Принцип работы системы глонасс: Что такое cистема ГЛОНАСС, как работает и какие дает преимущества?

Системы мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS | ГЛОНАСС-СЕРВИС

Повысьте эффективность использования автотранспорта

Мониторинг транспорта на выгодных условиях

Компания «ГЛОНАСС-СЕРВИС» поможет организовать на вашем предприятии надежные системы контроля местоположения транспорта и расхода топлива. Предложение особенно актуально для владельцев крупных автопарков, коммерческих предприятий и логистических компаний.

• Установка системы контроля топлива позволит автоматически выявлять автомобили с превышенным расходом топлива, устранит махинации с путевыми листами, выявит сливы и заправки мимо бака.
• Есть возможность установить и датчики контроля температуры в автомобильном рефрижераторе, а также систему «ЭРА-ГЛОНАСС» — устройства вызова экстренных оперативных служб с тревожной кнопкой.
• В рамках долгосрочного сотрудничества мы обеспечим контроль транспортных средств с применением современных спутниковых систем. Предоставляем качественное оборудование и специализированное программное обеспечение.

Если вас не устраивает работа уже имеющегося оборудования (возникают частые сбои, не справляется обслуживающий оператор, отсутствует интеграция с программными продуктами), — обращайтесь к нам!

Контроль местоположения

Контроль расхода топлива

Контроль температуры

Вам гарантируется:

• бесплатная перенастройка вашего оборудования на наш сервис;
• бесплатная комплексная диагностика системы;
• бесплатный тест-драйв;
• замена оборудования со скидкой 50%;
• интеграция с 1 С и другими учетными системами за счет готового модуля.

Обслуживание осуществляет технический персонал высокой квалификации.

Отправить запрос

Мы сотрудничаем с ведущими производителями оборудования и разработчиками ПО

С нами — выгодно!

Заключение договора об обслуживании позволит:

• сократить расходы на содержание автопарка на 20%;
• снизить износ техники и расход ГСМ;
• обеспечить надежную сохранность грузов;
• повысить безопасность пассажирских перевозок;
• исключить недобросовестность водителей и простои транспорта.

При переводе системы мониторинга транспорта на наше обслуживание — оборудование обходится клиентам на 50% дешевле!

Заказать обслуживание

Реальные преимущества от внедрения уже получили:

На 25% снизилась аварийность

До 30% экономии топлива за счет мониторинга

На 15% сократился пробег

Получите бесплатную консультацию у наших специалистов

Задать вопрос

или свяжитесь с нами по телефону

+7 (812) 407-27-19

Оборудование и программное обеспечение

Система мониторинга транспортных средств обеспечит контроль движения автомобилей в реальном времени, оценку качества вождения, контроль скоростного режима. Мы предлагаем современные высокоэффективные средства технического контроля транспортных средств.

Устанавливаем абонентские терминалы, датчики топлива от ведущих производителей. Оборудование быстро окупается за счет сниженной стоимости.

Программное обеспечение предоставляется с учетом индивидуальных требований заказчика и адаптируется под текущие задачи. Наша техническая поддержка работает 24/7.

Пользователь может в один клик получить отчет или изображение участка движения. Посмотреть демо-версию программы можно в нашем личном кабинете:

• Демо-вход в систему Wialon
• Демо-вход в систему GlonassSoft

Если вы хотите начать сотрудничество, позвоните по телефону +7 (812) 407-27-19 или отправьте запрос через специальную форму на сайте.

Предлагаем к установке:

• Система мониторинга Wialon (Gurtam) Подробнее

• Система мониторинга NimBus (Gurtam) Подробнее

• Система мониторинга ГлонассSoft

Возможности мобильного приложения

GPS/ГЛОНАСС мониторинга:

Работайте со списком объектов

Контролируйте местонахождение, движение и зажигание, используя только актуальные данные.

 

Отправляйте команды

Сообщения, маршруты, запросы конфигурации и фото с камеры для удаленного управления объектом.

 

Используйте геозоны

Вместо адресной информации включайте или отключайте наглядное отображение информации о местонахождении объекта.

Получайте информативные отчеты

Используйте полные и подробные сведения о поездках, стоянках, заправках и сливах для принятия решений прямо на месте.

 

Храните историю событий

Отображайте на карте и контролируйте события объекта (движение, стоянка, заправка, слив) в хронологическом порядке.

 

Изучайте режим карты

Получите доступ к объектам, геозонам, трекам и маркерам событий на карте с возможностью определения собственного местоположения.

Тест-драйв системы — бесплатно

вне зависимости от выбранного пакета

• Экономичный Подходит для небольших организаций, имеет быструю окупаемость

• Пассажирский перевозчик Обеспечивает точный контроль и безопасность на протяжении всего маршрута

• Грузоперевозчик Нацелен на достижение максимальной эффективности логистических систем

• Спецтехника Гарантирует соблюдение всех требований и выполнение задач за минимальную стоимость

Бесплатный тест-драйв

Нужна помощь в выборе оборудования?

Стоимость мониторинга зависит от объема и характеристик автопарка. Свяжитесь с нами, чтобы получить индивидуальное предложение!

Запросить коммерческое предложение

или связаться с нами по телефону

+7(812)614-42-23

Оборудование

• Наша продукция соответствует всем предъявляемым к контрольным устройствам требованиям и стандартам, техническим регламентам;
• Мы предлагаем широкий диапазон оборудования: у нас можно купить устройства спутникового ГЛОНАСС мониторинга транспорта, датчики вращения, уровня топлива, тахографы, УВЭОС по выгодной цене;
• Нажав на кнопку ниже, вы можете ознакомиться с подробными характеристиками используемого оборудования.

Каталог оборудования

Скидка 50% на оборудование

Получите скидку при переходе на наше обслуживание:

• Поддержка более 1100 видов GPS/GLONASS трекеров;
• Все работы выполняются точно в срок;
• Решение даже самых сложных вопросов за 24 часа ;
• Бесплатная перенастройка;
• Исключительно качественный уровень сервиса!

Читать подробнее

Качественный сервис и быстрая окупаемость

Уже более 10 лет наша команда занимается установкой систем контроля автотранспорта в Санкт-Петербурге и на территории Северо-Западного федерального округа.

• Помогаем клиентам организовывать слаженную работу водителей, настраивать прозрачный учет транспортных расходов и повышать общую эффективность работы.
• Предоставляем всю необходимую информацию о возможностях оборудования, вдумчиво подходим к индивидуальным особенностям автопарка каждого клиента, чтобы выбрать оптимальное соотношение стоимости и параметров оборудования.
• Обращаясь к нам, клиент получает максимально качественный сервис и быструю окупаемость оборудования!
• Бесплатно обучаем использованию оборудования и можем устанавливать его как в собственной мастерской, так и выезжая по всей территории Ленинградской области!

Принцип работы системы Глонасс / GPS

Спутниковая система навигации Глонасс изначально разрабатывалась для военных целей, но успешно нашла применение в транспортной системе, горнодобывающей промышленности, работе спасательных служб. С 2012 года установка системы мониторинга является обязательным условием для компаний, занимающихся пассажирскими перевозками.

Принцип работы системы GPS и Глонасс заключается в прослеживании и анализе координат времени и пространства относительно наблюдаемых объектов. Сигналы поступают от сервисов беспроводных глобальных сетей и спутников на специальные модули, установленные на подвижные объекты – автомобили, самолеты, поезда, а в некоторых случаях модулями снабжаются люди или животные.

Телеметрическая информация поступает на серверы с соответствующим программным обеспечением или на обычные мобильные гаджеты в форме СМС-сообщений. Системы спутниковых навигаций включают: трекеры Glonass или GPS со встроенными модулями, устройство памяти, функциональные датчики, микроконтроллер, антенны и специализированное ПО.

• Часы работы: Пн-Пт: с 08:30 до 19:00
  В выходные дни на Ваши вопросы отвечает дежурный менеджер.
• Адрес: Санкт-Петербург, ул. Софийская, д. 14к2Б, офис 209/307
• Телефон: +7 (812) 407-27-19
• Email: [email protected]

Обратиться в техническую поддержку

+7 (812) 317-25-97

Система ГЛОНАСС: расшифровка, принцип работы и основные отличия от GPS

Система ГЛОНАСС: расшифровка, принцип работы и основные отличия от GPS

Как это работает

GPS и ГЛОНАСС: в чем разница

Технические отличия навигационных систем

Эксплуатационные различия

Практическое использование

Контроль транспорта: ГЛОНАСС и GPS-навигация -источник экономии

Что дает контроль транспорта?

Технологии ГЛОНАСС и GPS в деле контроля транспорта

 

Использовать космические аппараты для решения навигационной задачи предложил профессор В. С. Шебшаевич в 1957 году. Возможность определения места по спутникам была предсказана в ходе исследований радиоастрономических методов навигации в авиации. Исследования, проведенные в ряде советских научно-исследовательских институтов, доказали такую возможность и обосновали показатели точности, глобальности и непрерывности навигационных определений. Данные исследования легли в основу созданной отечественной низкоорбитальной системы «Цикада». Первый навигационный отечественный спутник «Космос-192» был выведен на орбиту, в 1967 году. Спутник непрерывно излучал радионавигационный сигнал на двух частотах в течение всего времени своего существования.

Система «Цикада» в составе четырех спутников на круговых орбитах высотой 1000 км эксплуатировалась с 1979 года. «Цикада» периодически обеспечивала измерение координат своего места. Продолжительность сеанса составляла около 5 мин. «Цикада» использовала измерения дальности от потребителя до навигационных спутников. Дальнейшее развитие идеи спутниковой навигации лежало в области повышения точности и оперативности измерений.

Спутники «Цикады» были дооборудованы аппаратурой обнаружения терпящих бедствие судов и других объектов, оснащенных специальными радиобуями. Сигналы с радиобуев принимались спутниками и передавались на наземные станции. Там производилось вычисление точных координат терпящих бедствие объектов (судов, самолетов и др.). «Цикада» входили в систему «Коспас», которая совместно с американо-франко-канадской системой «Сарсат» составляла единую службу поиска и спасания «Коспас-Сарсат». Практическое использование этой триады позволило сохранить жизни не одной тысяче людей.

После 2008 года эксплуатация этих систем была прекращена, так как принципы, заложенные при их создании уже не могли удовлетворять выросшему количеству их потребителей. Однако, опыт низкоорбитальной навигации привлек широкое внимание со стороны потенциальных потребителей координатно-временной информации на суше, на море и в воздухе.

Используя накопленный опыт, отечественные специалисты разработали глобальную навигационную спутниковую систему (ГЛОНАСС).

Орбитальная группировка состоит из 24 штатных спутников, расположенных на орбитах высотой 19100км с наклонением 64.8 град. Период обращения спутника — 11 ч 15 мин 44 с. Это позволило создать устойчивую орбитальную группировку, не требующую коррекции орбиты и обеспечивающую глобальное и непрерывное навигационное поле для потребителей любого вида базирования.

Подсистема контроля и управления ГЛОНАСС (ПКУ) состоит из Центра управления и сети станций измерения, управления и контроля, распределенной по всей территории России. ПКУ контролирует работу космических аппаратов, уточняет параметры их орбит, и выдает на спутники команды и программы управления, а также служебную информацию.

Навигационная аппаратура потребителей (НАП) состоит из навигационных приемников и устройств обработки навигационных сигналов и вычисления собственных координат, скорости и времени. НАП выполняет измерения до четырех спутников ГЛОНАСС, принимает и обрабатывает навигационные сообщения. Принятое сообщение несет информацию о положении спутника в пространстве и времени.

В результате обработки принятых навигационных сообщений и результатов измерений определяются три координаты НАП, три составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляется «привязка» шкалы времени потребителя к шкале Госэталона координированного всемирного времени UTC (SU).

ГЛОНАСС позволяет обеспечить непрерывную глобальную навигацию всех типов НАП с различным уровнем требований к качеству навигационного обеспечения.  При этом используются сигналы стандартной (L1) и высокой точности (L2) точности.

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

При создании ГЛОНАСС были решены две основные проблемы, влияющие на точность измерений:

1. Синхронизация шкал времени спутников. На каждом спутнике был установлен цезиевый высокостабильный стандарт частоты. Относительная нестабильность колебаний составляет 10^{–13 .} . На земле был установлен водородный стандарт частоты, относительная нестабильность которого составляет 10^–14. Ошибка в сравнении временных шкал составляет от 3 до 5 наносекунд.
2. Высокоточное определение и прогнозирование орбитального положения навигационных спутников. Были разработаны точные баллистические модели движения, учитывающие даже второстепенные факторы, влияющие на орбитальные параметры:
   • световое давление,
   • неравномерность вращения Земли,
   • движение ее полюсов Земли и т.п.

Опытная эксплуатация ГЛОНАСС началась в 1993 году. Штатная работа в полном составе (24 спутника) стартовала 1995 году. Основными потребителями были военные. Отсутствие широкого применения в гражданских целях тормозило развитие технологий в гражданских отраслях. Возникшие экономические трудности в 90-х годах прошлого столетия не позволяли уделять должного внимания поддержанию и развитию отечественной космической отрасли в целом и спутниковой навигации – в частности.

Уже в 2002 году орбитальная группировка ГЛОНАСС насчитывала всего 7 космических аппаратов (КА). Она уже не могла обеспечить территорию России сплошным навигационным полем.

Ситуацию удалось переломить в результате выполнения федеральной целевой программы развития системы ГЛОНАСС. В рамках этой программ были получены следующие важные результаты:

1. Группировка ГЛОНАСС была восстановлена до штатного количества модернизированных спутников
2. Наземный комплекс также был модернизирован с учетом новых границ РФ.
3. Проведено обновление парка эталонных средств времени и частоты и средств определения параметров вращения Земли.
4. Созданы важные функциональные дополнения навигационных систем, разработаны базовые модули навигационно-временной аппаратуры и комплексы на их основе.

В настоящее время ГЛОНАСС позволяет поставлять навигационную и координатно-временную информацию при:

• обеспечении безопасности при эксплуатации авиационного, морского и наземного транспорта,
• мониторинге автомобильного и другого транспорта,
• кадастровых и топографических работах,
• решении геодезических и картографических задач в различных прикладных областях,
• планировании и проведении посевных работ в сельскохозяйственных отраслях и при сборе урожая,
• применении систем вооружения и военной техники,
• В большом количестве других областей науки и экономики.

Как это работает

Давайте рассмотрим, как работает ГЛОНАСС. Подсистему навигационных космических аппаратов (НКА) составляют спутники, движущиеся по специально выбранным орбитам. Основное условие, рассматриваемое при выборе орбит — в любой точке планеты в любой момент времени должно быть видно не менее 4 спутников (почему именно четыре, будет объяснено ниже). На каждом из аппаратов установлены атомные эталоны времени (часы):

• цезиевые,
• рубидиевые
• или их комбинация,

Бортовые часы синхронизированы с наземными часами системы. Синхронизированные — это значит, что известна разница хода часов. На центральном синхронизаторе хранится известная разница — так называемая системная шкала времени. Каждый КА излучает радиосигнал в двух диапазонах L1 и L2. Все НКА GPS излучают на двух общих частотах, 1575,42 МГц и 1227,60 МГц для L1 и L2 соответственно. ГЛОНАСС использует 12 разнесенных частот в каждом диапазоне L1 и L2. Разница между частотами составляет 562,5 кГц, для поддиапазона L1 и 437,5 кГц для L2, нулевая литера имеет частоты 1602 МГц и 1245 МГц соответственно.

Несущее колебание модулируется специальной кодовой последовательностью, содержащей информацию о текущем бортовом времени.  Выведенный на орбиту в 2011 году для лётных испытаний КА модификации «Глонасс-К» этапа наряду с радиосигналами L1 и L2 с частотным разделением, дополнительно излучает в диапазоне L3 радиосигналы открытого доступа с кодовым разделением.

В GPS каждый аппарат имеет уникальную кодовую последовательность. Это позволяет разделить сигналы, передаваемые на общей частоте. В ГЛОНАСС же используется частотное разделение, поэтому все аппараты имеют одинаковую кодовую последовательность. Дополнительно сигналы спутников модулируются навигационными сообщениями, которые содержат параметры движения спутника и смещения показаний спутниковых часов относительно системной шкалы времени.

Структура сигнала космических аппаратов ГЛОНАСС

Навигационные сигналы также содержат параметры ионосферы, смещение системной шкалы времени относительно мировой шкалы времени и много еще всякой другой полезной информации, позволяющей проводить вычисления с максимально возможной точностью. Упрощенно подсистема НКА — это распределенные в пространстве сверхточные часы, движущиеся с известными в каждый момент времени координатами. А наземный комплекс управления (НКУ) обеспечивает определение параметров движения космических аппаратов и точность хода их часов. На пунктах ведутся измерения параметров, влияющих на качество навигации:

• вращения планеты,
• атмосферы,
• характеристики гравитационного поля Земли,
• и другие.

 

Также НКУ хранит параметры мировой системы координат. В состав НКУ также входят научно-исследовательские учреждения и лаборатории. Наземный комплекс осуществляет обработку всех перечисленных параметров и передает необходимые данные на спутники. Далее необходимые данные транслируются в сторону Земли, создавая глобальное и непрерывное навигационное поле.

Кроме собственно пунктов управления НКУ включает:

• базовые пункты с калиброванными приёмниками,
• пункты федеральной астрономо-геодезической сети,
• и радиоинтерферометры со сверхдлинной базой,
• лазерные дальномеры,
• множество других технических средств и комплексов, прямо или косвенно помогающих решать навигационную задачу.

 

НАП принимает и обрабатывает сигналы НКА. Получая сигнал от всех видимых аппаратов, приёмник выполняет:

• частотное (для ГЛОНАСС) или кодовое (для GPS) разделение сигнала от каждого спутника,
• определение бортового времени каждого спутника на момент излучения принятого сигнала путём считывания соответствующей информации, заключенной в навигационном сигнале,
• получение полного навигационного сообщения, содержащего данные о положении аппарата и разнице хода его часов с системной шкалой времени. Это позволяет определить момент излучения сигнала спутником в системной шкале времени.
• определение показаний собственных часов приёмника в момент приёма сигнала от спутников. Имея эти данные, можно определить время распространения сигнала от спутника до приёмника.

На этом этапе обработки известными являются:

1. Положение каждого аппарата,
2. Время распространения сигнала до каждого аппарата.

А неизвестными являются:

1. Три координаты приемника НАП,
2. Разница шкалы времени приёмника с системной шкалой времени.

В сумме — четыре неизвестных. Вопреки распространённому заблуждению приёмник определяет координаты не в виде широты, долготы и высоты, а в виде координат в геоцентрической декартовой системе координат с началом в центре масс Земли. В этой же системе рассчитываются координаты навигационных спутников. А уже далее эти координаты пересчитываются в значения B,L,H (широта, долгота, высота) по общепринятым уравнениям. Элементарная математика подсказывает, что для определения четырёх неизвестных необходима система уравнений с четырьмя и более уравнениями. Поэтому минимальное количество видимых спутников должно быть не менее четырех. В определенных случаях есть возможность определения по трём спутникам, но в этом случае вводится математическое уравнение эллипсоида Земли. Из-за того, что реальная форма геоида отличается от эллипсоида, этот метод даст приблизительный результат, в котором данные о высоте можно просто отбросить ввиду их несостоятельности.

В любом случае результатом решения этой системы уравнений будут не только координаты НАП, но и положение системной шкалы времени. Передача точного времени в современном мире не менее актуальна, чем определение координат. И глобальные навигационные системы (ГНСС) позволяет справиться с этой задачей в любой точке Земли с точностью до десятка наносекунд. Другие системы передачи времени выглядят менее предпочтительно по критерию эффективность – стоимость. Мировые лаборатории времени, национальные эталоны времени и частоты (в том числе и наш) сличаются посредством глобальных навигационных систем.

Военные коды

НКА обеих систем излучают сигналы двух видов: стандартной и высокой точности. Стандартный код ГЛОНАСС излучается в обоих частотных диапазонах, а у GPS — только в частотном диапазоне L1. Сигналы высокой точности излучаются во всех частотных обеих систем. Различаются сигналы стандартной и высокой точности примененной кодовой последовательностью. При этом точные сигналы излучаются в более широкой полосе частот и имеют более длинную кодовую последовательность. Это повышает защищенность приемников от помех, повышает точность измерений и затрудняет подавление. Традиционно сигналы высокой точности считаются сигналами военного применения, а стандартные – гражданского. Однако это не совсем так. Изначально кодовые последовательности действительно были засекречены. Однако сегодня структура этого кода известна и даже задокументирована в открытых источниках. Пользуясь этой информацией, производители НАП могут открыто использовать длинные коды для повышения точности измерений. Это ажно и в гражданских областях, включая:

• Геодезию,
• Картографию,
• Строительство,
• Морскую навигацию.
• Авиацию,
• Связь и синхронизация,

И множество других практических областей

В случае военных действий операторы систем могут сменять кодовые последовательности, затрудняя прием сигналов вражеской стороне. Именно алгоритм смены последовательности и является настоящей военной тайной.

Причем манипуляции с навигационным сигналом могут производиться локально, над ограниченными территориями, ухудшая качество и точность измерений на одних территориях и сохраняя их в других регионах.

GPS и ГЛОНАСС: в чем разница

Вначале появилась американская «Система глобального позиционирования», известная как GPS. С небольшим опозданием была введена в эксплуатацию Российская система ГЛОНАСС. На первый взгляд ГЛОНАСС и GPS весьма похожи. Однако, между ними есть принципиальные отличия в баллистическом построении, в реализованных технических решениях и достигнутых характеристиках. Системы хорошо дополняют друг друга, поэтому компании-перевозчики для устойчивого  мониторинга транспорта используют обе системы одновременно. Это даёт возможность повысить надёжность и качество отслеживания автомобилей.

 

Технические отличия навигационных систем

Теоретически предполагалось, что в состав обеих систем должно входить одинаковое количество космических аппаратов — по 24 спутника. Однако, в процессе развертывания и развития количество спутников изменилось. В американской системе довели количество космических аппаратов до тридцати двух. В российской на сегодняшний день 24 спутника и 4 – в резерве.

Российская навигационная система развернута в трёх орбитальных плоскостях высотой 19 400 км по 8 КА в каждой. Американский аналог использует шесть плоскостей с высотой 20200 км. Наклонения, соответственно, составляют 64,8 и 55 градусов. Эти особенности орбитального построения являются причиной того, что ГЛОНАСС работает в более широком диапазоне географических широт.

Также выбранные американцами орбиты требуют постоянной коррекции траектории спутников. Российская система в такой процедуре не нуждается.

Орбитальная группировка ГЛОНАСС

Эксплуатационные различия

Рядовых граждан мало интересуют технические и баллистические особенности построения. Для них определяющее значение имеет точность определения места, где находится объект наблюдения. Благодаря количеству спутников GPS по этому критерию всё еще выглядит предпочтительнее. Погрешность измерения для гражданских потребителей составляет 2-4 метра. У ГЛОНАСС этот же параметр составляет 3-6 м. Однако в крайних северных и южных широтах предпочтение следует отдать российской системе.

Качественный скачок в повышении точности измерений получается при совместном использовании обеих систем. Погрешность измерений при этом лежит в диапазоне 1-1,5 метра.

Дальнейшее совершенствование технологий позволит снизить погрешность измерений да сантиметровых значений.

Управляют навигационными системами оборонные ведомства России и США. Это обозначает, что каждую из них в определенный момент отключить совсем или над определенной территорией, а также могут «загрубить» или исказить результаты навигационных измерений. Вот почему установка ГЛОНАСС  оправдана даже тогда, когда на автомобиле (или другом объекте)  уже установлен приемник GPS.

 

Практическое использование

Что такое ГЛОНАСС для обывателя?

Спутниковое позиционирование заняло достойное место в ряду космических технологий повседневного использования, таких как мобильная телефония, метеорология, которые наряду с военным применением оказывают огромное влияние на развитие гражданских отраслей экономики.

Казалось, совсем недавно для поездки по незнакомым дорогам, водитель запасался атласами автодорог различных городов и областей, позднее приобретал навигатор и набор электронных карт. Сегодня же достаточно иметь смартфон, чтобы проложить маршрут движения с учетом сложившейся дорожной обстановки.

Начало массового использования ГЛОНАСС в Российской Федерации можно связать с выходом 25 августа 2008 года, постановления Правительства «Об оснащении транспортных средств аппаратурой ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS». В нем указывались основные этапы развития космического сегмента и навигационной аппаратуры гражданских потребителей.

Символическим этапом внедрения современных технологий на общественном транспорте стало решение правительства об оснащении транспорта города Сочи в преддверии Сочинских Олимпийских игр. Навигационно-связное оборудование установили более, чем на 250 автобусах.

Впоследствии навигационными приборами стала оснащаться коммунальная техника, мусоровозы, транспорт по перевозке пассажиров и опасных грузов. Данные о работе и движении автомобилей указанных групп поступают в региональные навигационно-информационные системы регионов. Такой подход позволил многократно повысить эффективность работы соответствующих предприятий.

Сегодня трудно найти предприятие с автопарком, не оснащенным навигационной аппаратурой.

 

Контроль транспорта: ГЛОНАСС и GPS-навигация -источник экономии

Компаниям, работающим в отрасли грузовых и пассажирских перевозок, автострахования, безопасности, коммунальных услуг, приходится контролировать использование собственного автопарка. Информация о маршрутах движения, простоях, расходе топлива, скорости движения, нецелевого использования транспортных средств всю эту информацию можно получить в режиме реального времени благодаря спутниковым навигационным технологиям.

Применение космических технологий доступно даже малому бизнесу и помогает сэкономить немало ресурсов.

Что дает контроль транспорта?

Современные системы мониторинга транспорта визуализируют на экране монитора или мобильного устройства маршруты транспортных средств с отметками мест, времени и продолжительности стоянок. Программа указывает время простоя, превышение скорости, определяет объем потребляемого транспортным средством топлива и фиксирует объем заправленного и слитого топлива. Комплекс  оповещает оператора о несанкционированном изменении маршрута, нарушении температурного режима или вскрытии контейнеров с грузом.

Облачные технологии делают управление системой мониторинга глобальным: контроль транспорта возможет из любой точки мира, где доступен Интернет. Количество пользователей ограничивается только е администратором.

Основным результатом внедрения технологии будет повышение эффективности работы предприятия путем исключения нецелевого использования автомобилей, воровства топлива, незапланированных простоев, фактов вскрытия грузовых отсеков, нарушения температурного режима при перевозке скоропортящихся продуктов и т.д. Все это может повысить эффективность работы до 30%.

 

Технологии ГЛОНАСС и GPS в деле контроля транспорта

Алгоритм подключения к сервису спутниковой навигации предельно прост:

1. Приобретаются контроллеры по количеству транспортных средств. В отдельных случаях их может потребоваться больше, чем количество автомобилей. В решении этого вопроса следует положиться на мнение профессионала.
2. В каждый контроллер устанавливается одна или более сим-карт оператора мобильной связи. Несколько карт может понадобиться для оптимизации условий приема и оплаты GPRS – трафика.
3. Производится настройка режима работы каждого контроллера для получения необходимых данных о параметрах автомобиля на заданный адрес в заданном формате с заданной периодичностью.
4. Трекеры устанавливаются на автомобиль и подключаются к его электрической цепи
5. Данные о трекерах и автомобилях вносятся в личный кабинет пользователя мониторинга с аутентификацией по логину и паролю.
6. Настраивается личный кабинет под задачи каждого пользователя.

Самостоятельная установка и настройка оборудования хотя и возможна, но зависит от множества технических деталей, без учета которых возможны ошибки функционирования и даже выход из строя оборудования.

* Все иллюстрации взяты из ИНТЕРНЕТ

Как работают навигационные системы GPS и ГЛОНАСС — YouTube

Что такое глобальные навигационные спутниковые системы?

Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) — это невидимые технологии, на которые люди полагаются каждый день, даже не задумываясь об этом. От систем связи до мобильных навигационных приложений, таких как Google Maps, GNSS влияет на то, что мы делаем каждый день. Но что такое глобальные навигационные спутниковые системы?

В этом сообщении блога мы объясним, что такое GNSS, включая его историю и то, как они используются сегодня. Мы также сравниваем различные созвездия GNSS и их характеристики, а также оборудование, необходимое для доступа к сигналам GNSS. Мы надеемся, что к концу этого введения в GNSS вы лучше поймете и оцените эту невидимую часть повседневной технологии.

Что такое ГНСС?

Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) представляет собой сеть спутников, передающих информацию о времени и орбите, используемую для навигации и определения местоположения. В нашей серии вебинаров «Введение в GNSS» более подробно рассказывается о том, как работает GNSS, но упрощенная версия заключается в том, что спутники передают сигналы, которые сообщают, где они находятся в какое время, и эта информация используется для определения вашего местоположения в мире. С помощью сложной серии трилатерационных вычислений ваша технология вычисляет ваше местоположение на основе вашего положения по отношению как минимум к четырем спутникам.

GNSS — это больше, чем спутники, вращающиеся вокруг Земли. Несколько групп спутников, известных как созвездия, передают сигналы главным станциям управления и пользователям GNSS по всей планете. Эти три сегмента — космический, контрольный и пользовательский — считаются частью GNSS. Но чаще всего GNSS используется для описания спутников в космосе.

Космический сегмент описывает созвездия GNSS, вращающиеся на высоте от 20 000 до 37 000 километров над Землей. Эти спутники передают сигналы, которые определяют, какой спутник ведет передачу, а также его время, орбиту и статус или состояние здоровья. На орбите находятся четыре основных группировки — GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou, а также две региональные системы QZSS и IRNSS — и каждая из них управляется отдельной страной.

Сегмент управления представляет собой сеть основных станций управления, загрузки данных и мониторинга, расположенных по всему миру. Эти станции принимают сигнал спутника и сравнивают, где, по словам спутника, он находится, с моделями орбиты, показывающими, где он должен быть. Операторы на этих станциях могут контролировать положение спутников, чтобы корректировать или изменять их орбитальные траектории, например, если спутник сместился или его необходимо переместить, чтобы избежать столкновения с обломками. Этот процесс, а также мониторинг состояния спутника, обеспечивает базовую точность позиционирования GNSS.

Пользовательский сегмент включает в себя оборудование, которое принимает спутниковые сигналы и выводит положение на основе времени и орбитального положения не менее четырех спутников. Этот сегмент включает в себя пользовательские антенны для идентификации и приема сигналов хорошего качества, а также высокоточные приемники и механизмы позиционирования, которые обрабатывают сигналы и устраняют возможные ошибки синхронизации.

Ниже мы более подробно рассмотрим, где позиционирование GNSS используется в различных отраслях, но каждое приложение GNSS полагается на эти три сегмента для работы.

История GNSS

В основе GNSS и ее технологий лежит использование радиоволн для связи и отслеживания местоположения. Эти усилия были приложены к космосу, когда Советский Союз запустил Спутник-1 на низкую орбиту в 1957 году.

Снимок Спутника-1, сделанный в 1957 году НАСА/ASIF A. SIDDIQI

Спутник

, первый искусственный спутник Земли, передал ученым радиоимпульсы для изучения плотности нашей атмосферы и проверки радио- и оптических методов слежения за орбитой. Из-за политического климата это также спровоцировало космическую гонку между СССР и США. Американские ученые отслеживали радиоимпульсы спутника с помощью эффекта Доплера — метода, который в конечном итоге привел к созданию Навигационной спутниковой системы ВМФ, также известной как Транзит.

Transit стала первой спутниковой системой геопозиционирования в 1960 году и использовалась в основном военно-морской службой, начиная с 1964 года. Эта технология позиционирования все еще основывалась на использовании эффекта Доплера для определения вашего положения на спутнике или от него, который обеспечивают субметровую точность.

Чтобы рассчитать более точное местоположение, ВМС США разработали спутник Timation, который будет передавать точную привязку времени для сигнала дальности. Этот новый подход к спутниковому позиционированию — спутник, передающий свое местоположение и конкретное время в этом месте, — был предшественником Соединенных Штатов, разработавших Глобальную систему позиционирования (GPS), запущенную в 1973.

Советский Союз, тем временем, использовал то, что они узнали от спутника-1, для разработки собственной спутниковой навигационной системы под названием «Парус» в 1974 году. стали доступны по всему миру в 1983 году.

В сентябре того же года самолет рейса 007 Korean Air Lines столкнулся с навигационной ошибкой, в результате чего он влетел в советское воздушное пространство и был сбит. В результате GPS был предназначен для всех и везде, что создало прецедент для всех навигационных спутниковых сигналов, которые были доступны по всему миру, а также для гражданских, коммерческих и государственных инициатив.

Созвездия спутниковых навигационных систем продолжали развиваться: советский «Парус» в конечном итоге превратился в Глобальную навигационную спутниковую систему, названную ГЛОНАСС в 1982 году; Китай представил свою систему BeiDou в 2000 году; японская квазизенитная спутниковая система (QZSS) в 2010 г.; Европейский союз запустил Galileo в 2005 году; и индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS) в 2013 году, теперь известная как NavIC. Эти созвездия продолжают уточняться и расширяться за счет добавления спутников в их созвездие, а также трансляции различных типов сигналов.

Первый искусственный спутник Земли, «Спутник-1», положил начало развитию науки и техники, в результате чего на орбите появилось почти 150 спутников в созвездиях GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo.

Изображение космического корабля NST-2 в созвездии Timation/Лаборатория военно-морских исследований (NRL)

Типы глобальных навигационных спутниковых систем

Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) — это общий термин для любой группировки спутников, передающих данные о местоположении, навигации и времени. Стоит выделить четыре основных созвездия и два региональных созвездия.

Эти созвездия используют радиочастоты в L-диапазоне для передачи своих сигналов, однако каждое созвездие может выбирать разные частоты и соответствующие метки для этих сигналов. Оборудование для позиционирования GNSS обычно принимает как минимум две частоты, при этом специальное оборудование способно принимать дополнительные сигналы L-диапазона.

Важно отметить спутниковые системы дополнений (SBAS), которые обеспечивают глобальную коррекцию ошибок для повышения точности в приложениях GNSS. Многие страны управляют своими собственными системами SBAS, которые обычно считаются отдельными от традиционных созвездий GNSS.

Глобальная система позиционирования (США)

GPS находится в ведении Космических сил США, подразделения Вооруженных сил США. Это была первая группировка, созданная в космосе: ее первый спутник был запущен в 1978 году, а первая серия спутников полностью заработала к 1993 году. МГц) и L5 (1176,45 МГц).

ГЛОНАСС (Россия)

ГЛОНАСС была впервые разработана в Советском Союзе для конкуренции с GPS в 70-х годах и в настоящее время эксплуатируется Государственной корпорацией космической деятельности «Роскосмос», подразделением правительства России. Первый спутник ГЛОНАСС был запущен в 1982 и сегодня имеет 24 спутника на орбите.

Группировка полностью запущена и завершена в 1995 году, полное спутниковое покрытие территории России достигнуто в 2010 году. 2,025 МГц ) частоты.

Galileo (Европейский союз)

Galileo — более поздняя группировка, впервые запущенная в 2011 году. Галилео, управляемая Европейским агентством глобальных навигационных спутниковых систем, в настоящее время имеет 26 спутников на орбите, и в планах достичь 30 спутников. к 2021 году.

Эти спутники ведут передачу в диапазоне L, обозначая свои частоты E1 (1575,42 МГц), E5 (1191,795 МГц), E5a (1176,45 МГц), E5b (1207,14 МГц) и E6 (1278,75 МГц).

BeiDou (Китай)

Впервые запущенный в 2000 году, BeiDou работает за пределами Китая Китайским национальным космическим управлением (CNSA). За прошедшие 20 лет BeiDou имеет на орбите 48 спутников.

Спутники BeiDou в настоящее время передают множество сигналов, включая B1I (1561,098 МГц), B1C (1575,42 МГц), B2a (1175,42 МГц), B2I и B2b (1207,14 МГц) и B3I (1268,52 МГц).

QZSS (Япония)

Японская квазизенитная спутниковая система (QZSS) эксплуатируется Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) и была впервые запущена в 2010 году. покрытие между Японией и Австралией.

Как региональная группировка, QZSS в настоящее время имеет только четыре спутника на орбите, и в ближайшие годы планируется добавить еще три спутника.

Сигналы QZSS передаются на той же частоте, что и GPS L1 (1575,42 МГц), L2 (1227,60 МГц), L5 (1176,45 МГц), а также L6 (1278,75 МГц).

IRNSS/NavIC (Индия)

Еще одной крупной региональной группировкой является Индийская региональная навигационная спутниковая система (IRNSS), которой управляет Индийская организация космических исследований (ISRO) из Индии. IRNSS также известен как NavIC (Navigation with Indian Constellation) и включает в себя восемь спутников на орбите.

Зона действия созвездия сосредоточена вокруг Индии, простираясь на запад, включая Саудовскую Аравию, на север и восток, включая весь Китай, и на юг, включая Мозамбик и Западную Австралию.

Сигналы NavIC передаются на частоте GPS L5 (1176,45 МГц), а также в диапазоне S (2492,028 МГц).

Сравнение созвездий GNSS

	Оператор	Покрытие	Высота (км)	Спутники на орбите
GPS	Космические силы США	Глобальный	20 180	31
ГЛОНАСС	Роскосмос	Глобальный	19 130	24
Галилео	GSA и ЕСА	Глобальный	23 222	26
Бэйдоу	CNSA	Глобальный	21 528 (спутники MEO) 35 786 (спутники GEO и IGSO)	48
QZSS	ДЖАКСА	Региональный	32 000 (перигей) 40 000 (апогей)	4
ИРНСС/Навик	ИСО	Региональный	36 000	8

На этом рисунке показано, где в каждом созвездии и его сигналы передаются в радиочастотном спектре.

Приложения GNSS

Приложения GNSS полагаются на спутниковые сигналы для эффективного и точного выполнения своей задачи. Эти приложения охватывают множество различных отраслей — от сельского хозяйства до автомобилестроения и обороны — но обычно делятся на пять основных категорий:

1. Местоположение — определение вашего положения в мире
2. Навигация – определение наилучшего маршрута из одного места в другое
3. Отслеживание — отслеживание движения объекта в мире
4. Mapping – создание карт определенной области
5. Синхронизация – вычисление точного времени с точностью до миллиардных долей секунды

Например, фермерам нужны постоянные маршруты над их полями, чтобы оптимизировать посев, внесение удобрений и сбор урожая. Они полагаются на GNSS для определения своего местоположения и отслеживания своего оборудования. В некоторых случаях фермеры могут использовать GNSS для картирования своих полей перед планированием маршрутов.

В автомобильном пространстве автомобили используют GNSS для определения местоположения и навигации. Если транспортное средство является автономным, отслеживание становится еще более важным для постоянного отслеживания потенциальных опасностей в окружающей среде.

GNSS используется в аэрокосмической отрасли для определения местоположения, навигации, отслеживания и хронометража — Федеральное авиационное управление США использует информацию о хронометраже со спутников GNSS для синхронизации сводок об опасных погодных явлениях по всей стране.

В седьмом эпизоде ​​нашей серии веб-семинаров «Введение в GNSS» более подробно рассказывается о том, как различные приложения используют GNSS.

Фермеры годами полагаются на GNSS для прямых рядов.

Оборудование GNSS

Существует целый ряд оборудования GNSS, которое было разработано для поддержки различных приложений в различных средах. По сути, для использования GNSS вам потребуется антенна и приемник.

Антенны действуют как привратник для спутниковых сигналов, принимая высококачественные сигналы и отвергая низкокачественные. Для наилучшей поддержки различных приложений был разработан ряд антенн, включая компактные антенны, стационарные эталонные антенны и высокопроизводительные антенны малого размера и веса.

Приемники доступны в виде приемных плат OEM, которые пользователи могут установить в свое существующее решение, или в корпусе GNSS, готовом к использованию. Приемники выполняют работу по демодуляции спутникового сигнала и вычислению положения пользователя, навигационных или временных измерений. Поскольку пользователям требуется и антенна, и приемник, Hexagon | NovAtel разработала интеллектуальные антенны, которые уже объединяют две технологии в единое решение.

Фотография антенн, приемников и инерциальных измерительных блоков GNSS в багажнике автомобиля.

В зависимости от потребностей приложения в точности, устойчивости сигнала и надежности существуют дополнительные технологии, повышающие производительность приемников GNSS.

Эти дополнительные технологии часто включаются в корпуса приемников, например, GNSS от NovAtel и технология инерциальной SPAN. Инерциальные навигационные системы (INS) и их инерциальные измерительные блоки (IMU) объединяют измерения курса, скорости, положения и вертикального движения с измерениями GNSS для более полного и трехмерного понимания вашего местоположения.

Если пользователи работают в среде, где возможны попытки заглушить сигналы GNSS или фальсифицировать положение, навигационные и временные координаты (также называемые спуфингом), они могут инвестировать в решения для защиты от помех. Технология GPS Anti-Jam (GAJT) от NovAtel помогает защитить антенны пользователей от помех или подмены, чтобы они могли продолжать принимать спутниковые сигналы GNSS на свои приемники, как мы видим в этом примере из легких драгун британской армии. В некоторых случаях в приемники GNSS можно добавить прошивку, такую ​​как технология устойчивости и целостности GNSS (GRIT) от NovAtel, чтобы создать более устойчивую и надежную систему позиционирования против глушения и спуфинга.

Во всех средах и во всех приложениях пользователи часто полагаются на службы коррекции GNSS для повышения точности и надежности своего решения. Услуги коррекции доступны либо в режиме кинематики в реальном времени (RTK), либо в режиме точного позиционирования (PPP). Эти услуги помогают смягчить и устранить ошибки позиционирования из-за атмосферной и ионосферной активности, эффектов многолучевости, орбитальных ошибок, ошибок спутниковых часов и т. д. Упомянутые ранее спутниковые системы дополнения (SBAS) являются одним из примеров услуг по коррекции, но существует множество доступных услуг на основе подписки, которые обеспечивают более высокую точность, доступность и надежность.

Многие технологии, алгоритмы и инновации были разработаны и усовершенствованы для оптимизации спутников GNSS для определения местоположения, навигации и синхронизации. Многие решения основаны на сочетании вышеперечисленных технологий для использования GNSS в своих интересах.

Невидимая технология стала видимой

GNSS делает гораздо больше, чем поддерживает Google Maps. В этом сообщении блога мы выделили технологии, организации и реальные приложения, которые поддерживают, внедряют инновации и используют GNSS для определения местоположения, навигации и синхронизации. Благодаря более чем 70-летнему развитию GNSS лежит в основе нашей повседневной жизни — это мнение будет становиться все более верным по мере того, как автономные приложения на основе GNSS, такие как беспилотные автомобили, станут более повсеместными.

Загрузите нашу книгу «Введение в GNSS», чтобы узнать больше о GNSS

GNSS и GPS — что такое GNSS? • Геоматика

Что такое ГНСС?

Использование GNSS в геоматике и геодезии

Другое использование GNSS вне геодезии

Отличие ГНСС от GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, BEIDOU

НАВСТАР-GPS

ГЛОНАСС

ГАЛИЛЕО

Бэйдоу (Байдоу или Большая Медведица)

Какая система GNSS лучше: GPS, ГЛОНАСС, GALILEO или BEIDOU.

Другие системы ГНСС

Региональные системы

QZSS (квазизенитная спутниковая система):

NavIC (навигационное индийское созвездие):

KASS (Корейская спутниковая система дополнений)

Системы дополнений

Спутниковые системы дополнений (SBAS)

Наземные системы дополнений (GBAS)

Региональные системы дополнений (RAS)

Системы с несколькими созвездиями GNSS

Ограничения ГНСС

Доступность

Расходы

Безопасность и конфиденциальность

Ограниченная точность

Аппаратное обеспечение ГНСС

Заключительные мысли о GNSS

Что такое ГНСС?

GNSS, или глобальная навигационная спутниковая система, — это система, использующая спутники, вращающиеся вокруг Земли, для предоставления пользователям на земле информации о местоположении и времени. Системы GNSS состоят из сети спутников, наземных станций управления и пользовательского оборудования, такого как приемники GNSS.

Эти системы используют сигналы точного времени, передаваемые спутниками, для расчета расстояния между спутником и приемником, и на основе этого расстояния и известного положения спутника приемник может определить свое собственное положение.

GNSS имеет широкий спектр применений, включая геоматику и геодезию, транспорт и навигацию, точное земледелие и многие другие.

Использование ГНСС в геоматике и геодезии

ГНСС широко используется в геоматике и геодезии для точного определения положения и ориентации точек на поверхности Земли. Эта информация необходима для создания карт, определения границ земель и выполнения различных других задач, связанных с управлением и развитием земель.

В геодезической съемке GNSS используется для измерения размера и формы Земли, что необходимо для создания точных карт и понимания геодезической системы отсчета Земли.

GNSS также используется в топографической съемке, которая включает в себя создание подробных карт земной поверхности, и в кадастровой съемке, которая включает определение границ земли и права собственности.

Другие виды использования GNSS помимо топографической съемки

GNSS имеет множество других применений помимо геодезической съемки. Он используется в различных транспортных и навигационных приложениях, таких как воздушный, морской и наземный транспорт. В этих приложениях GNSS используется для определения точного местоположения транспортных средств и направления их к месту назначения.

GNSS также используется в точном земледелии, где он используется для повышения урожайности за счет точного картографирования и мониторинга полей.

Другие области применения включают съемку и картографирование для управления природными ресурсами, мониторинга окружающей среды, определения целей и прогнозирования погоды.

Разница между GNSS и GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, BEIDOU

В мире работает несколько GNSS, включая Глобальную систему позиционирования (GPS), российскую систему ГЛОНАСС, систему GALILEO Европейского Союза и систему BEIDOU Китая. Каждая из этих систем имеет собственную сеть спутников и наземных станций управления, и они работают независимо друг от друга. Однако все они используют схожие принципы для определения положения и времени приемников на земле.

NAVSTAR-GPS

Глобальная система позиционирования (GPS) была разработана и внедрена военными США в 1970-х годах и полностью введена в эксплуатацию в 1990-х годах. Сейчас он разрабатывается и поддерживается правительством США.

Схема орбит NAVSTAR-GPS (приблизительно)

GPS состоит из сети из 31 спутника, вращающегося вокруг Земли на высоте около 20 200 км. Эти спутники передают сигналы, которые могут приниматься наземными приемниками GPS, что позволяет пользователям определять их точное местоположение и время. GPS является наиболее широко используемой системой GNSS в мире и доступна для бесплатного использования широкой публикой.

ГЛОНАСС

ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система), или Глобальная навигационная спутниковая система, — это космическая навигационная система, разработанная и поддерживаемая правительством России. Первоначально он был разработан Советским Союзом в 1980-х годах, а полностью заработал в 1990-х годах.

Схема орбит ГЛОНАСС (приблизительно)

Состоит из сети из 27 спутников, вращающихся вокруг Земли на высоте около 19 100 километров. Эти спутники передают сигналы, которые могут приниматься наземными приемниками ГЛОНАСС, что позволяет пользователям определять их точное местоположение и время. Хотя ГЛОНАСС не так широко используется, как GPS, она по-прежнему является важной системой GNSS и доступна для использования широкой публикой.

GALILEO

GALILEO — это космическая навигационная система, разработанная и поддерживаемая Европейским союзом и начатая как проект в 1990-х годах, полностью заработавшая только в апреле 2012 года. Она состоит из сети из 30 спутников, вращающихся вокруг Земли на высоте около 23 222 километров.

Эскиз орбит Галилео (приблизительно)

Эти спутники передают сигналы, которые могут приниматься наземными приемниками GALILEO, что позволяет пользователям определять их точное местоположение и время. GALILEO все еще находится в процессе полного развертывания, но уже доступен для использования широкой публикой.

BeiDou (BaiDou, или Большая Медведица)

BEIDOU, или навигационная спутниковая система BeiDou, — это космическая навигационная система, разработанная и поддерживаемая правительством Китая. Разработка BeiDou официально началась в 1994 году.

В настоящее время BDS (навигационная спутниковая система BeiDou) имеет 3 различных типа спутников на орбитах с разной высотой и наклонением. Есть:

• 5 Спутники GEO (геостационарная околоземная орбита)
• 7 Спутники IGSO (наклонная геосинхронная орбита)
• 21 MEO (средняя околоземная орбита) спутники, предоставляющие открытые услуги.

Спутники GEO и IGSO расположены на орбитах высотой 35 786 км, в то время как спутники MEO находятся на орбитах высотой 21 528 км.

Эти спутники передают сигналы, которые могут приниматься наземными приемниками BeiDou, что позволяет пользователям определять их точное местоположение и время. BeiDou в основном используется в Китае и прилегающих регионах, но также доступен для использования широкой публикой. С запуском BeiDou-3 он станет доступен по всему миру.

Какая система GNSS лучше: GPS, ГЛОНАСС, GALILEO или BEIDOU.

Трудно определить, какая система GNSS является «лучшей», так как каждая система имеет свои сильные и слабые стороны.

• GPS — наиболее широко используемая и известная система GNSS, имеющая долгую историю эксплуатации и развития.
• ГЛОНАСС также является надежной системой и имеет то преимущество, что может обеспечивать покрытие в высоких широтах, где GPS может испытывать трудности.
• GALILEO — относительно новая система, но ее преимущество в том, что она находится под контролем гражданской власти, что может сделать ее более надежной для некоторых пользователей.
• BEIDOU в основном используется в Китае и прилегающих регионах, но также расширяет зону покрытия и возможности.

С точки зрения точности все четыре системы, как правило, очень точны, причем GPS и ГЛОНАСС обычно обеспечивают самый высокий уровень точности. Однако на точность любой системы GNSS могут влиять различные факторы, такие как качество приемника, количество спутников в поле зрения и наличие любых помех или препятствий.

В целом, все они являются ценными инструментами для широкого спектра применений. Каждая система имеет свои сильные и слабые стороны, и лучший выбор для конкретного приложения будет зависеть от конкретных потребностей и требований пользователя.

Другие системы GNSS

В дополнение к четырем основным системам GNSS, упомянутым выше, в мире также действует несколько других региональных и национальных систем GNSS. Эти системы обычно меньше по размеру и предназначены для обеспечения покрытия в определенных регионах или для конкретных приложений.

Региональные системы

Региональные системы GNSS — это автономные системы GNSS, предназначенные для предоставления сигналов GNSS пользователям в определенном регионе или области. Эти системы обычно имеют меньшее количество спутников и более ограниченную зону покрытия по сравнению с глобальными системами GNSS, такими как GPS или ГЛОНАСС.

QZSS (квазизенитная спутниковая система):

QZSS — это региональная система GNSS, которая управляется японским правительством в Японии. QZSS предназначен для обеспечения сигналов GNSS для пользователей в Японии и близлежащих регионах и используется для широкого спектра приложений, включая транспорт, навигацию и геодезию.

NavIC (навигационное индийское созвездие):

NavIC — это региональная система GNSS, которая управляется индийским правительством в Индии. NavIC предназначен для обеспечения сигналов GNSS для пользователей в Индии и близлежащих регионах и используется для широкого спектра приложений, включая транспорт, навигацию и геодезию.

Система NavIC ранее была известна как IRNSS (Индийская региональная навигационная спутниковая система).

KASS (Корейская спутниковая система дополнений)

KASS — это региональная система GNSS, которой управляет правительство Кореи в Южной Корее. KASS предназначен для предоставления сигналов GNSS пользователям в Южной Корее и близлежащих регионах и используется для широкого спектра приложений, включая транспорт, навигацию и геодезию.

Системы дополнений

Системы дополнений GNSS (глобальные навигационные спутниковые системы) используются для повышения точности и надежности данных позиционирования GNSS. Эти системы могут предоставить дополнительную информацию о местоположении, скорости и времени спутников GNSS, чтобы помочь исправить ошибки в данных, полученных приемниками GNSS на земле.

Существует несколько типов используемых систем дополнений, включая спутниковые системы дополнений (SBAS), наземные системы дополнений (GBAS) и региональные системы дополнений (RAS). Каждая из этих систем работает немного по-разному и предназначена для удовлетворения конкретных потребностей и требований.

Спутниковые системы дополнений (SBAS)

SBAS — это глобальные или региональные системы, которые используют сеть спутников и наземных станций для подачи корректирующих сигналов на приемники GNSS. Эти системы могут повысить точность сигналов ГНСС, предоставляя данные для коррекции атмосферных задержек и ионосферных возмущений, а также других ошибок. SBAS относительно недороги в эксплуатации и могут обеспечить широкую зону покрытия, что делает их популярным выбором для многих приложений.

Ниже приведены примеры существующих спутниковых систем дополнений:

• Глобальная система дополнений ( WAAS ): Это система SBAS, разработанная и эксплуатируемая Федеральным авиационным управлением США (FAA) для повышения точности и доступности. данных GPS для авиационных приложений.
• Европейская геостационарная навигационная служба ( EGNOS ): это система SBAS, разработанная и эксплуатируемая Европейским Союзом для повышения точности и доступности данных GPS и Galileo для различных приложений.
• Многофункциональная спутниковая система расширения ( MSAS ): это система SBAS, разработанная и эксплуатируемая правительством Японии для повышения точности и доступности данных GPS для различных приложений.

Наземные системы дополнений (GBAS)

Системы GBAS — это наземные системы, использующие сеть наземных станций для подачи корректирующих сигналов на приемники GNSS. Эти системы обычно используются в высокоточных приложениях, таких как геодезия и авиация. GBAS может обеспечить очень высокий уровень точности. Системы GBAS обычно дороже в эксплуатации, чем системы SBAS, и имеют более ограниченную зону покрытия.

Региональные системы дополнения (RAS)

Системы RAS — это региональные системы, предназначенные для предоставления корректирующих сигналов для определенной области или региона. Эти системы обычно используются в приложениях, где требуется высокий уровень точности на ограниченной площади, например, при посадке и взлете самолета. Системы RAS могут быть более дорогими в эксплуатации, чем другие системы дополнений, но они могут обеспечить очень высокий уровень точности.

Системы дополнения могут быть полезным инструментом для повышения точности и надежности сигналов GNSS, но они также имеют некоторые ограничения и проблемы. Например, системы расширения требуют дополнительных затрат и могут стать дорогими в эксплуатации и обслуживании. И им может потребоваться специальное оборудование и программное обеспечение для обработки корректирующих сигналов. Кроме того, системы аугментации будут доступны не во всех областях, и их охват будет ограничен.

Системы с несколькими созвездиями GNSS

Одним из важных аспектов GNSS является использование систем с несколькими созвездиями, которые объединяют сигналы от нескольких систем GNSS для улучшения покрытия и точности. Системы с несколькими созвездиями могут использовать сигналы любой комбинации систем GNSS, включая GPS, ГЛОНАСС, GALILEO, BEIDOU и другие. Комбинируя сигналы от нескольких систем, системы с несколькими созвездиями могут повысить доступность и точность услуг GNSS в различных регионах и в различных условиях.

Системы с несколькими созвездиями становятся все более распространенными, поскольку они предлагают несколько преимуществ по сравнению с системами с одним созвездием. Например, системы с несколькими созвездиями могут обеспечить улучшенное покрытие в районах, где покрытие одной системы GNSS может быть ограничено. Они также могут обеспечить повышенную точность, поскольку комбинированные сигналы от нескольких систем могут помочь уменьшить количество ошибок и повысить общую точность системы.

Еще одно преимущество систем с несколькими созвездиями заключается в том, что они могут обеспечить определенный уровень резервирования, что может быть важно в приложениях, где надежность имеет решающее значение. Например, в транспортных и навигационных приложениях система с несколькими созвездиями может обеспечить дополнительный уровень безопасности, предоставляя резервную копию в случае отказа или выхода из строя одной из систем GNSS.

Существуют также некоторые потенциальные проблемы и ограничения при использовании систем с несколькими созвездиями. Например, интеграция сигналов от нескольких систем может быть сложной, и для обработки комбинированных сигналов может потребоваться специальное оборудование и программное обеспечение. Кроме того, системы с несколькими созвездиями могут быть более дорогими в эксплуатации и обслуживании, поскольку для них требуется большее количество спутников и наземных станций управления.

В целом, системы с несколькими созвездиями предлагают много преимуществ и могут быть полезным инструментом в различных приложениях. Однако у них также есть некоторые ограничения и проблемы, и конкретная пригодность системы с несколькими созвездиями будет зависеть от потребностей и требований пользователя.

Ограничения GNSS

Стоит отметить, что существует также несколько ограничений и проблем, связанных с использованием GNSS.

Доступность

Одним из основных ограничений является зависимость от спутниковых сигналов, которые могут быть нарушены или заблокированы различными факторами, такими как здания, деревья и другие объекты. Это может быть особенно проблематично в городских или густых лесных районах, где прием спутниковых сигналов затруднен.

На доступность сигналов могут влиять различные факторы, такие как количество спутников в поле зрения, качество приемника и наличие каких-либо помех или препятствий. В некоторых случаях сигналы GNSS могут быть недоступны или ненадежны, что может стать проблемой для приложений, которые полагаются на точность и надежность сигналов. Чтобы решить эту проблему с помощью GNSS, вы можете использовать различные методы и технологии, такие как системы с несколькими созвездиями и резервные системы, чтобы улучшить доступность сигналов.

Стоимость

Еще одним ограничением GNSS является стоимость оборудования и инфраструктуры, необходимых для их использования. Хотя стоимость приемников GNSS со временем снижается, они все еще могут быть дорогими, особенно для высокоточных приложений, таких как геодезия и картографирование. Кроме того, стоимость эксплуатации и обслуживания систем GNSS, включая спутники и наземные станции управления, может быть значительной.

Безопасность и конфиденциальность

Существуют также некоторые опасения по поводу безопасности и конфиденциальности GNSS, поскольку сигналы, передаваемые спутниками, могут отслеживаться и потенциально использоваться злоумышленниками. Это может быть проблемой для приложений, в которых безопасность и конфиденциальность пользователей являются приоритетом, например, для военных и разведывательных операций.

Ограниченная точность

Точность сигналов GNSS может варьироваться в зависимости от конкретной системы и условий. Хотя системы GNSS, как правило, очень точны, с точностью до нескольких метров или меньше в большинстве случаев, существуют различные факторы, которые могут повлиять на точность сигналов. Эти факторы могут включать атмосферные задержки, ионосферные возмущения, многолучевые ошибки и другие ошибки, которые могут снизить точность сигналов. Для устранения этих ошибок в системах GNSS используются различные методы и технологии, такие как системы дополнений, точное позиционирование точек и кинематическое позиционирование в реальном времени для повышения точности сигналов.

Аппаратное обеспечение GNSS

Наконец, следует отметить, что на точность и надежность сигналов GNSS может влиять качество используемого приемника. Приемники GNSS бывают разных типов и уровней качества, а точность и надежность сигналов будут зависеть от конкретного используемого приемника.