Как пользоваться глонасс: что это такое и зачем нужен ГЛОНАСС в смартфоне?

Бортовой терминал КТ-57

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.

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.

Проверьте работу спутниковой навигации вашего устройства Android

Используйте приложение GPSTest (или подобное), чтобы узнать, получает ли ваш смартфон выгоду от повышенной точности позиционирования, обеспечиваемой Galileo.

Поскольку Galileo является встроенной функцией аппаратного обеспечения смартфона, единственный способ реализовать на вашем телефоне возможности Galileo — это приобрести устройство с чипом, отслеживающим Galileo. Хорошая новость заключается в том, что большинство чипов, используемых в телефонах, представляют собой мультиглобальную навигационную спутниковую систему ( GNSS ), что означает, что они используют данные более чем одного созвездия GNSS.Вопрос в том, какие созвездия использует ваш телефон?

Android могут выбирать из нескольких приложений, большинство из которых доступны бесплатно, которые будут проверять, использует ли ваш телефон в настоящее время спутники Galileo, GPS или Glonass для определения своего местоположения. Например, чтобы проверить, использует ли ваш телефон Galileo, вы можете загрузить приложение GPSTest из магазина Google Play или F-Droid. Это приложение с открытым исходным кодом, разработанное доктором Шоном Барбо, главным архитектором мобильного программного обеспечения для исследований и разработок в Центре исследований городского транспорта Университета Южной Флориды, отображает информацию о спутниках в режиме реального времени в поле зрения вашего устройства.

После установки просто запустите приложение. «Всего за несколько секунд вы сможете увидеть доступные спутники, передающие данные о местоположении вашему устройству», — говорит д-р Барбо. Приложение показывает четыре глобальных созвездия: GPS (американский флаг), Galileo (флаг ЕС), ГЛОНАСС, (российский флаг) и Beidou (китайский флаг). Он также показывает региональные спутниковые системы функционального дополнения ( SBAS ), включая QZSS (японский флаг), GAGAN (индийский флаг), ANIK F1 flag (канадский флаг), Galaxy 15 (американский флаг), Inmarsat 3-F2 и 4- F3 (флаг Великобритании), SES-5 (флаг Люксембурга) и Astra 5B (флаг Люксембурга).

Прочтите это: Конкурс MyGalileoDrone открыт для приема заявок!

«Вы, вероятно, увидите, что ваш телефон использует несколько GNSS для определения местоположения, и если один из них — Galileo, вы сможете увидеть синий флаг Galileo в приложении», — отмечает д-р Барбо.

«На экране состояния, если рядом со спутником Galileo стоит буква« U », значит, этот спутник используется вашим устройством для расчета вашего местоположения в данный момент».

Однако Dr.Барбо отмечает, что те, кто в настоящее время использует свои смартфоны в US , не увидят флаг Galileo, даже если их телефонное оборудование поддерживает сигналы Galileo. Это связано с тем, что Федеральная комиссия по связи США (FCC) должна сначала одобрить Galileo, прежде чем какие-либо устройства смогут использовать его сигналы на территории США. Заявка Европейской комиссии находится на рассмотрении FCC, и мы надеемся, что это региональное ограничение скоро будет снято.

А это: Конкурс «Геоматика в движении» открыт для приёма заявок!

Другая информация, предоставляемая приложением:

• Широта и долгота устройства
• Географическая высота
• Общее количество спутников в поле зрения
• Сила текущей конфигурации спутника и ее влияние на точность
• Текущее местное время, считываемое с GNSS
• Время до первого исправления ( TTFF )
• Скорость устройства
• Идентификаторы спутников
• Несущая частота сигнала ( L1 , L5, E1, E5) на поддерживаемых устройствах
• Плотность отношения несущей к шуму
• Высота и азимут спутника
• Если устройство получило информацию (альманах, эфемериды) о текущем положении каждого спутника.
• Расчетная точность определения местоположения по горизонтали и вертикали
• Оценить скорость и точность подшипника

Чтобы узнать больше обо всех функциях GPSTest, прочтите это.

Помимо GPSTest, пользователи могут выбирать из множества похожих приложений. Чтобы увидеть, как Galileo повышает точность GPS, пользователи могут загрузить GNSS Compare. Это приложение, победившее в конкурсе приложений Galileo, организованном совместно ESA и GSA , не только показывает статус использования устройства, но и сравнивает точность позиционирования в реальном времени.

Так в чем же дело?

Когда ваш телефон вычисляет свое местоположение с помощью GNSS, наличие доступа к большему количеству спутниковых сигналов означает более высокую точность определения местоположения и более быстрое исправление.Таким образом, преимущество наличия телефона с поддержкой Galileo заключается в том, что местоположение можно рассчитать с помощью 17 доступных в настоящее время спутников Galileo (обновление: 22 спутника в 2020 году), помимо GPS и других созвездий GNSS. Это особенно полезно в городских условиях, где узкие улицы и высокие здания блокируют спутниковые сигналы и ограничивают полезность многих мобильных услуг.

«Устройства с поддержкой Galileo определенно имеют преимущество — чем больше спутников, тем лучше при расчете вашего местоположения», — говорит доктор.Барбо. «Вы определенно выиграете от более точного и надежного определения местоположения, которое помогает обеспечить Galileo, особенно по мере того, как начинает появляться все больше устройств, поддерживающих двухчастотную GNSS как для GPS, так и для Galileo».

Broadcom, Qualcomm, Intel и Mediatek включили Galileo в свои чипы, многие из которых используются ведущими производителями смартфонов. Актуальный список устройств с поддержкой Galileo можно найти на сайте www.useGalileo.eu.

Примечание для СМИ: Эту функцию можно переиздать бесплатно при условии, что Европейское агентство GNSS (GSA) указано в качестве источника вверху или внизу статьи.Вы должны запросить разрешение, прежде чем использовать любую из фотографий на сайте. Если вы переиздадите, мы были бы благодарны, если бы вы могли дать обратную ссылку на веб-сайт GSA (http://www.gsa.europa.eu) .

Альтернатива GPS, о существовании которой вы даже не подозревали

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?

ГЛОНАСС — это аббревиатура от Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (Глобальная навигационная спутниковая система). Это спутниковая навигационная система, управляемая Российскими силами воздушно-космической обороны, которая очень похожа на GPS.В то время как GPS был первым, созданным армией Соединенных Штатов в 1978 году, ГЛОНАСС задумывался как альтернативная система.

Современное использование ГЛОНАСС такое же, как и GPS, при этом он в основном 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. В сочетании с коротким сроком 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 общественного пользования.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.Первый — это космическая инфраструктура, состоящая из группировки спутников. Это группа спутников, работающих вместе в системе. Обычно они устанавливаются на орбитальных плоскостях или путях вокруг Земли, по которым они вращаются.

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, третьей части.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?».

ГЛОНАСС впервые использовал 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 сбои.

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

Чем он отличается от GPS?

Между ГЛОНАСС и GPS есть существенные различия.

Во-первых, в группировке ГЛОНАСС меньше спутников.GPS имеет 32, которые вращаются 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 той же орбитальной траектории. 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 большей 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 предназначалась 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?

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 батареи 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 воспользуетесь им?

Сам по себе ГЛОНАСС не совсем соответствует GPS.Его спутников меньше, и 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.

Использует ли какое-либо из ваших устройств 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 Патрика 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

Только немногие избранные могут использовать новый канал панели задач в ветви Release.

Читать далее

Тейлор Болдук (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.

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.

Как они используются в носимых устройствах?

Кредит: Джимми Вестенберг / Android Authority

GPS — это факт жизни большинства из нас в наши дни. Многих беспокоит идея получить что-то новое без GPS! Но вы действительно знаете, как работает GPS? А чем он отличается от Глонасс? Что, черт возьми, такое BeiDou? И как это повлияет на ваши носимые устройства с GPS? Поняв эти термины немного лучше, мы сможем сделать более разумный выбор при покупке технологий, а также обеспечить бесперебойную работу этих технологий.Читайте дальше, и все будет объяснено.

Что такое GPS и как он работает?

Кредит: Джимми Вестенберг / Android Authority

GPS — это глобальная система позиционирования. Это наиболее широко используемое коммерческое решение для навигации, которое можно найти в подавляющем большинстве портативных устройств для фитнеса, телефонов, спутниковых навигаторов и т. Д.

Проект GPS был запущен в США в 1973 году с целью улучшить воспринимаемые пределы своих предшественников (таких как LORAN и Decca Navigator System).Система, разработанная Министерством обороны США, первоначально включала 24 спутника и предназначалась для использования военными США. Система была полностью введена в действие в 1995 году, но уже использовалась в гражданских целях в 1980-х годах.

GPS работает через сеть (сейчас) из 34 спутников, находящихся на орбите вокруг Земли. Каждый раз, когда вашему фитнес-трекеру требуется знать ваше местоположение, встроенный приемник начинает прослушивать радиосигналы, посылаемые спутниками. Эти сигналы также включают синхронизированные данные о времени и орбите.

Ваши часы для бега точно знают, как далеко вы находитесь как минимум от четырех разных спутников в любой момент времени.

Поскольку сигнал всегда движется с одной и той же скоростью, время, необходимое для этого, является точным индикатором пройденного расстояния. Между тем станции слежения используют радио для определения орбит спутников GPS. Командный центр будет передавать орбитальные данные, поправки времени и многое другое. Удивительно думать, что все это происходит каждый раз, когда вы отправляетесь на пробежку!

Чтобы определить точное местоположение, GPS требуются данные от четырех или более отдельных спутников.Это позволяет триангулировать местоположение с допустимой погрешностью. Короче говоря, ваши умные часы точно знают, как далеко вы находитесь как минимум от четырех отдельных спутников в любой момент времени. Он может использовать эту информацию, чтобы определить ваше точное местоположение (или около того).

См. Также: Лучшие часы для бега с GPS

Точность и ограничения GPS для работы

GPS может определить местоположение в пределах 7,8 метров с доверительным интервалом 95%. Это называется ошибкой диапазона пользователя (URE).Этот недостаток является причиной того, что показания вашего пробега часто указывают на то, что вы находитесь не на той стороне дороги или сворачиваете в сторону поля. По этой же причине невозможно использовать GPS для навигации в небольших помещениях, например в зданиях.

GPS может определять местоположение в пределах 7,8 метров с доверительным интервалом 95%.

Часы для бега дополнительно ограничены тем, как часто они проверяют ваше местоположение. Обычные часы могут проверять, где вы находитесь, каждые пять секунд. Затем он проложит маршрут между этими точками, чтобы получить приблизительный «GPS-трек».

Проблема в том, что ваши часы не знают, что вы сделали между этими двумя точками. Предполагается, что вы бежали по прямой; но если вы объехали дерево, это будет отсутствовать в вашем окончательном показании. Это называется ошибкой интерполяции, и она становится хуже, чем быстрее и хаотичнее вы движетесь.

Кредит: Джимми Вестенберг / Android Authority

Между тем, небольшие неточности в расчетном положении также могут складываться в течение длительного времени, давая вам «ошибку измерения».«В среднем, GPS имеет тенденцию переоценивать, а не недооценивать расстояние, которое преодолевает человек.

Этот GPS-приемник также потребляет изрядное количество энергии, поэтому большинство беговых часов активируют GPS только после того, как вы начнете пробежку. Некоторые часы также будут пытаться уменьшить это потребление энергии, позволяя пользователям уменьшить количество проверок в минуту. Polar Grit X, например, использует эту стратегию, чтобы предложить 100 часов непрерывного GPS-отслеживания без подзарядки. Конечно, это также снизит точность, поэтому будьте осторожны при включении таких функций.

Фитнес-трекеры должны балансировать между долговечностью и точностью.

Как GPS работает с другими датчиками для большей точности

Предоставлено: Джимми Вестенберг / Android Authority

К счастью, есть некоторые стратегии, которые используют часы для смягчения этих ограничений. Например, данные GPS не используются изолированно, а отображаются на карте, такой как Google Maps. Это может предоставить дополнительную информацию, которая лучше информирует о вероятном маршруте, выбранном пользователем.

Данные маршрута дополнительно комбинируются с информацией от других датчиков. Например, топографическая информация может быть объединена с показаниями барометрического альтиметра для получения информации о высоте.

Счетчик шагов может быть объединен с данными GPS для определения приблизительной скорости, темпа и длины шага. Например, если вы сделали необычно большое количество шагов между точкой A и точкой B, алгоритмы в часах могут предположить, что вы выбрали немного более окольный маршрут.По крайней мере, оценка калорий должна быть довольно точной, несмотря на любые недостатки GPS.

См. Также: Что такое вариабельность сердечного ритма и почему это важно?

Имейте в виду, что последовательные измерения часто важнее точных. Другими словами, если вы носите часы для бега, чтобы улучшить свою физическую форму, ваше основное внимание должно быть сосредоточено на улучшении показателей. Пока показания достаточно последовательны, чтобы показать это улучшение, ваше обучение будет по-прежнему эффективным.

Есть несколько вариантов повышения точности GPS за пределами коммерческой установки с помощью двухчастотного приема и других дополнений. Такие методы используются, например, в вооруженных силах и могут повысить точность до нескольких сантиметров. Хотя двухчастотный GPS доступен для коммерческого использования, его размер и практичность ограничивают его удобство использования. Вы, конечно, не захотите носить такое устройство на запястье.

Объяснение ГЛОНАСС

Кредит: Джимми Вестенберг / Android Authority

При покупке часов для бега вы можете обнаружить, что некоторые предложения рекламируют ГЛОНАСС в дополнение к GPS.ГЛОНАСС не только обеспечивает немного лучшую производительность, но и служит полезным резервным средством на случай, если GPS недоступен.

ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) является немного более точным с точностью примерно 4,5-7,4 метра.

ГЛОНАСС обеспечивает большую точность за счет позиционирования более 24 спутников ГЛОНАСС, которые предназначены для большего покрытия на больших высотах. Это преимущество проистекает из происхождения ГЛОНАСС, который был разработан для работы в России с ее более каменистой местностью.ГЛОНАСС , принадлежащая Российской Федерации, на самом деле — это Глобальная навигационная спутниковая система. Итак, теперь вы знаете.

Galileo — еще одна глобальная GNSS, принадлежащая Европейскому Союзу. В настоящее время имеется 30 спутников (24 из которых можно использовать) с момента начала работы Galileo Initial Services в 2016 году.

Beidou и другие навигационные системы

BeiDou Navigation Satellite System, или BDS, является еще одной альтернативной спутниковой навигационной системой, на этот раз принадлежащей People’s Республика Китай.Ранее известный как Compass, Beidou имеет 35 спутников и начал предлагать глобальные услуги в 1918 году.

Другой региональный вариант — индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS) с восемью спутниками. Спутниковая система Quasi-Zenith (QZSS) — это региональная GNSS, принадлежащая правительству Японии. QZSS — это группировка из четырех спутников, три спутника которых видны постоянно.

Можно найти часы для бега, которые поддерживают эти альтернативные системы, но часто они доступны только в соответствующих странах.Чаще встречаются устройства, поддерживающие две или более глобальных сетей. Например, большинство беговых часов Garmin поддерживают GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

Связано: Лучшие часы для бега Garmin, которые можно купить

GPS, ГЛОНАСС и BeiDou — удивительные технологии, которые значительно облегчают жизнь бегунам. Но помните: это еще и несовершенные формы измерения. Лучший способ узнать, действительно ли вы хорошо потренировались, — это всегда проверять собственное тело!

Галилео внутри вашего телефона?

В настоящее время на рынке представлено более 30 моделей смартфонов, поддерживающих технологию Galileo, и, скорее всего, ваш телефон уже использует все преимущества Galileo.Но как именно это работает? Европейское агентство GNSS (GSA) приоткрывает завесу над функциональностью Galileo в смартфонах.

Когда дело доходит до Galileo и смартфонов, все начинается с чипа. Поскольку чип — это то, что используется в смартфоне, его часто считают самой важной частью телефона. Микросхема внутри вашего телефона содержит несколько компонентов, каждый из которых поддерживает определенную функцию, например обработку изображений, графическую обработку и определение местоположения.

Для расчета вашего местоположения чип зависит от данных, предоставленных созвездиями GNSS, такими как GPS, Galileo и Glonass.Большинство микросхем в современных смартфонах поддерживают несколько сигналов GNSS, что означает, что они используют данные более чем одного созвездия GNSS. Если мульти-GNSS-чип внутри вашего телефона включает Galileo, тогда ваш телефон будет автоматически использовать Galileo.

Galileo — это не приложение, которое вы загружаете; Galileo — это встроенная функция самого смартфона.

Подсказка : Не уверены, принимает ли ваш телефон сигналы Galileo? Мы рекомендуем загрузить приложение GPSTest, чтобы узнать.Проверив «раздел статуса», вы узнаете, используются ли спутники Galileo для вычисления вашего местоположения (флаг «EAU» выделен зеленым на картинке).

Хотя некоторые микросхемы отслеживают только сигналы GPS или ГЛОНАСС, все больше и больше включает в себя Galileo. Более 95% рынка поставок чипсетов спутниковой навигации поддерживает Galileo в новых продуктах, в том числе ведущие производители чипсетов для смартфонов: Broadcom,

Qualcomm и Mediatek. Поэтому многие смартфоны уже используют Galileo, такие как BQ, Samsung, Huawei, Apple, Asus, Google, LG, Meizu, Motorola, Nokia, OnePlus, Sony и Vernee.Вы можете быстро узнать, совместим ли ваш смартфон с Galileo, посетив сайт www.useGalileo.eu.

Галилей доставит вас туда

Когда устройство оснащено чипом с поддержкой Galileo, телефон работает со стандартными приложениями, такими как Google Maps и другими службами на основе определения местоположения. С телефоном с поддержкой Galileo местоположение рассчитывается с помощью Galileo поверх GPS и других созвездий GNSS. Хотя вы не сможете «увидеть» разницу, которую дает возможность Galileo, вы, тем не менее, выиграете от более точного и надежного позиционирования, которое она обеспечивает.

Благодаря Galileo информация о местоположении, предоставляемая смартфонами, становится более точной и надежной, особенно в городских условиях, где узкие улицы и высокие здания могут блокировать спутниковые сигналы и ограничивать полезность многих мобильных услуг.

Независимо от того, используете ли вы свой телефон, чтобы найти новый ресторан, вовремя прийти на встречу или проехать к ближайшей автостоянке, Galileo работает над тем, чтобы предоставить вам наилучшую информацию о местоположении. Хотя вы этого не видите, Галилей доставит вас туда.

Примечание для СМИ: Эту функцию можно переиздать бесплатно при условии, что Европейское агентство GNSS (GSA) указано в качестве источника вверху или внизу статьи. Вы должны запросить разрешение, прежде чем использовать любую из фотографий на сайте. Если вы переиздадите, мы были бы благодарны, если бы вы могли дать обратную ссылку на веб-сайт GSA (http://www.gsa.europa.eu) .