Глонасс это: Что такое cистема ГЛОНАСС, как работает и какие дает преимущества?

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)

https://ria.ru/20221012/glonass-1822794450.html

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — РИА Новости, 12.10.2022

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС, англ. GLONASS) – российская спутниковая система навигации, предназначенная для навигационно-временного… РИА Новости, 12.10.2022

2022-10-12T04:25

2022-10-12T04:25

2022-10-12T04:25

справки

глонасс (система навигации)

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/12/1585138557_0:306:3072:2034_1920x0_80_0_0_60fe6cfd74271232b971244d4fd45629.jpg

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС, англ. GLONASS) – российская спутниковая система навигации, предназначенная для навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Она позволяет в абсолютно любой точке земного шара, а также в космическом пространстве вблизи планеты определять местоположение и скорость объектов. Толчком к началу практических работ в области спутниковой радионавигации послужил успешный запуск в СССР первого искусственного спутника Земли в октябре 1957 года. Использовать спутники для навигации первым предложил профессор Валентин Шебшаевич. Такая возможность была открыта им при исследовании приложений радиоастрономических методов в самолетовождении. Данные исследования были использованы в 1963 году при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой «Цикада», предназначенной для морской и воздушной навигации. В 1967 году на орбиту был выведен первый навигационный отечественный спутник «Космос-192». Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 году. Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла широкое внимание к спутниковой навигации. Возникла необходимость создания универсальной навигационной системы, удовлетворяющей требованиям подавляющего состава потенциальных потребителей. В 1976 году вышло постановление правительства СССР о ее разработке. На основе проведенных многосторонних исследований отечественными специалистами для навигационной системы была выбрана штатная орбитальная группировка из 24 спутников, находящихся на средневысотных околокруговых орбитах с номинальными значениями высоты – 19100 километров. Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты 12 октября 1982 года с запуском первого космического аппарата серии «Глонасс» («Космос-1413»). Развертывание системы продолжилось с темпом один-два запуска космических аппаратов в год и к концу 1988 года на орбите находились уже шесть спутников. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию в интересах министерства обороны РФ с орбитальной группировкой ограниченного состава из 12 спутников. В декабре 1995 года орбитальная группировка была развернута до полного состава (24 спутника), который необходим для полного охвата территории всего земного шара. Однако в то время большим недостатком было практически отсутствие гражданской навигационной аппаратуры и соответственно гражданских потребителей системы. В связи с экономическими проблемами во второй половине 1990-х годов орбитальная группировка ГЛОНАСС не восполнялась и практически деградировала. К 2002 году она насчитывала только семь космических аппаратов, что не могло обеспечить территорию России навигационными сигналами системы ГЛОНАСС хотя бы с умеренной доступностью. Точностные характеристики уступали более чем на порядок американской системе навигации GPS, а срок активного существования космических аппаратов составлял три-четыре года. Чтобы переломить ситуацию, распоряжением президента РФ от 18 февраля 1999 года система ГЛОНАСС была определена как система двойного назначения, применяемая в научных, социально-экономических целях, в интересах обороны и безопасности России, а в 2001 году принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система» на период 2002-2012 годов. В результате ее реализации орбитальная группировка была полностью восстановлена. С 2012 года система развивалась в рамках новой федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». Ее целями являлись расширение внедрения отечественных спутниковых навигационных технологий и услуг с использованием системы ГЛОНАСС в интересах специальных и гражданских (в том числе коммерческих и научных) потребителей, международного использования спутниковых навигационных российских технологий за счет поддержания и развития системы ГЛОНАСС. Система ГЛОНАСС состоит из подсистемы космических аппаратов, подсистемы контроля и управления и навигационной аппаратуры потребителей. Подсистема космических аппаратов штатно включает 24 спутника, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 километров, наклоненных к экватору под углом 64,8° и периодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°. В каждой орбитальной плоскости штатно размещаются по восемь спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45°. Кроме этого, в плоскостях положение спутников сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15°. Выбранная структура орбитальной группировки обеспечивает движение всех космических аппаратов по единой трассе на поверхности Земли с ее повторяемостью через восемь суток и позволяет обеспечить непрерывное и глобальное покрытие земной поверхности и околоземного пространства навигационным полем. Кроме того, такие характеристики обеспечивают высокую устойчивость орбитальной группировки системы ГЛОНАСС, что практически позволяет обходиться без коррекции орбит космических аппаратов в течение всего срока их активного существования. По состоянию на 10 октября 2022 года в составе орбитальной группировки ГЛОНАСС находилось 26 космических аппаратов, из них 22 использовались по целевому назначению. Космические спутники для ГЛОНАСС были спроектированы в конструкторском бюро НПО прикладной механики (ныне – АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева», АО «ИСС») в городе Красноярск-26 (Железногорск, Красноярский край). С 1982 года по 2005 год в эксплуатацию вводились космические аппараты (КА) «Глонасс», со сроком активного гарантийного существования три года. В настоящее время основу орбитальной группировки составляют спутники модифицированной серии «Глонасс-М» со сроком активного существования семь лет, первый из которых был запущен в 2003 году, и космические аппараты нового поколения «Глонасс-К», работоспособность которых составляет 10 лет. В отличие от спутников «Глонасс-М, где доля зарубежных комплектующих доходит до 80%, в «Глонасс-К» значительно больше половины электроники российской разработки. «Глонасс-К» имеют меньшую массу и обладают рядом других усовершенствований. Помимо излучения навигационных сигналов они способны передавать информацию с аварийных радиобуев Международной космической системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ. Запуск первого спутника был успешно произведен в феврале 2011 года с космодрома Плесецк. В настоящее время в АО «ИСС» создают усовершенствованные навигационных спутники – «Глонасс-К2», которые отличаются от спутников прошлого поколения большим количеством излучаемых навигационных сигналов, позволяющим повысить качество навигационного обслуживания в России. В феврале 2021 года генеральный директор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявлял, что точность спутников «Глонасс» составляет 2,6 метра, а с появлением аппаратов нового поколения «Глонасс-К2» она улучшится до 1,3 метра. https://ria.ru/20210605/glonass-1735743775.htmlТакже будет повышена помехоустойчивость навигации, что крайне актуально в современных условиях. «Глонасс-К2» планируется запустить в космос в конце 2022 года. Эти космические аппараты будут основой российской навигационной спутниковой группировки вплоть до 2050 года. Подсистема контроля и управления (ПКУ) состоит из Центра управления системой ГЛОНАСС и сети станций измерения, управления и контроля, рассредоточенной по всей территории России. В задачи ПКУ входит контроль правильности функционирования космических аппаратов, непрерывное уточнение параметров орбит и выдача на спутники временных программ, команд управления и навигационной информации. Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени. Навигационной аппаратурой потребителей системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измерения до четырех спутников ГЛОНАСС, а также прием и обработка навигационных сообщений. В навигационном сообщении описывается положение спутника в пространстве и времени.В результате обработки полученных измерений и принятых навигационных сообщений определяются три координаты потребителя, три составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляется «привязка» шкалы времени потребителя к шкале Госэталона координированного всемирного времени UTC (SU). Интерфейс между подсистемой космических аппаратов и навигационной аппаратурой потребителей состоит из радиолиний L-диапазона частот. Космические аппараты модификации «Глонасс-М» в поддиапазонах L1 и L2 излучают навигационные сигналы стандартной точности (СТ), доступные любым потребителям, и сигналы высокой точности (ВТ), доступные только специальным потребителям. Сигнал ВТ модулирован специальным кодом и предназначен для использования в интересах министерства обороны РФ. КА модификации «Глонасс-К» наряду с радиосигналами L1 и L2 с частотным разделением, полностью аналогичным сигналам КА «Глонасс-М», дополнительно излучает в диапазоне L3 радиосигналы открытого доступа с кодовым разделением. В настоящее время существует широкий спектр задач навигационного и координатно-временного обеспечения, условий и областей применения спутниковых навигационных технологий, требующих дальнейшего совершенствования системы ГЛОНАСС, включая навигационную аппаратуру потребителей. В первую очередь это относится к высокоточным применениям системы ГЛОНАСС, для реализации которых необходимо обеспечение дециметрового и сантиметрового уровней точности в реальном масштабе времени, а также к применениям, связанным с обеспечением безопасности при эксплуатации авиационного, морского и наземного транспорта. Требуется повышение оперативности навигационных решений и устойчивости системы ГЛОНАСС к воздействию помех. Существует значительное количество применений, где предъявляются требования обеспечения миниатюризации и высокой чувствительности навигационной приемной аппаратуры. В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Госкорпорация «Роскосмос» и АО «Российские космические системы», головная организация по ГЛОНАСС.Усовершенствование спутниковой навигационной системы осуществляется путем модернизации космических аппаратов, а также развитием системы функциональных дополнений, которая предоставляет потребителям дополнительную информацию, позволяющую повысить точность и достоверность определения пространственных координат, скорости движения и времени. Комплексом высокоточного широкозонного функционального дополнения системы ГЛОНАСС является система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ), обеспечивающая воздушные суда гражданской авиации высокоточным навигационным сервисом SBAS, позволяющим им выполнять операции захода на посадку. Одним из компонентов СДКМ является сеть унифицированных станций сбора измерений (УССИ), охватывающую территорию России и сопредельных государств. На начало 2022 года сеть состояла из 46 станций, дислоцированных в РФ, и семи УССИ за рубежом, включая Южную Америку и Антарктиду. По сообщению Роскосмоса, точность определения местоположения с помощью ГЛОНАСС планируется улучшить до 10 сантиметров после 2030 года. В соответствии с указом президента РФ доступ к гражданским навигационным сигналам системы ГЛОНАСС предоставляется как российским, так и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.С 1996 года по предложению правительства РФ ГЛОНАСС наряду с американской GPS используется Международной морской организацией и Международной организацией гражданской авиации.Сегодня трудно найти сферу социально-экономического развития, в которой не могли бы использоваться услуги спутниковой навигации. Наиболее актуальным остается применение ГЛОНАСС-технологий в транспортной отрасли, включая морское и речное судоходство, воздушный и наземный транспорт. При этом, по данным экспертов, порядка 80% навигационного оборудования применяется на автомобильном транспорте. Еще одна область применения ГЛОНАСС в интересах спасения человеческих жизней – сочетание глобальной спутниковой навигации с Международной системой поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ. Также основной сферой применения технологий спутниковой навигации становится персональная навигация. Технологии ГЛОНАСС используются в городском и земельном кадастре, планировании и управлении развитием территорий, для обновления топографических карт. Научное сообщество активно использует навигационные данные для наблюдений и исследований Земли.Технологии ГЛОНАСС применяются в космической отрасли, при строительстве, в сельском хозяйстве и т.д.Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2022

Артем Смирнов

Артем Смирнов

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/12/1585138557_53:0:2784:2048_1920x0_80_0_0_7896f59ddad375cd8683048483c1d46d.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Артем Смирнов

справки, глонасс (система навигации)

Справки, ГЛОНАСС (система навигации)

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС, англ. GLONASS) – российская спутниковая система навигации, предназначенная для навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Она позволяет в абсолютно любой точке земного шара, а также в космическом пространстве вблизи планеты определять местоположение и скорость объектов.

Толчком к началу практических работ в области спутниковой радионавигации послужил успешный запуск в СССР первого искусственного спутника Земли в октябре 1957 года.

Использовать спутники для навигации первым предложил профессор Валентин Шебшаевич. Такая возможность была открыта им при исследовании приложений радиоастрономических методов в самолетовождении.

Данные исследования были использованы в 1963 году при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой «Цикада», предназначенной для морской и воздушной навигации.

В 1967 году на орбиту был выведен первый навигационный отечественный спутник «Космос-192». Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 году.

Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла широкое внимание к спутниковой навигации.

Возникла необходимость создания универсальной навигационной системы, удовлетворяющей требованиям подавляющего состава потенциальных потребителей. В 1976 году вышло постановление правительства СССР о ее разработке.

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

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты 12 октября 1982 года с запуском первого космического аппарата серии «Глонасс» («Космос-1413»). Развертывание системы продолжилось с темпом один-два запуска космических аппаратов в год и к концу 1988 года на орбите находились уже шесть спутников. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию в интересах министерства обороны РФ с орбитальной группировкой ограниченного состава из 12 спутников. В декабре 1995 года орбитальная группировка была развернута до полного состава (24 спутника), который необходим для полного охвата территории всего земного шара. Однако в то время большим недостатком было практически отсутствие гражданской навигационной аппаратуры и соответственно гражданских потребителей системы.

В связи с экономическими проблемами во второй половине 1990-х годов орбитальная группировка ГЛОНАСС не восполнялась и практически деградировала.

К 2002 году она насчитывала только семь космических аппаратов, что не могло обеспечить территорию России навигационными сигналами системы ГЛОНАСС хотя бы с умеренной доступностью. Точностные характеристики уступали более чем на порядок американской системе навигации GPS, а срок активного существования космических аппаратов составлял три-четыре года.

Чтобы переломить ситуацию, распоряжением президента РФ от 18 февраля 1999 года система ГЛОНАСС была определена как система двойного назначения, применяемая в научных, социально-экономических целях, в интересах обороны и безопасности России, а в 2001 году принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система» на период 2002-2012 годов.

В результате ее реализации орбитальная группировка была полностью восстановлена. С 2012 года система развивалась в рамках новой федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы». Ее целями являлись расширение внедрения отечественных спутниковых навигационных технологий и услуг с использованием системы ГЛОНАСС в интересах специальных и гражданских (в том числе коммерческих и научных) потребителей, международного использования спутниковых навигационных российских технологий за счет поддержания и развития системы ГЛОНАСС.

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

Подсистема космических аппаратов штатно включает 24 спутника, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 километров, наклоненных к экватору под углом 64,8° и периодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°. В каждой орбитальной плоскости штатно размещаются по восемь спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45°. Кроме этого, в плоскостях положение спутников сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15°.

Выбранная структура орбитальной группировки обеспечивает движение всех космических аппаратов по единой трассе на поверхности Земли с ее повторяемостью через восемь суток и позволяет обеспечить непрерывное и глобальное покрытие земной поверхности и околоземного пространства навигационным полем. Кроме того, такие характеристики обеспечивают высокую устойчивость орбитальной группировки системы ГЛОНАСС, что практически позволяет обходиться без коррекции орбит космических аппаратов в течение всего срока их активного существования.

По состоянию на 10 октября 2022 года в составе орбитальной группировки ГЛОНАСС находилось 26 космических аппаратов, из них 22 использовались по целевому назначению.

Космические спутники для ГЛОНАСС были спроектированы в конструкторском бюро НПО прикладной механики (ныне – АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева», АО «ИСС») в городе Красноярск-26 (Железногорск, Красноярский край). С 1982 года по 2005 год в эксплуатацию вводились космические аппараты (КА) «Глонасс», со сроком активного гарантийного существования три года.

В настоящее время основу орбитальной группировки составляют спутники модифицированной серии «Глонасс-М» со сроком активного существования семь лет, первый из которых был запущен в 2003 году, и космические аппараты нового поколения «Глонасс-К», работоспособность которых составляет 10 лет. В отличие от спутников «Глонасс-М, где доля зарубежных комплектующих доходит до 80%, в «Глонасс-К» значительно больше половины электроники российской разработки.

«Глонасс-К» имеют меньшую массу и обладают рядом других усовершенствований. Помимо излучения навигационных сигналов они способны передавать информацию с аварийных радиобуев Международной космической системы поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ. Запуск первого спутника был успешно произведен в феврале 2011 года с космодрома Плесецк.

В настоящее время в АО «ИСС» создают усовершенствованные навигационных спутники – «Глонасс-К2», которые отличаются от спутников прошлого поколения большим количеством излучаемых навигационных сигналов, позволяющим повысить качество навигационного обслуживания в России.

В феврале 2021 года генеральный директор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявлял, что точность спутников «Глонасс» составляет 2,6 метра, а с появлением аппаратов нового поколения «Глонасс-К2» она улучшится до 1,3 метра. https://ria.ru/20210605/glonass-1735743775.htmlТакже будет повышена помехоустойчивость навигации, что крайне актуально в современных условиях. «Глонасс-К2» планируется запустить в космос в конце 2022 года. Эти космические аппараты будут основой российской навигационной спутниковой группировки вплоть до 2050 года.

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

Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени. Навигационной аппаратурой потребителей системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измерения до четырех спутников ГЛОНАСС, а также прием и обработка навигационных сообщений. В навигационном сообщении описывается положение спутника в пространстве и времени.

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

Интерфейс между подсистемой космических аппаратов и навигационной аппаратурой потребителей состоит из радиолиний L-диапазона частот. Космические аппараты модификации «Глонасс-М» в поддиапазонах L1 и L2 излучают навигационные сигналы стандартной точности (СТ), доступные любым потребителям, и сигналы высокой точности (ВТ), доступные только специальным потребителям. Сигнал ВТ модулирован специальным кодом и предназначен для использования в интересах министерства обороны РФ.

КА модификации «Глонасс-К» наряду с радиосигналами L1 и L2 с частотным разделением, полностью аналогичным сигналам КА «Глонасс-М», дополнительно излучает в диапазоне L3 радиосигналы открытого доступа с кодовым разделением.

В настоящее время существует широкий спектр задач навигационного и координатно-временного обеспечения, условий и областей применения спутниковых навигационных технологий, требующих дальнейшего совершенствования системы ГЛОНАСС, включая навигационную аппаратуру потребителей. В первую очередь это относится к высокоточным применениям системы ГЛОНАСС, для реализации которых необходимо обеспечение дециметрового и сантиметрового уровней точности в реальном масштабе времени, а также к применениям, связанным с обеспечением безопасности при эксплуатации авиационного, морского и наземного транспорта. Требуется повышение оперативности навигационных решений и устойчивости системы ГЛОНАСС к воздействию помех. Существует значительное количество применений, где предъявляются требования обеспечения миниатюризации и высокой чувствительности навигационной приемной аппаратуры.

В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Госкорпорация «Роскосмос» и АО «Российские космические системы», головная организация по ГЛОНАСС.

Усовершенствование спутниковой навигационной системы осуществляется путем модернизации космических аппаратов, а также развитием системы функциональных дополнений, которая предоставляет потребителям дополнительную информацию, позволяющую повысить точность и достоверность определения пространственных координат, скорости движения и времени.

Комплексом высокоточного широкозонного функционального дополнения системы ГЛОНАСС является система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ), обеспечивающая воздушные суда гражданской авиации высокоточным навигационным сервисом SBAS, позволяющим им выполнять операции захода на посадку. Одним из компонентов СДКМ является сеть унифицированных станций сбора измерений (УССИ), охватывающую территорию России и сопредельных государств. На начало 2022 года сеть состояла из 46 станций, дислоцированных в РФ, и семи УССИ за рубежом, включая Южную Америку и Антарктиду.

По сообщению Роскосмоса, точность определения местоположения с помощью ГЛОНАСС планируется улучшить до 10 сантиметров после 2030 года.

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

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

Сегодня трудно найти сферу социально-экономического развития, в которой не могли бы использоваться услуги спутниковой навигации. Наиболее актуальным остается применение ГЛОНАСС-технологий в транспортной отрасли, включая морское и речное судоходство, воздушный и наземный транспорт. При этом, по данным экспертов, порядка 80% навигационного оборудования применяется на автомобильном транспорте. Еще одна область применения ГЛОНАСС в интересах спасения человеческих жизней – сочетание глобальной спутниковой навигации с Международной системой поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ.

Также основной сферой применения технологий спутниковой навигации становится персональная навигация.

Технологии ГЛОНАСС используются в городском и земельном кадастре, планировании и управлении развитием территорий, для обновления топографических карт. Научное сообщество активно использует навигационные данные для наблюдений и исследований Земли.

Технологии ГЛОНАСС применяются в космической отрасли, при строительстве, в сельском хозяйстве и т.д.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

СправкиГЛОНАСС (система навигации)

Что такое ГЛОНАСС: описание и принципы работы системы

• 1 Общие сведения
• 1. 1 GPS
• 1.2 ГЛОНАСС
• 1.3 Galileo
• 1.4 Beidou
• 2 Состав системы
• 2.1 КОСМИЧЕСКИЙ СЕГМЕНТ
• 2.2 НАЗЕМНЫЙ СЕГМЕНТ
• 2.3 ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ СЕГМЕНТ
• 3 Принцип работы
• 4 Погрешность измерения
• 5 Навигационный приёмник
• 6 NMEA 0183
• 7 «На экране»
• 8 Важно понимать!

Общие сведения

На текущий момент существуют 4 глобальных навигационных спутниковых системы. Две из них, GPS и ГЛОНАСС полностью укомплектованы и две, Galileo и Beidou в стадии запуска.

GPS

Разработана по заказу министерства обороны США. Полностью запущена в 1995г. Количество спутников 24. Частоты L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,60 МГц

ГЛОНАСС

Разработана по заказу министерства обороны РФ. Полностью запущена в 2010г. Количество спутников 26. Частоты L1 = 1602 МГц и L2= 1246 МГц

Galileo

Разработана европейским космическим агенством. Введена в эксплуатацию в 2015г. Полная готовность 2020г. Частоты E1 = 1575.420 МГц, E6= 1278.750 МГц и E5 = 1191.795 МГц

Beidou

Разработана китайским национальным космическим агентством. Введена в эксплуатацию в 2012г. Полная готовность 2020г. Частоты B1l = 1561,098 МГц и B2l= 1207,014 МГц

Состав системы

КОСМИЧЕСКИЙ СЕГМЕНТ

Космический сегмент, состоит из навигационных спутников. Основные функции каждого спутника — формирование и излучение радиосигналов, необходимых для навигационных определений потребителей и контроля бортовых систем спутника.

НАЗЕМНЫЙ СЕГМЕНТ

В состав наземного сегмента командно-измерительный комплекс и центр управления. Командно-измерительный комплекс (станции коррекции) служит для снабжения навигационных спутников служебной информацией, необходимой для проведения навигационных сеансов, а также для контроля и управления ими как космическими аппаратами. Центр управления, координирует функционирование всех элементов спутниковой навигационной системы кроме пользовательского сегмента.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ СЕГМЕНТ

В пользовательский сегмент входит аппаратура потребителей. Она предназначается для приема сигналов от навигационных спутников, измерения навигационных параметров и обработки измерений.

Принцип работы

Спутниковая навигация основывается на использовании принципа беззапросных дальномерных измерений между навигационными спутниками и потребителем. Это означает, что потребителю передается в составе навигационного сигнала информация о координатах спутников. Одновременно (синхронно) производятся измерения дальностей до навигационных спутников. Способ измерений дальностей основывается на вычислении временных задержек принимаемого сигнала от спутника по сравнению с сигналом, генерируемым аппаратурой потребителя.

Работу навигационной системы можно проиллюстрировать как несколько сфер, в середине которых находятся спутники, пересекаются и в них пересечении находится пользователь. Радиус каждой из сфер соответственно равен расстоянию до спутника.

Сигналы от трех спутников позволяют получить данные о широте и долготе, четвертый спутник дает информацию о высоте объекта над поверхностью. Таким образом, для получения местоположения в пространстве необходимо провести не менее 4 измерений дальностей до спутников. Чем большее количество измерений проводится, тем больше точность вычисления местоположения.

Погрешность измерения

На точность определения потребителем своих координат, скорости движения и времени влияют следующие факторы:

Погрешности, связанные с функционированием бортовой аппаратуры спутника  наземного комплекса управления ГНСС. То есть точность позиционирования спутника и совершенство его электронной начинки

Погрешности, возникающие на трассе распространения сигнала от космического аппарата до потребителя. К ним можно отнести задержку распространения сигнала в ионосфере, радиопомехи,  механические препятствия, в том числе и густая растительность, объекты отражающие радиосигнал находящиеся вблизи приёмника

Погрешности возникающие в навигационном приёмнике связанные с его несовершенством и условиями эксплуатации.

Количественной характеристикой погрешности определения, служит так называемый геометрический фактор или коэффициент геометрии GDOP — Geometrical delusion of precision. Геометрический фактор показывает, во сколько раз происходит уменьшение точности измерений разделяется на:

• PDOP (Position delusion of precision)- геометрический фактор точности определения местоположения потребителя ГНСС в пространстве.
• HDOP (Horizontal delusion of precision) — геометрический фактор точности определения местоположения потребителя ГНСС по горизонтали.
• VDOP (Vertical delusion of precision)  — геометрический фактор точности определения местоположения потребителя ГНСС по вертикали.
• TDOP (Time delusion of precision) — геометрический фактор точности определения поправки показаний часов потребителя ГНСС.

Навигационный приёмник

Навигационный приёмник служит для приёма радиосигналов от спутников навигационных систем с последующей их обработкой и вывода навигационных данных. Приёмники могут использовать для расчёта положения как одну навигационную систему, например только ГЛОНАСС, так и несколько. Использование нескольких навигационных систем повышает точность позиционирования.

NMEA 0183

Для управления навигационным приёмником и получения от него данных используется текстовый протокол NMEA 0183. В информации выдаваемой приемником содержится большое количество информации, но для нас важно знать следующую:

Достоверность координат

Используемая навигационная система

Количество видимых навигационных спутников

Точное время UTC (международное координированное время, соответствует GMT+0)

Географические координаты и высота над уровнем моря

Курсовой угол (направление движения)

«На экране»

Данные от навигационного приёмника далее обрабатываются внешним процессором какой-либо пользовательской аппаратуры и выводятся на экран самого устройства например в смартфонах, либо передаются на сервер, например в GPS-трекерах.

Важно понимать!

1. Для нормальной работы навигационного приёмника он должен быть использован с антенной подходящей для используемой навигационной системы.
2. Навигационный приёмник не обменивается информацией со спутниками, а только принимает сигналы от них и производит расчёты.
3. Спутники находятся высоко в космосе и не умеют заглядывать в окна, крытые ангары и подземные парковки.
4. Железобетонные конструкции и любой металл являются радио не прозрачными материалами.
5. Время с момента включения и до фиксации зависит от условий эксплуатации.
6. Антенна приемника расположенная не под открытым небом и вблизи строений приводит к увеличению погрешности вычисления координат приемником.
7. 3-5 м – нормальная погрешность вычисления координат.

Категории: Общие вопросы | Трекеры

Теги: общиевопросы | Глонасс | трекеры | навигация

GEOG 862: GPS и GNSS для геопространственных специалистов

Печать

Созвездие ГЛОНАСС
Нажмите здесь, чтобы увидеть текстовое описание.

ГЛОНАСС

• 3 Орбитальные самолеты
• 21 сателлит + 3 запасных
• Угол наклона 64,8 градуса
• Высота 19 100 км

Источник: GPS для геодезистов

Россия ( Глобальная навигационная спутниковая система, Глобальная орбитальная навигационная спутниковая система) , известная как ГЛОНАСС, не достигла полного эксплуатационного статуса до распада Советского Союза. Его первый из спутников «Ураган» вышел на орбиту в октябре 1982 года, чуть более чем через 4 года после создания группировки GPS. Было запущено 87 спутников «Ураган», и в 1996 году была создана почти полная группировка из 24 спутников, состоящая из 21 спутника в 3 орбитальных плоскостях, с 3 запасными на орбите. Однако на орбите осталось только около 7 исправных спутников, что примерно на 1000 км ниже, чем орбита спутников GPS в 2001 году. А оставшиеся 7 должны были иметь расчетный срок службы всего 3 года. Ситуации не помогли независимость Казахстана, последующие трудности со стартовой площадкой космодрома Байконур и нехватка средств.

Система находилась в плохом состоянии, когда в августе 2001 г. было принято решение о программе восстановления и модернизации ГЛОНАСС. Последовали улучшения.

ГЛОНАСС Спутник Ураган-М

Источник: GPS для геодезистов

Сегодня российская ГЛОНАСС действует и имеет покрытие по всему миру. Полная группировка усовершенствованных спутников ГЛОНАСС находится на высоте 19 100 км под углом 64,8 градуса к экватору, как показано на рисунке. Первоначальным спутником ГЛОНАСС был «Ураган». Впервые он был запущен в 1982 году и имел предполагаемый срок службы 4 года. По сравнению со спутниками «Ураган» у «Ураган-М» есть несколько новых характеристик. Эти спутники имеют улучшенные антенны, увеличенный срок службы до 7 лет, улучшенную ориентацию солнечной батареи, лучшую стабильность часов и лучшую маневренность. Они стабилизированы по трем осям, имеют на борту цезиевые часы. Запущенные в период с 2001 по 2014 год, они были дополнены частотой L2 для гражданских пользователей в 2004 году.

Эти спутники составляют большую часть текущей группировки ГЛОНАСС.

Спутник ГЛОНАСС Ураган-К

Источник: GPS для Land Sureyors

Спутник ГЛОНАСС-К легче, чем Ураган-М. Он имеет негерметичную шину, срок службы 12 лет и меньшие затраты на производство. Эти спутники также несут международный поисково-спасательный прибор КОСПАС-САРСАТ. По мере устаревания спутников «Ураган-М» их заменят спутники меньшего размера ГЛОНАСС-К.

Спутник ГЛОНАСС Ураган К2

Источник: https://space.skyrocket.de/doc_sdat/uragan-k2.htm

За ними последуют более совершенные версии, известные как ГЛОНАСС-К2. Он будет запущен примерно в 2022 году. На борту будет проверен пассивный водородный мазер (PHM). Более позднее усовершенствование известно как ГЛОНАСС-КМ. Он находится на стадии исследований и будет запущен примерно в 2025 году. Как показано на рисунке, версия K ГЛОНАСС имеет передатчик для третьего гражданского сигнала L-диапазона. Как вы знаете, мы говорили о L5, новом перевозчике.

Вскоре они будут доступны в созвездии GPS, и созвездие ГЛОНАСС следует примерно той же схеме. План состоит в том, чтобы иметь оператора, который будет доступен на третьей частоте для гражданских пользователей.

ГЛОНАСС К (слева), ГЛОНАСС М (справа

 Источник: http://www.russianspaceweb.com/glonass_deployment.html

‹ ГНСС вверх Спутники и сигналы ГЛОНАСС ›

ГЛОНАСС GPS: разница между обоими

Позвольте нашему опытному персоналу помочь вам найти продукты, отвечающие вашим уникальным потребностям GNSS!

ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ПРОДУКЦИЕЙ TRANSITIVA

ПОЛУЧИТЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ИНФОРМАЦИЮ

Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS) включает в себя созвездия спутников, вращающихся вокруг земной поверхности и непрерывно передающих сигналы, которые позволяют пользователям определять свое положение. ГЛОНАСС GPS являются примерами созвездий GNSS.

Глобальная система позиционирования (GPS) — это глобальная система позиционирования NAVSTAR, созвездие спутников, разработанное Министерством обороны США (DoD). Первоначально Глобальная система позиционирования была разработана для использования в военных целях, но позже стала доступной и для гражданских лиц. В настоящее время GPS является наиболее широко используемой спутниковой группировкой GNSS в мире, а ее сеть из более чем 30 спутников и 6 орбитальных плоскостей обеспечивает непрерывную информацию о местоположении и синхронизации во всем мире при любых погодных условиях.

ГЛОНАСС — аббревиатура, расшифровывающаяся как Глобальная навигационная спутниковая система; в переводе с русского это означает Глобальная навигационная спутниковая система. ГЛОНАСС в настоящее время эксплуатируется Войсками воздушно-космической обороны России и обеспечивает определение местоположения и скорости в режиме реального времени как для военных, так и для гражданских целей. Развитие ГЛОНАСС началось в 1976 году в Советском Союзе, а было восстановлено и завершено в начале 2000-х годов, когда оно стало приоритетной государственной задачей. Сегодня ГЛОНАСС имеет сеть из 24 спутников с 3 орбитальными плоскостями, покрывающую не только 100% территории России, но и Землю в целом.

Сравнение функций ГЛОНАСС GPS

В настоящее время между двумя системами нет существенных различий, когда речь идет о функциях, глобальном охвате или точности. Однако орбита ГЛОНАСС лучше подходит для использования в Северном полушарии, чем в Южном полушарии, из-за большего количества наземных станций в этих местах. Наиболее существенная разница между ГЛОНАСС и GPS 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 то время как спутники ГЛОНАСС имеют одинаковые коды, но используют разные частоты, что позволяет спутникам, находящимся в одной орбитальной плоскости, связываться друг с другом.

Хотя ГЛОНАСС изначально создавалась как альтернатива GPS, теперь мы видим основные преимущества одновременной работы двух систем, а не независимо друг от друга, для обеспечения точного определения местоположения в любой точке земного шара.