System GLONASS to największy system nawigacji, który umożliwia śledzenie lokalizacji różnych obiektów. Projekt, rozpoczęty w 1982 roku, do dziś aktywnie się rozwija i udoskonala. Ponadto trwają prace zarówno nad wsparciem technicznym GLONASS, jak i nad infrastrukturą umożliwiającą korzystanie z systemu coraz większej liczbie osób. Tak więc, jeśli w pierwszych latach istnienia kompleksu nawigacja przez satelity była wykorzystywana głównie do rozwiązywania problemów wojskowych, dziś GLONASS jest technologicznym narzędziem pozycjonowania, które stało się obowiązkowe w życiu milionów użytkowników cywilnych.
Globalne systemy nawigacji satelitarnej
Ze względu na złożoność technologiczną realizacji globalnych projektów pozycjonowania satelitarnego, dziś tylko dwa systemy mogą w pełni odpowiadać tej nazwie - GLONASS i GPS. Pierwszy to rosyjski, a drugi to owoc amerykańskich deweloperów. Z technicznego punktu widzenia GLONASS to kompleks specjalistycznego sprzętu zlokalizowanego zarówno na orbicie, jak i na ziemi.
Do komunikacji z satelitami wykorzystywane są specjalne czujniki i odbiorniki, które odczytują sygnały igenerowanie z nich danych lokalizacyjnych. Do obliczania parametrów czasu wykorzystywane są specjalne zegary atomowe. Służą do określenia położenia obiektu z uwzględnieniem emisji i przetwarzania fal radiowych. Zmniejszenie błędów pozwala na bardziej niezawodne obliczenia parametrów pozycjonowania.
Funkcje nawigacji satelitarnej
Zakres zadań globalnych systemów nawigacji satelitarnej obejmuje określanie dokładnej lokalizacji obiektów naziemnych. Oprócz lokalizacji geograficznej globalne systemy nawigacji satelitarnej pozwalają na uwzględnienie czasu, trasy, prędkości i innych parametrów. Zadania te są realizowane za pośrednictwem satelitów znajdujących się w różnych punktach nad powierzchnią ziemi.
Zastosowanie nawigacji globalnej jest wykorzystywane nie tylko w branży transportowej. Satelity pomagają w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, pracach geodezyjnych i budowlanych, a także w koordynacji i utrzymaniu innych stacji kosmicznych i pojazdów. Przemysł wojskowy nie pozostaje bez wsparcia systemu GPS. Nawigator GLONASS do takich celów zapewnia bezpieczny sygnał zaprojektowany specjalnie dla autoryzowanego sprzętu Ministerstwa Obrony.
System GLONASS
System rozpoczął pełną pracę dopiero w 2010 roku, chociaż próby uruchomienia kompleksu były podejmowane od 1995 roku. Pod wieloma względami problemy wiązały się z niską trwałością zastosowanych satelitów.
Obecnie GLONASS to 24 satelity, które działają w różnych punktach orbity. OgólnieInfrastruktura nawigacyjna może być reprezentowana przez trzy komponenty: statek kosmiczny, kompleks sterowania (zapewnia kontrolę nad konstelacjami na orbicie), a także sprzęt nawigacyjny użytkownika.
24 satelity, z których każdy ma swoją stałą wysokość, są podzielone na kilka kategorii. Każda półkula ma 12 satelitów. Za pomocą orbit satelitów nad powierzchnią ziemi tworzy się siatka, dzięki której sygnały określane są dokładne współrzędne. Ponadto satelita GLONASS ma kilka możliwości tworzenia kopii zapasowych. Każdy z nich znajduje się również na własnej orbicie i nie jest bezczynny. Ich zadania obejmują rozszerzenie zasięgu w określonym regionie i wymianę uszkodzonych satelitów.
System GPS
Amerykańskim odpowiednikiem GLONASS jest system GPS, który również rozpoczął swoją pracę w latach 80., ale dopiero od 2000 r. dokładność wyznaczania współrzędnych umożliwiła jego szeroką dystrybucję wśród konsumentów. Do tej pory satelity GPS gwarantują dokładność do 2-3 m. Opóźnienie w rozwoju możliwości nawigacji było od dawna spowodowane sztucznymi ograniczeniami pozycjonowania. Niemniej jednak ich usunięcie umożliwiło określenie współrzędnych z maksymalną dokładnością. Nawet w przypadku synchronizacji z miniaturowymi odbiornikami osiągany jest wynik odpowiadający GLONASS.
Różnice między GLONASS a GPS
Istnieje kilka różnic między systemami nawigacji. W szczególności istnieje różnica w charakterzerozmieszczenie i ruch satelitów na orbitach. W kompleksie GLONASS poruszają się po trzech płaszczyznach (po osiem satelitów na każdy), a system GPS przewiduje pracę w sześciu płaszczyznach (około czterech na samolot). W ten sposób rosyjski system zapewnia szersze pokrycie obszaru naziemnego, co przekłada się również na wyższą dokładność. Jednak w praktyce krótkotrwałe „życie” satelitów domowych nie pozwala na wykorzystanie pełnego potencjału systemu GLONASS. GPS z kolei utrzymuje wysoką dokładność dzięki nadmiarowej liczbie satelitów. Niemniej jednak rosyjski kompleks regularnie wprowadza nowe satelity, zarówno do ukierunkowanego użytku, jak i jako wsparcie zapasowe.
Również stosowane są różne metody kodowania sygnału - Amerykanie używają kodu CDMA, aw GLONASS - FDMA. Podczas obliczania danych do pozycjonowania przez odbiorniki rosyjski system satelitarny zapewnia bardziej złożony model. W rezultacie korzystanie z GLONASS wymaga dużego zużycia energii, co znajduje odzwierciedlenie w gabarytach urządzeń.
Na co pozwalają funkcje GLONASS?
Do podstawowych zadań systemu należy określenie współrzędnych obiektu zdolnego do interakcji z satelitami GLONASS. GPS w tym sensie wykonuje podobne zadania. W szczególności obliczane są parametry ruchu obiektów naziemnych, morskich i powietrznych. W ciągu kilku sekund pojazd wyposażony w odpowiedni nawigator może obliczyć charakterystykę własnego ruchu.
Podczas używaniaglobalna nawigacja stała się już obowiązkowa dla niektórych kategorii transportu. Jeśli w 2000 roku rozpowszechnienie pozycjonowania satelitarnego było związane z kontrolą niektórych obiektów strategicznych, dziś odbiorniki zaopatrywane są w statki i samoloty, transport publiczny itp. W niedalekiej przyszłości obowiązkowe jest zapewnienie nawigatorów GLONASS dla wszystkich samochodów prywatnych. nie wykluczone.
Które urządzenia współpracują z GLONASS
System jest w stanie zapewnić ciągłą globalną obsługę wszystkich kategorii konsumentów bez wyjątku, niezależnie od warunków klimatycznych, terytorialnych i czasowych. Podobnie jak usługi systemu GPS, nawigator GLONASS jest dostarczany bezpłatnie i w dowolnym miejscu na świecie.
Wśród urządzeń, które mają możliwość odbioru sygnałów satelitarnych, znajdują się nie tylko pokładowe pomoce nawigacyjne i odbiorniki GPS, ale także telefony komórkowe. Dane o lokalizacji, kierunku i prędkości przesyłane są na specjalny serwer za pośrednictwem sieci GSM. Specjalny program GLONASS i różne aplikacje przetwarzające mapy pomagają wykorzystać możliwości nawigacji satelitarnej.
Odbiorniki Combo
Ekspansja terytorialna nawigacji satelitarnej doprowadziła do połączenia obu systemów z punktu widzenia konsumenta. W praktyce urządzenia GLONASS są często uzupełniane przez GPS i odwrotnie, co poprawia dokładność pozycjonowania i parametrów czasowych. Technicznie jest to realizowane za pomocą dwóch czujników zintegrowanych w jednym nawigatorze. Na podstawietego pomysłu produkowane są połączone odbiorniki, które współpracują jednocześnie z systemami GLONASS, GPS i powiązanym sprzętem.
Oprócz poprawy dokładności określania współrzędnych geograficznych, ta symbioza umożliwia śledzenie lokalizacji, gdy satelity jednego z systemów nie są przechwytywane. Minimalna liczba obiektów orbitalnych, których „widoczność” jest wymagana do działania nawigatora, to trzy jednostki. Tak więc, jeśli na przykład program GLONASS stanie się niedostępny, na ratunek przyjdą satelity GPS.
Inne systemy nawigacji satelitarnej
Unia Europejska, a także Indie i Chiny opracowują projekty podobne w skali do GLONASS i GPS. Europejska Agencja Kosmiczna planuje wdrożenie systemu Galileo składającego się z 30 satelitów, który osiągnie niezrównaną dokładność. W Indiach planowane jest uruchomienie systemu IRNSS, działającego za pośrednictwem siedmiu satelitów. Kompleks nawigacyjny jest zorientowany na użytek domowy. System Compass od chińskich deweloperów powinien składać się z dwóch segmentów. Pierwsza obejmie 5 satelitów, a druga 30. W związku z tym autorzy projektu zakładają dwa formaty usług.
