

Во-первых, в группировке ГЛОНАСС меньше спутников.GPS имеет 32, которые обращаются вокруг земного шара в 6 орбитальных плоскостях или траекториях орбиты. ГЛОНАСС имеет 24 спутника с 3-мя орбитальными плоскостями. Это означает, что с ГЛОНАСС больше спутников следуют по тому же орбитальному пути. Для систем, использующих только ГЛОНАСС, может быть сложнее подключиться к доступным спутникам. Это потенциально может привести к снижению точности позиционирования.

Самая большая разница между GPS и ГЛОНАСС заключается в том, как они взаимодействуют с приемниками.При использовании GPS спутники используют одни и те же радиочастоты, но имеют разные коды для связи. В системе ГЛОНАСС спутники имеют одинаковые коды, но используют уникальные частоты. Это позволяет спутникам связываться друг с другом, несмотря на то, что они находятся в одной орбитальной плоскости, тогда как это не такая большая проблема с GPS.

Но насколько это точно?

Точность ГЛОНАСС сравнима с GPS.Но так было не всегда. В начале 21 века ГЛОНАСС приходила в упадок, и спутники подходили к концу своего короткого срока службы. Система почти не работала.

В результате Роскосмос (Российское космическое агентство) поставил перед ГЛОНАСС задачу обеспечить соответствие GPS с точки зрения точности и надежности к 2011 году.

К концу 2011 года ГЛОНАСС выполнила свою задачу.Было показано, что он обеспечивает точность в самых лучших условиях (без облачности, высоких зданий и радиопомех) до 2,8 метра. Это сделало его немного менее точным, чем GPS, но вполне приемлемым для большинства случаев использования в военных и коммерческих целях.

Точность ГЛОНАСС зависит от того, где вы находитесь.Он более точен в северном полушарии, чем в южном полушарии из-за более высокой распространенности наземных станций в этих частях.

Он так же широко используется как GPS?

Хотя многие производители мобильных телефонов включают чипы ГЛОНАСС в свои устройства, такие как Sony, Apple и HTC, они далеко не так распространены, как GPS, который входит в состав большинства выпускаемых сегодня смартфонов и планшетов.

Отчасти это связано с более высокой точностью в северных широтах, поскольку она была предназначена в основном для России, по сравнению с GPS, которая имеет более глобальный подход.

Низкая осведомленность о ГЛОНАСС также может быть объяснена тем, что он значительно менее развит, чем GPS, и практически не выпускаются эксклюзивные устройства ГЛОНАСС за пределами бывшего Советского Союза.

Как я могу это использовать?

SONY DSC

В зависимости от производителя вашего смартфона, в вашем устройстве уже может быть чип ГЛОНАСС.iPhone и значительное количество устройств Android используют как ГЛОНАСС, так и GPS для обеспечения оптимальной точности.

Если вы застряли в зоне с большой облачностью или окружены высотными зданиями, ваше устройство будет использовать ГЛОНАСС вместе с GPS.Это позволяет определять местоположение вашего устройства с помощью любого из пятидесяти пяти спутников по всему миру, повышая общую точность. Однако ГЛОНАСС обычно включается только при плохом сигнале GPS, чтобы сохранить заряд аккумулятора устройства.

Некоторые приложения используют ГЛОНАСС исключительно для определения местоположения.НИКА ГЛОНАСС (доступен бесплатно в Google Play и iTunes App Store) позволяет отслеживать в реальном времени местоположение Android-устройства. Однако для работы требуется сим-карта МТС.

Также есть функция, позволяющая сделать ваше местоположение общедоступным, как и в Google Latitude, но она доступна только для российских пользователей.

На рынке также имеется ряд аппаратных устройств, использующих ГЛОНАСС.

Garmin GLO - это портативный приемник GPS и ГЛОНАСС, который подключается к мобильному устройству через Bluetooth и обеспечивает лучшую точность, чем любой встроенный приемник.Его можно купить на Amazon за 99 долларов.

Вы будете использовать это?

Сам по себе ГЛОНАСС не совсем соответствует GPS.Его спутников меньше, они далеко друг от друга и неравномерно распределены по всему миру. GPS уже развивается, а ГЛОНАСС, кажется, всегда будет догонять.

Однако вы не собираетесь использовать его самостоятельно, но когда он используется вместе с GPS, он имеет большое значение в мире.

Есть ли в ваших устройствах ГЛОНАСС? Вы когда-нибудь использовали его исключительно самостоятельно? Я хотел бы услышать ваш опыт или просто ваши мысли по поводу этой статьи.

Кредиты изображений: Модель спутника Glosnass-K 1: 1, автор Патрик Г.через Flickr, Сравнение орбит спутниковой навигации через Викимедиа, ГЛОНАСС или персональное устройство GPS через Викимедиа, МОСКВА - 1 июня: Тренажер для обучения женщин вождению на международной выставке навигационного оборудования и программного обеспечения Navitech 1 июня 2011 г. в Москве на Shutterstock

Premiere Pro Templates 5 лучших сайтов для шаблонов Adobe Premiere Pro

Если вы хотите сделать свои видео популярными, не тратя на их редактирование целый день, вам понадобятся шаблоны Premiere Pro.

Об авторе Тейлор Болдук (Опубликовано 12 статей)

Тейлор Болдак (Taylor Bolduc) - энтузиаст в области технологий и студент, изучающий вопросы коммуникации, родом из южной Калифорнии. Вы можете найти ее в Твиттере под именем @Taylor_Bolduc.

Ещё от Taylor Bolduc
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Что такое ГЛОНАСС? -

Вы, должно быть, много раз встречали этот термин в смартфонах и других устройствах. Вы находитесь в нужном месте, чтобы узнать исчерпывающую информацию об этом термине. Это еще одна система спутниковой навигации, о которой мало кто знает. Поздравляю, вы стали еще одним элитным человеком, который теперь об этом узнал.

ГЛОНАСС означает

Скважина ГЛОНАСС - это аббревиатура от (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) или Глобальной навигационной спутниковой системы.Эта система представляет собой систему спутниковой навигации космического базирования. ГЛОНАСС находится в эксплуатации Сил обороны России. Это как альтернатива традиционной системе GPS.

Поскольку GPS был первоначально создан армией США в 1978 году, ГЛОНАСС в основном используется в качестве системы слежения для транспортных средств и авиации. ГЛОНАСС был внедрен в 1970-х годах российскими военными и в основном использовался для определения местоположения по погодным условиям.

.

ГЛОНАСС - wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для ГЛОНАСС .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под CC BY-SA 4.0 лицензия; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

Инновации: ГЛОНАСС - прошлое, настоящее и будущее: GPS World

Альтернатива и дополнение к GPS

Обзор истории программы ГЛОНАСС, ее текущего состояния и обзор планов на ближайшее будущее спутниковой группировки, ее навигационных сигналов и наземной сети поддержки.

Доступны английские версии документации по управлению интерфейсом CDMA ГЛОНАСС. См. Дополнительную информацию.

Ричард Лэнгли

окт.12 февраля 1982 года в Советском Союзе был запущен первый спутник ГЛОНАСС. В ответ на разработку GPS или просто для того, чтобы удовлетворить потребность в системе с аналогичными возможностями для своих вооруженных сил, Советский Союз начал разработку Глобальной навигационной спутниковой системы или Глобальной навигационной спутниковой системы в 1976 году, всего через три года после этого. запуск программы GPS. Первый испытательный спутник под кодовым названием Космос 1413 сопровождался двумя фиктивными или балластными спутниками с такой же приблизительной массой, поскольку Советский Союз уже планировал запускать три спутника ГЛОНАСС одновременно с помощью своих мощных ракет, чтобы сэкономить на затратах на запуск.

Но из-за неудачных запусков и характерно короткого срока службы спутников было запущено еще 70 спутников до того, как в начале 1996 года была сформирована полностью заполненная группировка из 24 функционирующих спутников (обеспечивающих полную оперативную способность или FOC). К сожалению, полная группировка была недолговечный. Экономические трудности России после распада Советского Союза нанесли ущерб ГЛОНАСС. Денег не было, и к 2002 году группировка сократилась до семи спутников, из которых только шесть были доступны во время операций по техническому обслуживанию! Но судьба России изменилась, и при поддержке российской иерархии ГЛОНАСС возродилась.Спутники-долгожители запускались по шесть в год, и медленно, но верно возвращалась целая группировка из 24 спутников. А 8 декабря 2011 года FOC снова был достигнут и впоследствии более или менее поддерживался - система даже иногда работала с запасными частями на орбите.

В то время как двухсистемные приемники GPS / ГЛОНАСС только для ГЛОНАСС и обзорного уровня существуют уже более десяти лет, производители обратили внимание на возрождение ГЛОНАСС и начали производить микросхемы и приемники с возможностью ГЛОНАСС для потребительского рынка.В 2011 году компания Garmin выпустила портативные приемники, поддерживающие как GPS, так и ГЛОНАСС. В том же году различные производители сотовых телефонов начали предлагать возможности ГЛОНАСС со своими встроенными модулями позиционирования. Первые приемники GPS / ГЛОНАСС проложили путь для приемников мульти-ГНСС, которые у нас есть сегодня, с их способностью отслеживать не только спутники GPS и ГЛОНАСС, но и спутники европейских систем Galileo и китайских BeiDou, а также японских Quasi- Zenith Satellite System (не говоря уже о спутниках спутниковых систем функционального дополнения).

Я задокументировал развитие ГЛОНАСС в этой колонке еще в июле 1997 года, а группа авторов из акционерного общества «Российские космические системы» обсуждала планы модернизации ГЛОНАСС в статье, опубликованной в апреле 2011 года. Просрочено обновление. Итак, в этой статье я кратко рассмотрю историю программы ГЛОНАСС, расскажу о ее текущем состоянии и рассмотрю планы на ближайшее будущее спутниковой группировки, ее навигационных сигналов и наземной сети поддержки.

РАННИЙ ГОД, НАСТОЯЩИЙ ДЕНЬ

Во время холодной войны информации о ГЛОНАСС было мало.Помимо общих характеристик орбит спутников и частот, используемых для передачи навигационных сигналов, Министерство обороны Советского Союза мало что раскрыло. Тем не менее, расследование, проведенное профессором Питером Дейли и его студентами из Университета Лидса, предоставило некоторые подробности о структуре сигналов. С наступлением гласности и перестройки и, в конечном итоге, распада Советского Союза информация о ГЛОНАСС стала более доступной. В конце концов русские выпустили Документ о контроле за интерфейсом (ICD).Этот документ, аналогичный по структуре пользовательским интерфейсам космического сегмента / навигации Navstar ICD-GPS-200, описывает систему, ее компоненты, а также структуру сигнала и навигационного сообщения, предназначенного для гражданского использования. Последняя его версия была опубликована в 2016 году, но пока она общедоступна только на русском языке.

Спутники и сигналы. На данный момент запущено шесть моделей спутников ГЛОНАСС (также известных как «Ураган», русское название «Ураган»). Россия (на самом деле бывший Советский Союз) запустила первые 10 спутников, получивших название Block I, в период с октября 1982 года по май 1985 года.В период с мая 1985 года по сентябрь 1986 года он запустил шесть спутников Block IIa и 12 спутников Block IIb в период с 1 апреля 1987 года по май 1988 года, из которых шесть были потеряны из-за сбоев, связанных с ракетами-носителями. Четвертой моделью был Блок IIv (v - английская транслитерация третьей буквы русского алфавита). К концу 2005 года русские развернули 60 Block IIv. Каждое последующее поколение спутников содержало усовершенствования оборудования, а также увеличивало срок службы.

Опытный образец спутника ГЛОНАСС-М (модернизированный) был запущен 30 декабря.1, 2001, вместе с двумя блоками IIv с первыми двумя производственными спутниками ГЛОНАСС-М, включенными в тройной запуск 10 декабря 2003 г. и 26 декабря 2004 г. Два спутника ГЛОНАСС-М были включены в тройной запуск декабря 25, 2005. Новый дизайн предлагал множество улучшений, в том числе лучшую бортовую электронику, более продолжительный срок службы, гражданский сигнал L2 и улучшенное навигационное сообщение. Как и в более ранних версиях, на космическом корабле ГЛОНАСС-М по-прежнему использовался герметичный герметичный цилиндр для электроники.

РИСУНОК 1. Изображение от Reshetnev Information Satellite Systems, производителя спутников ГЛОНАСС, на праздновании 35-летия запуска первого спутника ГЛОНАСС в 1982 году («35 лет служения миру»).

Все спутники ГЛОНАСС, запущенные с декабря 2005 г., являются спутниками ГЛОНАСС-М, за исключением двух спутников ГЛОНАСС-К1 (иногда называемых просто ГЛОНАСС-К), запущенных 26 февраля 2011 г. и 30 ноября 2014 г. ГЛОНАСС -Спутники K1 заметно отличаются от своих предшественников.Они легче, имеют негерметичный корпус (аналогичный корпусу спутников GPS), имеют улучшенную стабильность часов и более длительный, 10-летний расчетный срок службы. Они также впервые включают в себя сигналы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) на третьей частоте, сопровождающие унаследованные сигналы множественного доступа с частотным разделением каналов (я их вскоре расскажу). Все спутники ГЛОНАСС были произведены акционерным обществом «Информационные спутниковые системы им. Решетнёва», расположенным в Железногорске недалеко от Красноярска в Центральной Сибири и названном в честь основателя, генерального директора и главного конструктора Михаила Федоровича Решетнева.Компания Решетнева ранее называлась Научно-производственным объединением прикладной механики (Научно-производственное объединение прикладной механики или НПО ПМ). Государственная корпорация по космической деятельности Роскосмоса (ранее Федеральное космическое агентство), широко известная как Роскосмос, является государственным органом, отвечающим за ГЛОНАСС.

РИСУНОК 1 включает изображения художников исходных спутников ГЛОНАСС, ГЛОНАСС-М и ГЛОНАСС-К1.

Орбиты

спутников ГЛОНАСС выстроены в трех плоскостях, отделенных друг от друга прямым восхождением восходящего узла на 120 градусов, по восемь спутников в каждой плоскости.Спутники в плоскости расположены на равном расстоянии друг от друга, разделенные по аргументу широты на 45 градусов. Спутники в прилегающих плоскостях смещены по аргументу широты на 15 градусов. Спутники выводятся на условно круговые орбиты с наклоном цели 64,8 градуса и большой полуосью примерно 25 510 километров, что дает им период обращения по орбите около 675,8 минут. Эти спутники имеют наземные треки, которые повторяются каждые 17 витков или восемь звездных дней. Плоскости орбиты ГЛОНАСС пронумерованы 1–3 и содержат орбитальные щели 1–8, 9–16 и 17–24 соответственно.

РИСУНОК 2 показывает состояние созвездия на 17 октября 2017 г. Номер орбитального слота (также называемый слотом альманаха) и частотный канал (обсуждаемый ниже) даны в скобках. Недавно запущенная система ГЛОНАСС 752 была запущена 16 октября 2017 года, в результате чего группировка из 24 спутников была полностью готова к работе. Все спутники являются стандартными спутниками ГЛОНАСС-М, за исключением ГЛОНАСС 755, который включает передатчик для новой третьей частоты, и ГЛОНАСС 701К и 702К. Эти два последних - спутники ГЛОНАСС-К1, из которых 702К работают, а 701К проходит летные испытания.Буква «K» не является частью официального номера ГЛОНАСС, но была добавлена ​​во избежание двусмысленности. Спутник ГЛОНАСС-М, запущенный 10 декабря 2003 года, также назывался ГЛОНАСС 701. Аналогичным образом Международная служба ГНСС (IGS) называет ГЛОНАСС 701К и 702К 801 и 802 соответственно. IGS также обозначает ГЛОНАСС 751 как ГЛОНАСС 851, чтобы избежать путаницы с Космосом 2080, спутником ГЛОНАСС-IIv, запущенным 19 мая 1990 года, также называемым ГЛОНАСС 751. И он обозначает ГЛОНАСС 753 как ГЛОНАСС 853, чтобы избежать путаницы с Космосом 2140, ГЛОНАСС. Спутник IIv, запущенный 14 апреля 1991 года, также получил название ГЛОНАСС 751.

РИСУНОК 2. Состояние группировки ГЛОНАСС на 17 октября 2017 г. Зеленый квадрат обозначает местоположение исправного спутника, а оранжевый - тестового спутника. В скобках указаны номера орбитальных слотов и частотные каналы.

Спутники традиционно запускаются по три одновременно ракетами-носителями «Протон» с космодрома Байконур недалеко от Ленинска в Казахстане. Однако, начиная с запуска первого спутника ГЛОНАСС-К1, несколько спутников ГЛОНАСС были запущены по отдельности на ракетах «Союз» с космодрома Плесецк к северу от Москвы.

В отличие от GPS и других GNSS, ГЛОНАСС использует FDMA, а не CDMA для своих традиционных сигналов. Первоначально система передавала сигналы в двух диапазонах: L1, 1602,0–1615,5 МГц, и L2, 1246,0–1256,5 МГц, на частотах, разнесенных на 0,5625 МГц на L1 и на 0,4375 МГц на L2:

.

L 1 к = 1602. + 0,5625 к (МГц)

L 2 к = 1246. + 0,4375 к (МГц)

В этой схеме предусмотрено 25 каналов, так что каждому спутнику в полной группировке из 24 спутников может быть назначена уникальная частота (с оставшимся каналом, зарезервированным для тестирования).Некоторые из передач ГЛОНАСС изначально создавали помехи для радиоастрономов, которые изучают очень слабые естественные радиоизлучения вблизи частот ГЛОНАСС. Радиоастрономы используют полосы частот 1610,6–1613,8 и 1660–1670 МГц для наблюдения за спектральными излучениями облаков гидроксильных радикалов в межзвездном пространстве, и Международный союз электросвязи (МСЭ) предоставил им статус основных пользователей этого пространства спектра. Кроме того, МСЭ выделил полосу частот 1610–1626,5 МГц операторам низкоорбитальных спутников мобильной связи.В результате руководство ГЛОНАСС решило сократить количество частот, используемых спутниками, и сместить полосы на несколько более низкие частоты.

В настоящее время система использует только 14 каналов первичной частоты со значениями k в диапазоне от –7 до +6, включая два канала для целей тестирования (в настоящее время –5 и –6). (Канал +7 также использовался в прошлом для целей тестирования.) Как 24 спутника могут работать только с 14 каналами? Решение состоит в том, чтобы противоположные спутники - спутники в одной плоскости орбиты, разделенные аргументом широты на 180 градусов, - использовали один и тот же канал.Такой подход вполне осуществим, поскольку пользователь в любом месте на Земле никогда не будет одновременно получать сигналы от такой пары спутников. Переход на новые частотные присвоения начался в сентябре 1993 года.

Как и унаследованные сигналы GPS, сигналы ГЛОНАСС включают в себя два кода дальности псевдослучайного шума (PRN): ST (для стандартной точности или стандартной точности) и VT (для высокой точности или высокой точности), аналогично GPS C / A- и P- коды, соответственно (но с половинной скоростью кодирования), модулированные на несущие L1 и L2.

Как и GPS, ГЛОНАСС передает код высокой точности как на L1, так и на L2. Но, в отличие от спутников GPS, код ГЛОНАСС стандартной точности также передавался на частотах L2, начиная со спутников ГЛОНАСС-М. (Отдельный гражданский код, L2C, был добавлен к сигналу L2 GPS, передаваемому блоком IIR-M и последующими спутниками.) ST-код ГЛОНАСС имеет длину 511 чипов со скоростью 511 килочипов в секунду, что дает интервал повторения 1 миллисекунда. Длина VT-кода составляет 33 554 432 чипа со скоростью 5.11 мегачипов в секунду. Кодовая последовательность усекается, чтобы обеспечить интервал повторения в 1 секунду. В отличие от спутников GPS, все спутники ГЛОНАСС передают одни и те же коды. Они получают синхронизацию сигналов и частоты от одного из бортовых атомных стандартов частоты (AFS), работающих на частоте 5 МГц. Спутники различных серий ГЛОНАСС, начиная с Блока II и заканчивая серией ГЛОНАСС-М, имеют по три цезиевых АСПО на каждом спутнике. Передаваемые сигналы имеют правую круговую поляризацию, как сигналы GPS, и имеют сопоставимые уровни сигнала.

Навигационное сообщение. Подобно GPS и другим GNSS, сигналы ГЛОНАСС также содержат навигационные сообщения, содержащие информацию об орбите спутника, часы и другую информацию. Отдельные навигационные сообщения со скоростью 50 бит в секунду добавляются по модулю 2 к кодам ST и VT. Сообщение с кодом ST включает в себя эпоху спутниковых часов и отклонения скорости от системного времени ГЛОНАСС; эфемериды спутника, заданные в виде векторов положения, скорости и ускорения спутника в опорный период; и дополнительная информация, такая как биты синхронизации, возраст данных, состояние спутника, смещение системного времени ГЛОНАСС от всемирного координированного времени (UTC), которое поддерживается Национальным метрологическим институтом Российской Федерации UTC (SU) в рамках Государственной службы времени и частоты. , а также альманахи (приблизительные эфемериды) всех остальных спутников ГЛОНАСС.Обратите внимание, что, в отличие от системного времени GPS, например, системное время ГЛОНАСС не имеет целочисленного смещения от всемирного координированного времени, и поэтому скачки секунды координации добавляются к системному времени ГЛОНАСС одновременно с теми, которые добавляются к всемирному координированному времени. Однако обратите внимание, что системное время ГЛОНАСС смещено на постоянные три часа, чтобы соответствовать московскому стандартному времени (MSK, сокращение от Moscow).

Полное сообщение длится 2,5 минуты и непрерывно повторяется между обновлениями эфемерид (номинально каждые 30 минут), но информация об эфемеридах и часах повторяется каждые 30 секунд.

Власти ГЛОНАСС не публиковали, по крайней мере публично, подробности навигационного сообщения с кодом VT. Однако известно, что полное сообщение занимает 12 минут, а информация об эфемеридах и часах повторяется каждые 10 секунд.

Геодезическая система. Эфемериды ГЛОНАСС привязаны к геодезической системе "Параметры Земли 1990" (ПЗ-90 или, в английском переводе, Параметры Земли 1990, ПЭ-90). ПЗ-90 заменил советскую геодезическую систему 1985 года, SGS 85, которая использовалась ГЛОНАСС до 1993 года.PZ-90 - это наземная система отсчета, система координат которой определена так же, как и международная наземная система отсчета (ITRF). Первоначальная реализация ПЗ-90 имела точность один-два метра.

Однако, чтобы приблизить систему к ITRF (и геодезической системе координат WGS 84 GPS), были выполнены два обновления PZ-90. Первое обновление, результатом которого стал PZ-90.02 (относится к 2002 г.), было принято для работы ГЛОНАСС 20 сентября 2007 г. и приблизило кадр широковещательных орбит (и, следовательно, полученные координаты приемника) к ITRF и WGS 84.Другая реализация, ПЗ-90.11, принятая на вооружение 31 декабря 2013 г., как сообщается, снизила различия до субсантиметрового уровня.

ТАБЛИЦА 1 перечисляет определяющие константы и параметры PZ-90.

ТАБЛИЦА 1. Основные геодезические постоянные и некоторые параметры геодезической системы ПЗ-90 в системе ГЛОНАСС.

Новые спутники ГЛОНАСС-К передают дополнительные сигналы. ГЛОНАСС-К1 передает сигнал CDMA на новой частоте L3 (1202,025 МГц), а ГЛОНАСС-К2, кроме того, будет передавать сигналы CDMA на частотах L1 и L2.

РИСУНОК 3. Решетка круглых отражателей на спутнике ГЛОНАСС-К1, окружающая внутренние элементы антенны навигационного сигнала. Фото из Информационных спутниковых систем имени Решетнева.

Контрольный сегмент . Подобно GPS и другим GNSS, ГЛОНАСС требует сети наземных станций для мониторинга и обслуживания спутниковой группировки, а также для определения орбит спутников и поведения их действующих AFS. Сеть слежения использует станции только на территории бывшего Советского Союза, дополненные станциями спутниковой лазерной локации, чтобы помочь в определении орбиты, поскольку все спутники ГЛОНАСС содержат лазерные отражатели (см. РИСУНОК 3).

Наличие неглобальной сети станций слежения для определения спутниковых орбит и поведения AFS приводит к слегка ухудшенной ошибке дальности сигнала ГЛОНАСС в пространстве (SISRE). Недавно за рубежом был создан ряд станций слежения в связи с разработкой российской спутниковой системы функционального дополнения (SBAS), Системы дифференциальной коррекции и мониторинга (SDCM). SDCM будет работать аналогично Wide Area Augmentation System или WAAS, U.S. SBAS и другие находящиеся в эксплуатации SBAS. Добавление к сети слежения зарубежных станций SDCM, которая уже включает станции в Антарктиде и Южной Америке, и прибывают новые станции, может помочь улучшить SISRE. Роскосмос также использует глобальную сеть IGS и других станций слежения для мониторинга состояния группировки ГЛОНАСС (см. РИСУНОК 4).

РИСУНОК 4. Глобальная сеть спутникового мониторинга состояния ГЛОНАСС Роскосмоса с 22 станциями передачи сообщений 18 октября 2017 г., с 13:00 до 14:00 мск.

Производительность. SISRE с годами улучшился и в настоящее время находится на уровне от 1 до 2 метров. Частично это связано с лучшими характеристиками бортовых AFS новейших спутников ГЛОНАСС-М по сравнению с первыми спутниками ГЛОНАСС-М. Их относительная однодневная стабильность улучшилась с 10-13 до 2,4 × 10-14. РИСУНОК 5 показывает временной ряд последних значений SISRE, определенных Информационно-аналитическим центром позиционирования, навигации и синхронизации.Эти уровни ошибок могут привести к ошибкам позиционирования на основе псевдодальности с использованием широковещательных орбит и часов ГЛОНАСС примерно в два раза хуже, чем те, которые обеспечивает GPS - хотя в любой данный момент на точность позиционирования также влияют атмосферные эффекты и многолучевость, а это может преобладают над ошибками сигнала в пространстве.

РИСУНОК 5. Суточная среднеквадратичная ошибка дальности сигнала в пространстве ГЛОНАСС в метрах, определенная Информационно-аналитическим центром позиционирования, навигации и хронометража.

Гораздо более высокая точность позиционирования может быть получена с использованием орбит и часов ГЛОНАСС, предоставляемых IGS и участвующими в ней аналитическими центрами. Это особенно верно, если измерения фазы несущей используются вместо или в качестве дополнения к измерениям псевдодальности. Комбинация должным образом взвешенных измерений GPS и ГЛОНАСС оказалась полезной с точки зрения доступности, точности и эффективности, особенно для высокоточного позиционирования, выполняемого с использованием кинематики в реальном времени или подхода RTK.Кроме того, метод точного позиционирования (PPP), основанный на двухчастотных измерениях фазы несущей в реальном времени или на постобработке с точными эфемеридами спутников и данными часов, продемонстрировал, что кинематическая точность на уровне дециметра возможна с использованием данных ГЛОНАСС или Данные ГЛОНАСС в сочетании с данными GPS. Статические решения PPP только для ГЛОНАСС за 24 часа достигли точности на миллиметровом уровне.

Пользователей. Первоначальное освоение ГЛОНАСС гражданскими и военными пользователями в бывшем Советском Союзе, а затем и в России, не говоря уже о других странах, было минимальным.Опытные образцы приемников только для ГЛОНАСС были разработаны для военных, а зарубежные приемники GPS / ГЛОНАСС были разработаны несколькими производителями для научных и других передовых приложений. IGS добавила в свою сеть набор приемников слежения за ГЛОНАСС в 1998 году и с тех пор постоянно увеличивала количество таких приемников. Однако потребительское использование ГЛОНАСС как в России, так и за ее пределами стало только недавно, когда были разработаны чипсеты только для ГЛОНАСС и комбинированные наборы микросхем GPS / ГЛОНАСС. Такие чипсеты теперь используются во многих мобильных телефонах, а также в портативных приемниках GNSS и автомобильных навигационных устройствах.

НОВЫЕ И УЛУЧШЕННЫЕ

Как упоминалось ранее, спутники ГЛОНАСС-K1 включают сигнал CDMA, сопровождающий унаследованные сигналы FDMA на новой частоте L3 1202,025 МГц. Скорость передачи кода ранжирования для сигнала CDMA составляет 10,23 мегахипа в секунду с периодом 1 миллисекунда. Он модулируется на несущую с использованием квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) с синфазным каналом данных и квадратурным пилотным каналом. Набор возможных кодов ранжирования состоит из 31 усеченной последовательности Касами.(Последовательности Касами, представленные Тадао Касами, известным японским теоретиком информации, представляют собой двоичные последовательности длиной 2m - 1, где m - четное целое число. Эти последовательности имеют хорошие значения взаимной корреляции, приближающиеся к теоретической нижней границе. Коды Голда, используемые в GPS являются частным случаем кодов Касами.) Полная длина этих последовательностей составляет 214 - 1 = 16 383 символа, но код ранжирования усечен до длины N = 10230 с периодом в 1 миллисекунду.

Соответствующие символы навигационного сообщения передаются со скоростью 100 бит в секунду с половинной скоростью сверточного кодирования.Так называемый суперкадр навигационного сообщения (длительностью 2 минуты) будет состоять из 8 навигационных кадров (NF) для 24 обычных спутников на первом этапе модернизации ГЛОНАСС и 10 NF (продолжительностью 2,5 минуты) для 30 спутников в будущем. Каждая НФ (продолжительностью 15 секунд) включает 5 струн (по 3 секунды каждая). Каждая национальная федерация имеет полный набор эфемерид для текущего спутника и часть системного альманаха для трех спутников. Полный системный альманах транслируется в одном суперкадре.

Более легкие, негерметичные спутники K1 содержат два цезиевых и два рубидиевых АСП.Сообщается, что относительная суточная стабильность одного из рубидиевых AFS на спутнике K1 составляет 4 × 10-14. В результате SISRE для этого спутника составляет около 1 метра. Планируется добавить сигнал CDMA в L2 на будущих версиях спутников K1, получивших название K1 + (см. Ниже).

Спутники ГЛОНАСС-К2. Эти спутники будут тяжелее, чем спутники K1 и K1 +, с более широкими возможностями, включая сигнал CDMA на частоте GPS / Galileo L1 / E1. На МКС им. Решетнева сначала будут построены два спутника К2, а затем начнется серийное производство.Планировалось перейти на спутники K2 гораздо раньше, запустив только два спутника K1, которые сейчас находятся на орбите. Но, видимо, планы изменились из-за санкций, ограничивающих поставки радиационно-стойких электронных компонентов с Запада.

Теперь на ИСС им. Решетнева будут построены еще девять спутников ГЛОНАСС-К1. Неясно, сколько из них может относиться к разновидности K1 +. Спутники ГЛОНАСС-К1 теперь будут переходными спутниками между существующими спутниками ГЛОНАСС-М (включая полдюжины или около того, которые были изготовлены и хранятся на земле для будущих запусков по мере необходимости) и будущими спутниками ГЛОНАСС-К2.

На одном из первых спутников K2 будет установлен пассивный водородный мазер (ПГМ) AFS. PHM разрабатывался около десяти лет, и многолетние наземные испытания показали надежность и однодневную стабильность 5 × 10-15. Ожидается, что он внесет вклад в будущую 0,3-метровую SISRE.

Согласно недавнему отчету, спутники ГЛОНАСС-К2 начнут летные испытания в 2018 году, а серийное производство спутников ГЛОНАСС-К2 начнется в период 2019–2020 годов.

Улучшенные сети слежения. О разработке SDCM и связанной с ней сети слежения уже упоминалось. Станции сети SDCM оснащены комбинированными двухчастотными приемниками GPS / ГЛОНАСС, водородными мазерными атомными часами и прямыми линиями связи для передачи данных в реальном времени. Как упоминалось ранее, власти ГЛОНАСС изучают, может ли дополнительное использование станций SDCM для определения орбиты и часов ГЛОНАСС значительно повысить точность данных вещания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

GPS, самая старая GNSS, продолжает модернизироваться и скоро запустит первый спутник Block III или GPS III.Спутники GPS Block IIR-M и Block IIF уже передают новые сигналы. Galileo с самого начала запускает современные спутники, а BeiDou собирается начать запуск оперативной версии своих спутников BeiDou-3. ГЛОНАСС нельзя отставать. Она предоставляет полезные услуги позиционирования, навигации и хронометража, по крайней мере, с 1996 года. Хотя временами уровень обслуживания опускался ниже приемлемого уровня, теперь это надежная система, и с объявленными улучшениями она станет соперником в будущем мире мультифункциональности GNSS.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ

«Обновление программы ГЛОНАСС» И. Ревнивых, представленное на 11-м заседании Международного комитета по глобальным навигационным спутниковым системам, Сочи, Россия, 6–11 ноября 2016 г.

  • Подробное описание ГЛОНАСС

«ГЛОНАСС» С. Ревнивых, А. Болкунова, А. Сердюкова и О. Монтенбрука, Глава 8 в Справочнике Springer по глобальным навигационным спутниковым системам , под редакцией П.Дж.Г. Тойниссен и О.Montenbruck, опубликовано Springer International Publishing AG, Чам, Швейцария, 2017 г.

  • Официальные сайты ГЛОНАСС

Информационно-аналитический центр позиционирования, навигации и синхронизации

Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга

  • Документы управления интерфейсом ГЛОНАСС

Документ управления интерфейсом ГЛОНАСС, навигационный радиосигнал в диапазонах L1, L2 , редакция 5.1, Российский институт космического приборостроения, Москва, 2008.

Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, Общее описание системы сигналов множественного доступа с кодовым разделением каналов , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.

Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, открытый сервисный навигационный сигнал множественного доступа с кодовым разделением в полосе частот L1 , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.

Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, навигационный сигнал открытой службы множественного доступа с кодовым разделением каналов в полосе частот L2 , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.

Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, открытый сервисный навигационный сигнал множественного доступа с кодовым разделением в полосе частот L3 , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.

Система дифференциальной коррекции и контроля Интерфейсный документ управления, радиосигналы и структура цифровых данных глобальной системы дополнения ГЛОНАСС, Система дифференциальной коррекции и мониторинга, Редакция 1, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2012.

  • Ранее GPS World Статьи по ГЛОНАСС

«ГЛОНАСС: разработка стратегий на будущее» Ю. Урличич, В. Субботин, Г. Ступак, В. Дворкин, А. Поваляев и С. Карутин в GPS World , Vol. 22, № 4, апрель 2011 г., стр. 42–49.

«GPS, ГЛОНАСС и многое другое: обработка множественных созвездий в международной службе GNSS» Т. Спрингера и Р. Даха в GPS World , Vol. 21, № 6, июнь 2010 г., стр. 48–58.

«Будущее уже наступило: GPS + ГЛОНАСС + SBAS = GNSS» Л. Ваннингера в GPS World , Vol. 19, № 7, июль 2008 г., стр. 42–48.

«ГЛОНАСС: обзор и обновление» Р.Б. Лэнгли в GPS World , Vol. 8, No. 7, июль 1997 г., стр. 46–50. Поправка: GPS World , Vol. 8, No. 9, сентябрь 1997 г., стр. 71. Доступно на линии:

«Космический корабль ГЛОНАСС» Н.Л. Джонсон в GPS World , Vol. 5, № 11, ноябрь 1994 г., стр. 51–58.

.

История Глонасс

Первое предложение использовать спутники для навигации было сделано В.С. Шебашевичем в 1957 году. Эта идея родилась при исследовании возможности применения радиоастрономических технологий для аэронавигации. В ряде советских учреждений были проведены дальнейшие исследования для повышения точности навигационных определений, глобальной поддержки, повседневного применения и независимости от погодных условий. Результаты исследований были использованы в 1963 году для НИОКР по первой советской низкоорбитальной системе «Цикада».В 1967 году был запущен первый советский навигационный спутник «Космос-192». Навигационный спутник обеспечивал непрерывную передачу радионавигационного сигнала на частотах 150 и 400 МГц в течение всего срока эксплуатации.

Система из четырех спутников «Цикада» была введена в эксплуатацию в 1979 году. Навигационные спутники выведены на круговые орбиты высотой 1000 км с наклоном 83 ° и равным распределением орбитальных плоскостей к экватору. Это позволяло пользователям захватывать один из спутников каждые полтора или два часа и фиксировать положение в течение 5-6 минут после сеанса навигации.В навигационной системе «Цикада» использовались односторонние измерения дальности от пользователя к спутнику. Наряду с совершенствованием бортовых спутниковых систем и навигационного оборудования большое внимание уделялось повышению точности определения и прогнозирования параметров орбит навигационных спутников.

Позже на спутниках «Цикада» была размещена приемно-измерительная аппаратура для обнаружения аварийных радиомаяков. Спутники принимают эти сигналы и ретранслируют их на специальные наземные станции, где производится расчет точных координат аварийных объектов (кораблей, самолетов и т. Д.).) был проведен. Спутники «Цикада», отслеживающие радиообъявления бедствия, сформировали систему «Коспас», которая вместе с американо-французско-канадской системой «Сарсат» построила интегрированную поисково-спасательную службу, спасшую несколько тысяч жизней. Система космической навигации «Цикада» (и ее модернизация «Цикада-М») предназначена для навигационного обеспечения военных пользователей и используется с 1976 года. В 2008 году пользователи «Цикада» и «Цикада-М» начали использовать систему ГЛОНАСС. и работа этих систем была остановлена.Низкоорбитальные системы не могли удовлетворить потребности большого числа пользователей.

Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими пользователями привлекла всеобщее внимание к спутниковой навигации. Универсальная навигационная система была необходима для удовлетворения требований подавляющего большинства потенциальных пользователей.

На основе всесторонних исследований было принято решение выбрать орбитальную группировку, состоящую из 24 спутников, равномерно распределенных в трех орбитальных плоскостях с углом наклона 64.8 ° к экватору. Спутники ГЛОНАСС выводятся на примерно круговые орбиты с номинальной высотой орбиты 19 100 км и периодом обращения 11 часов 15 минут 44 секунды. Благодаря значению периода стало возможным создать устойчивую орбитальную систему, которая, в отличие от GPS, не требует поддержки корректирующих импульсов в течение ее активного срока службы. Номинальный наклон обеспечивает глобальную доступность на территории Российской Федерации, даже когда несколько КА не работают.

При разработке высокоорбитальной навигационной системы возникли две проблемы.Первый касался взаимной синхронизации спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды (наносекунд). Это стало возможным благодаря высокоорбитальным бортовым цезиевым эталонам частоты с номинальной стабильностью 10 -13 и наземным водородным эталоном частоты с номинальной стабильностью 10 -14 , а также наземным средствам сопоставления шкалы времени с погрешностью 3- 5 нс. Вторая задача касалась высокоточного определения и прогнозирования параметров орбиты навигационного спутника.Этот вопрос был решен с помощью научных исследований факторов второго порядка бесконечно малых величин, таких как световое давление, неравномерности вращения Земли и полярных движений и т. Д.

Летные испытания российской высокоорбитальной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС начались в октябре 1982 года с запуска спутника «Космос-1413». Система ГЛОНАСС была официально объявлена ​​действующей в 1993 году. В 1995 году она была переведена в полноценную группировку (24 спутника ГЛОНАСС первого поколения).Большой недостаток, на который следовало обратить внимание, заключался в отсутствии гражданского навигационного оборудования и гражданских пользователей.

Сокращение финансирования космической отрасли в 1990 году привело к деградации группировки ГЛОНАСС. В 2002 году группировка ГЛОНАСС состояла из 7 спутников, что было недостаточно для навигационного обеспечения территории России даже при ограниченной доступности. ГЛОНАСС уступал GPS по точностным характеристикам, активный срок службы КА составил 3-4 года.

Ситуация улучшилась, когда в 2002 году была принята и запущена федеральная программа «Глобальная навигационная система на 2002-2011 годы».

В рамках данной федеральной программы достигнуты следующие результаты:

  1. Сохранилась, модернизирована и введена в эксплуатацию система ГЛОНАСС в составе спутников «ГЛОНАСС-К». В настоящее время действуют две действующие глобальные спутниковые системы навигации: GPS и ГЛОНАСС
  2. .
  3. Модернизирован наземный диспетчерский сегмент, который вместе с орбитальной группировкой обеспечивает характеристики точности на уровне, сопоставимом с характеристиками GPS
  4. .
  5. Модернизированы Госстандарт времени и частоты и средства определения параметров вращения Земли
  6. Созданы прототипы дополнений ГНСС, большое количество образцов основных приемно-измерительных модулей, оборудование ПНТ гражданского и специального назначения и сопутствующие системы.

В настоящее время спектр приложений GNSS-технологий постоянно растет.Для удовлетворения требований пользователей необходимо постоянно совершенствовать систему ГЛОНАСС, а также навигационное оборудование пользователя. В первую очередь это касается высокоточных приложений ГЛОНАСС, где необходима точность в реальном времени на уровне дециметра и сантиметра. Это также относится к приложениям, касающимся безопасности при эксплуатации воздушного, морского и наземного транспорта. Необходимы более высокая эффективность работы навигационных решений и помехоустойчивость ГЛОНАСС. Существует значительное количество специальных и гражданских приложений, где малые размеры и высокая чувствительность навигационного приемного оборудования имеют решающее значение.

Для решения новых задач в новых условиях Постановлением Правительства № 189 от 3 марта 2012 года в 2012 году стартовала новая федеральная программа «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы».

С 2012 года система ГЛОНАСС движется в направлении эффективного решения задач ПНТ в интересах обороны, безопасности и социально-экономического развития страны в ближайшем и отдаленном будущем.

В новой федеральной программе учтены:

  • Поддержка ГЛОНАСС с гарантированными характеристиками на конкурентном уровне
  • Развитие ГЛОНАСС в направлении расширения возможностей с целью достижения паритета с международными навигационными спутниковыми системами и лидерства Российской Федерации в области спутниковой навигации
  • Использование ГЛОНАСС на территории РФ и за рубежом

Уровень расширения возможностей ГЛОНАСС определяется рядом направлений развития, основными из которых являются:

  1. Развитие структуры орбитальной группировки ГЛОНАСС
  2. Переход на использование навигационных спутников нового поколения «ГЛОНАСС-К» с расширенными возможностями
  3. Развитие наземного сегмента управления ГЛОНАСС, включая расширение сегмента орбиты и часов ГЛОНАСС
  4. Дизайн и разработка дополнений:
  • Система дифференциальной коррекции и контроля
  • Глобальная система высокоточного определения информации о навигации, орбите и часах в реальном времени для гражданских пользователей

Развитие системы ГЛОНАСС в интересах возрастающих требований пользователей и конкурентоспособность системы во многом определяется возможностями космического сегмента ГЛОНАСС.Расширения возможностей спутников ГЛОНАСС из поколения в поколение перечислены в таблице ниже.

Возможности
Глонасс
Глонасс-М
Глонасс-К
Глонасс-К2
Время развертывания 1982-2005 2003-2016 2011-2018 2017+
Статус Списано Используется Доработка проекта на основе проверки на орбите В разработке
Параметры номинальной орбиты

Круговой
Высота - 19100 км
Наклонение - 64,8 °
Период - 11 ч 15 мин 44 сек

Количество спутников в группировке (используемых для навигации) 24
Количество орбитальных плоскостей 3
Количество спутников в плоскости 8
Пусковые установки Союз-2.1б, Протон-М
Расчетный Срок службы, лет 3,5 7 10 10
Масса, кг 1500 1415 935 1600
Габаритные размеры, м 2,71х3,05х2,71 2,53х3,01х1,43 2,53х6,01х1,43
Мощность, Вт 1400 1270 4370
Конструкция платформы под давлением под давлением Без давления Без давления
Стабильность часов в соответствии со спецификацией / наблюдается 5 * 10 -13 /1 * 10 -13 1 * 10 -13 /5 * 10 -14 1 * 10 -13 /5 * 10 -14 1 * 10 -14 /5 * 10 -15
Тип сигнала FDMA FDMA (+ CDMA для SV 755-761) FDMA и CDMA FDMA и CDMA
Сигналы открытого доступа (для сигналов FDMA предусмотрены значения центральной частоты) L1OF (1602 МГц) L1OF (1602 МГц)
L2OF (1246 МГц)
L3OC (1202 МГц) для SV 755+
L1OF (1602 МГц)
L2OF (1246 МГц)
L3OC (1202 МГц)
L2OC (1248 МГц) для SV 17L +
L1OF (1602 МГц)
L2OF (1246 МГц)
L1OC (1600 МГц)
L2OC (1248 МГц)
L3OC (1202 МГц)
Сигналы ограниченного доступа L1SF (1592 МГц)
L2SF (1237 МГц)
L1SF (1592 МГц)
L2SF (1237 МГц)
L1SF (1592 МГц)
L2SF (1237 МГц)
L2SC (1248 МГц) для SV 17L +
L1SF (1592 МГц)
L2SF (1237 МГц)
L1SC (1600 МГц)
L2SC (1248 МГц)
Спутниковые сшивки:

RF
Laser


-
-

+
-

+
-

+
+
Поисково-спасательные операции + +
.

Смотрите также