logo1

logoT

 

Что такое глонасс


GPS vs ГЛОНАСС-мониторинг: в чем разница и что выбрать

Первоначально системы спутникового слежения, как в США, так и в СССР, разрабатывались под нужды военных для определения точных координат потенциальных целей поражения. Однако системы оказались весьма востребованными и в мирной жизни. В последние годы они распространились настолько, что почти каждый частный владелец автомобиля обзавелся навигатором или использует систему слежения, установленную в смартфоне. А для компаний, занимающихся перевозкой пассажиров, с 2012 года установка систем мониторинга является обязательной.

Что такое системы мониторинга GPS и ГЛОНАСС

Спутниковые системы мониторинга ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) используются, в первую очередь, для определения местоположения подвижных объектов — автомобилей, поездов, самолетов. Основная функция любой системы — это непосредственно мониторинг, включающий определение координат, направление, скорость движения, расход топлива и т.д. Эта функция помогает водителю ориентироваться при движении в незнакомых ему районах, и при этом дает возможность логистическим компаниям контролировать допускаемые им нарушения — отклонения от маршрута, нецелевое использование транспортного средства, слив топлива, несоблюдение режима труда и отдыха. В некоторых системах предусмотрены такие опции, как включение зажигания только через СМС-сообщения, аудиоконтроль салона автомобиля, отключение зажигания при выезде из рабочей зоны. С помощью системы диспетчер может оперативно связываться с водителем во время движения. Для этого применяется система текстовых сообщений с обратной связью или голосовая связь с объектом.

На заметку Разработка ГЛОНАСС (Глобальной Навигационной Спутниковой Системы) была начата еще в 1982 году. Но по ряду причин, включая распад СССР, развитие системы практически полностью остановилось и было возобновлено только в 2000-х годах. О завершении работ по ее созданию было заявлено в 2015 году.

Функция контроля используется также для учета передвижений транспорта, учета доставки грузов в определенные точки. Система дает возможность получать отчеты по стоянкам и движению, по пробегу, по расходу топлива, посещению зон, скорости, разгрузкам, пассажиропотоку и т.д. Отслеживаются практически все аспекты работы автомобиля и водителя.

Еще одна важная функция — обеспечение безопасности. Определение местоположения транспорта дает возможность быстро обнаружить угнанную машину. ГЛОНАСС/GPS-маячки системы обычно расположены в труднодоступных местах, так что угонщики в большинстве случаев не успевают обнаружить их и отключить. В случае аварии система сама подаст в службы спасения сигнал бедствия.

Как это работает? Принцип работы любой системы — ГЛОНАСС или GPS — основан на отслеживании и анализе временных и пространственных координат объекта. Установленный в нем трекер получает сигнал от спутников и сервисов глобальной беспроводной сети. Для получения такого сигнала автомобиль должен быть оснащен специальными модулями, автоматически вычисляющими координаты объекта, исходя из расположения спутников и вышек сотовой связи, находящихся от него на минимальном расстоянии. Все телеметрические данные или события, например авария, накапливаются в памяти трекера и через определенные временные интервалы передаются на сервер, оборудованный соответствующим ПО, или в виде СМС-сообщений на мобильное устройство.

Кроме ГЛОНАСС/GPS-трекера со встроенными GPS/GSM-модулями, оборудование систем спутниковой навигации в машине включает в себя микроконтроллер и память. Также в систему входит несколько датчиков (в зависимости от выбранных функций), GSM/GPS-антенны и программное обеспечение, позволяющее принимать отчеты через интернет.

Сфера применения систем спутникового мониторинга весьма широка. Кроме военной, она охватывает, в первую очередь, транспортную отрасль, включая пассажирские перевозки, грузоперевозки и логистику. Целесообразно использовать слежение и в горнодобывающей промышленности, при строительстве дорог, в работе служб безопасности и быстрого реагирования. В последние годы область применения расширяется — системы персонального спутникового мониторинга применяют для отслеживания перемещений людей, например, детей или стариков, и даже домашних животных.

Отличия GPS от ГЛОНАСС

И GPS, и ГЛОНАСС создавались для военных целей, но в США на 7 лет раньше по сравнению с ГЛОНАСС был снят запрет на ограничение точности для гражданских устройств. После снятия этого запрета система начала стремительно развиваться. В остальном принципы построения систем глобального позиционирования весьма схожи — на околоземную орбиту запускается определенное количество спутников, которые и передают сигнал принимающим устройствам для определения координат объектов. Достаточным количеством спутников считается 24 единицы.

Численность группировки космических аппаратов у ГЛОНАСС — 27 единиц, 24 основных и 3 резервных. При этом для покрытия территории России достаточно всего 18 спутников. По мнению аналитиков, увеличение количества спутников в ближайшие годы нецелесообразно[1].

Космическая сеть GPS на сегодняшний день состоит из 32 спутников, 24 из которых основные, а 6 резервные. В будущем GPS планирует увеличить свою группировку до 48 спутников.

Расположение спутников в системах полностью отличается. Спутники GPS располагаются в шести плоскостях по четыре штуки в каждой на высоте 20 180 км с наклонением 55°. Спутники вращаются синхронно вращению Земли, для точного позиционирования поэтому требуется помощь корректирующих станций. На земле находится главная контрольная станция и 10 станций слежения. Три станции передают спутникам корректировочную информацию, а они распределяют ее на всю сеть.

Спутники ГЛОНАСС занимают три плоскости по 8 аппаратов на меньшей высоте — 19 140 км и с наклонением 64,8°. Спутники движутся асинхронно по отношению к Земле, это дает им более стабильное положение и облегчает управление. Наземный сегмент состоит из 14 станций, расположенных в России, и по одной в Антарктиде и Бразилии.

Частота сигнала. По сути, и ГЛОНАСС, и GPS передают обычные радиосигналы на определенных частотах. Спутники постоянно излучают навигационные сигналы двух типов:

  • навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 — 1,6 ГГц для ГЛОНАСС и 1,575 ГГц для GPS.
  • навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазоне L1 и L2 — 1,2 ГГц (ГЛОНАСС) и 1,227 ГГц (GPS)[2].

Получается, что хотя сигналы в обеих системах и разнесены по частоте, они передаются в очень близких диапазонах. Но зато методы кодирования сигналов используются совершенно разные. В ГЛОНАСС применяется более защищенный и более ресурсоемкий принцип «выделенной линии» FDMA. В GPS — устойчивый, менее защищенный и более экономичный кодированный множественный доступ CDMA.

Точность позиционирования. На сегодня погрешность в определении координат несколько ниже у системы GPS — от 2 до 4 метров. На территории США, Канады, Китая, Японии и стран благодаря работе станций, осуществляющих поправки дифференциального режима, погрешность снижается до 1–2 метров. Как ожидается, спутники последнего поколения GPS будут давать погрешность примерно в 0,6–0,9 м[3].

У ГЛОНАСС погрешность позиционирования составляет 3–6 метров, но теоретически, система имеет возможность снижения этого показателя до 10 см[4]. Как обещают разработчики, этот параметр будет достигнут в 2020-х годах.

Доступность сигнала. ГЛОНАСС покрывает 100% территории РФ и примерно 70% территории всего земного шара[5]. GPS работает в любом месте Земли, исключая приполярные области.

Это интересно По итогам XII Международного навигационного форума 2018 эксперты сошлись во мнении, что к концу 2020 года на дорогах России будет более 14 миллионов подключенных транспортных средств, из них — 3,5 миллиона грузовых и более 10 миллионов персональных легковых автомобилей[6].

По сути, обе системы могут быть взаимодополняемыми. Оптимальное решение — это именно спутниковый ГЛОНАСС/GPS-мониторинг транспорта. Недостатки систем взаимно нивелируются, и устройство выдает максимально точный и качественный результат. Большинство современных устройств оборудовано такими комплексными системами спутникового слежения.

Преимущества внедрения систем спутниковой навигации

Внедрение систем спутникового контроля существенно облегчает процесс управления предприятием, использующим в своей работе автотранспорт.

Во-первых, она дает возможность постоянного контроля. За пару кликов мышкой можно точно выяснить, где сейчас находится определенный водитель, почему произошла задержка рейса, соблюдается ли температурный режим при перевозке сложных грузов. Тайные отклонения от маршрута теперь попросту невозможны, и это может существенно повысить производительность труда.

Во-вторых, система позволяет снизить затраты. На основе статистических данных, полученных после анализа расстояния до объектов, скоростного режима и расхода топлива можно разрабатывать оптимальные маршруты передвижения, а значит, экономить топливо и время, снижать затраты на ремонт автотранспорта за счет его меньшей изношенности. Уменьшается количество простоев и объем холостого пробега и примерно на 20–30% увеличиваются обороты рейсов — потребность в расширении автопарка снижается.

Кроме того, система спутникового контроля топлива не позволит недобросовестным работникам сливать бензин и продавать его на сторону. Любой неустановленный расход будет зафиксирован системой слежения, а информация о нем передана собственнику. С помощью системы можно снизить и расходы на связь с водителем, поскольку в функционал уже заложена такая опция.

Стоимость сервиса GPS и ГЛОНАСС-мониторинга

Цена систем спутникового мониторинга складывается из нескольких составляющих — страны-производителя трекера, используемых систем навигации, качества комплектующих и наличия дополнительных функций.

Самыми дешевыми являются изделия китайского производства, цена здесь начинается чуть ли ни от одной тысячи рублей. Но при этом набор дополнительных функции у таких систем минимален, а срок службы и условия обслуживания далеки от приемлемых.

Европейские устройства более дорогие, от 5 000 рублей, но за эти деньги покупатель получает надежный и качественный прибор с большим количеством дополнительных опций и современным программным обеспечением. Единственная проблема в том, что иногда такое оборудование не адаптировано для российских условий.

Серьезную конкуренцию зарубежным производителям в последнее время составляют отечественные разработчики. По качеству и функциональности российские приборы практически не уступают импортным, а по цене гораздо выгоднее их, при этом они отлично работают в российских условиях. Цена на такие устройства начинается примерно от 2500 рублей.

Стоимость обслуживания системы определяется в основном тарифным планом и объемом возможностей. Дороже всего в обслуживании американские и европейские системы, при этом за доступ к истории перемещений приходится платить дополнительно.

Отечественные поставщики оказывают услуги по обслуживанию на более выгодных условиях — в среднем от 400 рублей в месяц. Кроме того, необходимо однократно заплатить за монтаж и подключение системы. Цена в этом случае зависит от набора подключаемых опций. В среднем стоимость подключения одного датчика составляет 1000–1500 рублей[7].

Итак, установка системы спутникового мониторинга — это вполне реальная возможность обеспечения контроля над работой сотрудников компании и защиты автомобиля от угона. Окупается она достаточно быстро, к тому же на рынке можно найти устройства по вполне приемлемым ценам. Главное — правильно выбрать компанию, которая будет заниматься установкой и последующим сервисом.

Что такое ГЛОНАСС / GPS

Для определения местоположения в настоящее время наиболее широкое применение нашли глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС): российская ГЛОНАСС и американская GPS.

В первую очередь это связано с доступностью и миниатюризацией устройств навигации. Персональный навигатор сегодня стал таким же обыденным устройством, как мобильный телефон или компьютер.

Кроме того, ГНСС обладают высокой точностью определения навигационных параметров и имеют глобальное покрытие.

Принцип работы ГНСС

Принцип определения местоположения потребителя довольно прост, как все гениальное. Зная местоположения спутников (информация содержится в навигационном сигнале спутника) и расстояние до них можно путем несложных алгебраических вычислений однозначно определить свое местоположение в некоторой трехмерной системе координат. В идеале, чтобы получить три координаты потребителя, достаточно знать информацию о трех навигационных космических аппаратах (НКА).

Однако, не все так просто оказывается на практике. Все дело в том, что в ГНСС реализован принцип беззапросных измерений дальности, т.е. определяется время прохождения информационного сигнала от спутника до потребителя. А для того, чтобы это время определить с высокой точностью необходимо синхронизировать часы спутника и навигационной аппаратуры потребителя (НАП). В связи с этим для нахождения координат и рассогласования часов НАП и ГНСС необходимо знать параметры не менее чем о 4-х спутниках.

При создании ГНСС в первую очередь учитывались такие требования, как глобальность, всепогодность, непрерывность и круглосуточность, помехозащищенность, компактность, доступность. Обеспечить выполнение всех перечисленных требований, а также достижение высоких эксплуатационных характеристик позволяет совместное функционирование трех основных сегментов:

  • космического;

  • наземного;

  • пользовательского.

           Узнайте больше Актуальную информацию о состоянии группировки ГЛОНАСС можно узнать на сайте Информационно-аналитического центра координатно-временного и навигационного обеспечения (ИАЦ КВНО) ФГУП ЦНИИмаш: http://glonass-iac.ru/GLONASS/.

Космический сегмент ГЛОНАСС представляет собой орбитальную группировку из 24 НКА, расположенных в трех плоскостях по 8 спутников в каждой с высотой орбиты 19100 км и наклонением – 64,8°. Кроме того, в каждой плоскости должен находиться один резервный спутник. НКА излучают радиосигналы на собственных частотах.

Наземный сегмент состоит из космодрома, командно-измерительного комплекса и центра управления.

Ну и наконец сегмент, представляющий наибольший интерес потребителю, – пользовательский, в который входит НАП.

Состав наземного сегмента GPS практически не отличается от ГЛОНАСС, а вот космический представляет собой орбитальную группировку из 24 НКА, расположенных в шести орбитальных плоскостях по 4 спутника в плоскости, высота орбиты 20180 км, наклонение 55°. Возможно увеличение количества спутников в каждой плоскости до 6. Кроме того, в GPS применяется кодовое разделение радиосигналов.            Узнайте больше О состоянии группировки GPS также можно узнать на сайте ИАЦ КВНО ФГУП ЦНИИмаш: http://glonass-iac.ru/GPS/.
ГНСС сегодня

Современные отечественные приемники гражданского применения, устанавливаемые на НАП транспортных средств, работают по сигналам ГЛОНАСС (L1-диапазон, СТ-код) и GPS (L1, С/А-код) и позволяют определять (по уровню вероятности 0,95 при значении геометрического фактора не более 3):

  • координаты в плане с погрешностью не более 10 м и по высоте – не более 15 м;

  • плановую скорость с погрешностью не более 0,15 м/с.

На сегодняшний момент применение односистемных приемников ГНСС в НАП (только ГЛОНАСС или только GPS) практически сошло на нет. В первую очередь это связано с тем, что в условиях современного городского ландшафта неизбежно затенение радиовидимости спутников. Примером является работа НАП вблизи стены дома, когда физически половина небосвода закрыта. В конечном счете это приводит к тому, что возможности по точному позиционированию объекта снижаются, а иногда становится невозможным. Использование двух навигационных систем улучшает и расширяет возможности для потребителей.

В таких условиях использование ГЛОНАСС совместно с GPS существенно повышает надежность и достоверность работы НАП по определению координат.

ГЛОНАСС/GLONASS

ГЛОНАСС – (аббр.: глобальная навигационная спутниковая система). Уже из самого названия этой системы становится понятно, что, во-первых, она охватывает всю поверхность земного шара (то есть является глобальной). Во-вторых, основными её задачами являются навигация и позиционирование, то есть определение с максимально возможной точностью местоположения любого объекта и времени. И, в-третьих, эта система использует в своей работе сигналы со спутника (точнее, одновременно с нескольких спутников).

История появления ГЛОНАСС.

Необходимость в разработке собственной системы навигации стала очевидной для советского руководства в начале 80-х годов двадцатого века. К тому времени американцы уже активно разворачивали свою систему GPS и отчётливо просматривались все преимущества её использования в военных целях.

В конце 1982 года на геостационарную орбиту был выведен первый спутник системы ГЛОНАСС.

Развитие орбитальной группировки спутников пришлось на трудное для страны время (перестройка, распад СССР, «лихие» 90-е). Именно поэтому необходимое для полноценного функционирования системы количество орбитальных аппаратов было сформировано только в начале 21 века. Тогда же сигналы со спутников стали доступны и устройствам гражданского назначения.

На данный момент на орбите находятся не только постоянно действующие спутники, но и аппараты, находящиеся в резерве и готовые в любую минуту заменить вышедшие из строя. На сегодняшний день точность определения местоположения объекта составляет несколько метров. После вывода на орбиту аппаратов для корректировки сигнала ожидается повышение точности позиционирования до 1 метра. К 2020 году точность определения координат не должна быть больше 0,6 метра, в последующем это значение должно уменьшиться до 0,1 метра.

Принцип действия системы ГЛОНАСС.

Для полного покрытия поверхности Земли спутниковым сигналом необходимо наличие на орбите 24 космических аппаратов. Каждый объект навигации должен постоянно «видеть» сигналы не менее чем четырёх спутников. Причём три из них будут отвечать за определение точного местоположения, а четвёртый – за определение времени. Большее количество спутников способно повысить точность позиционирования.

Ответ на вопрос, почему количество спутников при определении положения объекта должно быть не меньше трёх, даёт элементарная математика. Приёмное устройство способно с высокой степенью точности определить расстояние до спутника по его сигналу. По сигналам трёх спутников вычисляются три разные расстояния до одного и того же объекта.

Координаты всех космических аппаратов системы навигации известны. Именно соотношение координат спутников, участвующих в измерении, и расстояний от них до объекта позволяет весьма точно определить положение этого объекта на земной поверхности.

Естественно, если в поле зрения приёмника будет большее количество спутников, и в расчётах будет участвовать большее количество параметров, то точность от этого только возрастёт.

В чём отличие GLONASS от GPS.

Американская система позиционирования GPS и российская система ГЛОНАСС принципиально ничем друг от друга не отличаются. Они построены на одних и тех же физических и математических законах и используют похожее оборудование.

Появление фактически одинаковых систем (весьма дорогостоящих) в разных странах вызвано в основном необходимостью полной независимости в военной сфере.

Американская система GPS на сегодняшний день обладает чуть большей точностью в определении местоположения объекта. Разница в точности невелика и принципиального влияния на работу навигационных устройств не оказывает.

Преимуществом GLONASS является более уверенная работа по определению координат объектов в высоких широтах Северного полушария. Объясняется это тем, что вся система создавалась именно для России.

Ещё одним отличием системы ГЛОНАСС от GPS является большая стабильность положения космических аппаратов на орбите. Это избавляет российскую группировку спутников от регулярной коррекции положения. Данная характеристика более важна для специалистов и никакого влияния на работу всей системы она не оказывает.

Применение системы ГЛОНАСС в устройствах гражданского назначения

Навигационная система ГЛОНАСС, создававшаяся главным образом для военных нужд, в последнее время широко используется и в «мирных» целях.

  • Навигационные устройства (автомобильные, морские, пешеходные и так далее) являются самыми распространёнными потребителями услуг системы ГЛОНАСС. Благодаря разработанным навигационным программам и составленным компьютерным картам стало возможным не только определять существующее местоположение объекта, но и рассчитывать необходимые маршруты следования и отображать их на виртуальных картах. В качестве дополнительных параметров маршрутов могут рассчитываться время в пути, время прибытия, пройденное расстояние и так далее. Практически все современные навигаторы могут работать с системой ГЛОНАСС.
  • Для видеорегистрирующих устройств поддержка ГЛОНАСС является способом придания дополнительной достоверности фиксируемым событиям. Соответствующее программное обеспечение позволяет отображать на видео точные координаты объекта и время. Для транспортных средств возможно также отображение скорости движения.
  • Радар-детекторы с модулем ГЛОНАСС могут выявлять системы фиксации нарушений ПДД по базам данных координат мест их установки. Преимуществом такого способа предупреждения является его высокая точность. Кроме того, некоторые комплексы ГИБДД, иначе как по координатам, выявить не получится.

Широкое распространение получили устройства, способные принимать и обрабатывать сигналы как от спутников системы GPS, так и ГЛОНАСС. Этим достигается увеличение точности предоставляемых сведений и более уверенная и надёжная работа всего устройства.

Видео о принципах работы самых крупных в мире навигационных систем.

Что такое система ГЛОНАСС?

Что такое система ГЛОНАСС? Спутниковую систему навигации в Российской Федерации называют Глобальной Навигационной Спутниковой Системой (сокращенно – ГЛОНАСС). Во многом она напоминает систему навигации США, известную под названием GPS (или NAVSTAR). Российская и американская системы похожи между собой благодаря принципу измерения расстояния.

Саму навигационную систему составляют 24 искусственных спутника, расположенные над Землей в трех различных орбитальных плоскостях.

18 спутников позволяют обеспечить 100% навигацию на территории России, а 24 – обеспечивают всю планету постоянной навигацией.

Первый спутник для этой глобальной системы был запущен еще во времена СССР – в октябре 1982 года. Однако официально первым днем работы ГЛОНАСС считают 24 сентября 1993 года. В последующие годы проводились работы по улучшению системы.

Как работает ГЛОНАСС?

Дело в том, что спутники, входящие в систему, посылают постоянные сигналы двух разновидностей. Первый – навигационный, обладающий высокой точностью, и второй – обычной точности сигнал. Все жители, проживающие на территории Российской Федерации, могут ловить сигнал навигации стандартной точности, находящийся в диапазоне L1 (или 1,6 ГГц). Такой сигнал позволяет обывателям получить горизонтальные и вертикальные координаты места расположения. Практическая сторона использования ГЛОНАСС состоит в том, что систему можно использовать обывателям в своей навигации.

Применив дифференциальный способ навигации, точность измерения можно будет существенно увеличить, совмещая его с другими методами измерений или применяя дополнительную методику проверки координат. Правда, использовать сигнал высокой точности несанкционированно нежелательно, поскольку его часто применяют подразделения Минобороны Российской Федерации. Доступ к гражданским сигналам российской системы навигации в любом уголке земного шара предоставляется гражданам России , а также иностранным потребителям, без ограничений и на безвозмездной основе.

Точное время и пространственные координаты намного легче определить, если имеется возможность получать и обрабатывать сигналы навигации сразу от четырех спутников. Приемник таких сигналов от системы ГЛОНАСС позволяет измерить расстояние до видимых спутников, а также скорость их перемещения, с помощью популярных радиотехнических способов.

©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА

Вас это заинтересует:


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf