Глонасс возможности – устройство, возможности Эра ГЛОНАСС, обслуживание

Мониторинг транспорта Глонасс имеет много возможностей

Для того, чтобы максимально эффективно и с малыми затратами производить транспортные операции, в настоящее время широко применяется мониторинг транспорта Глонасс. Благодаря данным решениям возможно осуществление постоянного либо периодического контроля за состоянием и перемещением транспортных средств, что играет огромную роль в обеспечении максимальной эффективности операций в транспортной логистике.

Благодаря мониторингу транспорта Глонасс возможно контролировать маршрут движения транспортных средств, время остановок и стоянок, расход топлива автомобиля, время заправки и отклонения от намеченного маршрута.

Мониторинг транспорта Глонасс использует в своей основе спутниковую глобальную систему позиционирования Глонасс, созданную «Роскосмосом» в рамках одноименного проекта. В техническом плане Глонасс состоит из трех подсистем, куда входит подсистема космических аппаратов, подсистемы, связанные с контролем и управлением спутниковой группировкой, а также навигационного потребительского оборудования, куда и входит мониторинг транспорта.

Подсистема космических аппаратов включает в себя 24 спутника, которые движутся по круговым орбитам на высоте 19 100 километров. Время обращения аппарата вокруг планеты составляет 11 часов 15 минут. При этом в каждой орбитальной плоскости размещается восемь аппаратов, что дает возможность обеспечить беспрерывное покрытие планеты.

Именно за счет приема сигналов с аппаратов и функционирует мониторинг транспорта Глонасс. Управление аппаратами производится благодаря подсистеме управления и контроля, в которую входят наземные станции слежения и Центр управления системой. Отсюда осуществляется управление всей группировкой и производится, при необходимости, корректировка орбит спутников благодаря встроенным маломощным реактивным двигателям.

Как уже отмечалось выше, мониторинг транспорта Глонасс относится к потребительскому сегменту данной системы глобального позиционирования. В своей основе она включает в себя навигационный приемник, а также устройства обработки сигнала. Кроме того, она обладает модулем записи и хранения информации, а также устройством передачи данных, которое позволяет в режиме «онлайн» отправлять информацию диспетчеру. Для обеспечения точности позиционирования необходимо, чтобы система мониторинга транспорта Глонасс «видела», по меньшей мере, четыре спутника.

Для обеспечения наивысшей точности позиционирования многие устройства для мониторинга транспорта Глонасс оснащаются также приемниками сигналов NAVSTAR GPS. Благодаря сочетанию данных систем в «поле зрения» системы оказывается большее количество спутников, по данным от которых блок обработки сигналов вычисляет наиболее точное расположение автотранспортного средства, его перемещение и скорость. Данные вычисления производит специальный контроллер, который вычисляет пространственно-временные координаты и в соответствие с их изменением осуществляет расчет скорости и направления перемещения.

Благодаря данным свойствам комплекса мониторинга транспорта Глонасс достигается максимально полное представление о логистическом маршруте и отклонениях от него. Благодаря этим данным возможно осуществлять контроль за перемещением транспорта, следить за доставкой грузов, производить анализ схем маршрута и привязывать координаты к картам местности. Передача данных в диспетчерский центр производится по каналу передачи данных с использованием сетей мобильной связи GSM.

Мониторинг транспорта Глонасс обладает и рядом дополнительных функциональных возможностей. Наиболее востребованной функцией при этом является контроль за уровнем топлива, который производится с помощью специального датчика, устанавливаемого в бензобак автомобиля. Подобное устройство точно отслеживает уровень топлива в баке, его пополнение при заправках и вычисляет средних и мгновенных расход ГСМ. Подобная система дает возможность точно вычислять реальные затраты, которые требуются на ГСМ, а также способно легко выявлять нарушения.

Помимо этой возможности, система мониторинга транспорта Глонасс может быть дооснащена и иными датчиками, которые позволяют реализовать специфические задачи. В частности, датчики могут фиксировать температуру в рефрижераторах, работу специализированной техники, нагрузку на оси автомобиля, наличие пассажиров, открытие дверей и капота, а также другие нюансы.

Благодаря подобной функциональности мониторинг транспорта позволяет обеспечить полную информативность в отношении любого вида деятельности, связанного с организацией грузовых либо пассажирских перевозок.

Весьма важным аспектом является высокая степень автоматизации мониторинга транспорта через Глонасс. В частности, система позволяет не только контролировать маршрут, но и поддерживать связь с диспетчером. Кроме того, возможно производить автоматический экспорт отчетов в электронные программы, в частности, 1С. Кроме того, возможно осуществление привязки к картам, а также доступ через веб-интерфейс к контролю топлива и иным функциям с помощью мобильных устройств.

В стандартную комплектацию устройств мониторинга транспорта Глонасс входит контроллер или треккер, устанавливаемый на транспортное средство. Данное устройство предназначено для приема спутникового сигнала, его декодирования, хранения данных и последующей их передачи.

Установка дополнительных датчиков в комплекс мониторинга транспорта Глонасс производится путем их подключения с помощью аналоговых либо дискретных выходов, которыми оснащен модуль. Для скрытного хранения информации в устройстве также присутствует энергонезависимая память, которая рассчитана на десять тысяч километров пробега автотранспортного средства. Вся полученная информация накапливается и анализируется в диспетчерском центре на ПК либо сервере с установленным специализированным программным обеспечением.

Таким образом, мониторинг транспорта Глонасс предоставляет широкий спектр возможностей в реализации контроля за транспортными средствами, слежения за перевозками грузов либо пассажиров на любые дистанции.

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Как быстро избавиться от царапин на кузове авто

Добавить свою рекламу

Выбор полезных принадлежностей для автовладельцев

Добавить свою рекламу

Товары для авто сравнить по цене и качеству >>>

Добавить свою рекламу

voditeliauto.ru

ГЛОНАСС — Российские космические системы

Глобальное навигационно-временное обеспечение неограниченного количества потребителей на земле, на море, в воздухе и в космосе. Доступ к гражданским сигналам системы предоставляется как российским, так и иностранным потребителям на безвозмездной основе без ограничений. ГЛОНАСС — российская спутниковая система навигации, одна из двух существующих в мире систем, принятых в эксплуатацию. Позволяет в абсолютно любой точке Земного шара, а также в космическом пространстве вблизи планеты определять местоположение и скорость объектов.

Принцип работы системы основан на измерении расстояния от объекта, координаты которого необходимо получить, до спутников, расположение которых известно с большой точностью. Таблица расположений называется альманахом. Полный альманах содержится в радиосигнале каждого спутника. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления измерения распространяемого радиосигнала, каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащемся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Все остальные параметры движения (скорость, курс, пройденное расстояние) вычисляются на основе измерения времени, которое объект затратил на перемещение между двумя или более точками с определёнными координатами.

Основу орбитальной группировки в трёх орбитальных плоскостях составляют космические аппараты «Глонасс-М» и космические аппараты нового поколения «Глонасс-К».

Развитием проекта управляют Госкорпорация «Роскосмос» и АО «Российские космические системы», головная организация по ГЛОНАСС.

russianspacesystems.ru

Какие технологии нужны «ЭРА-ГЛОНАСС» | Rusbase

Что такое «ЭРА-ГЛОНАСС» и какие стартапы могут работать с системой.

С 1 января 2015 года на всей территории России начала работу национальная система экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС». Не только в срок завершен 5-летний самый масштабный навигационный проект, но и впервые в мире создана система, которая обеспечивает безопасность на автомобильном транспорте за счет целенаправленного использования новых возможностей, которые открывают информационные, навигационные и телекоммуникационные технологии.

Как это работает

Алгоритм работы системы «ЭРА-ГЛОНАСС» понятен и прост. На все новые автомобили на заводе будет устанавливаться бортовой навигационный терминал «ЭРА-ГЛОНАСС». В случае ДТП, устройство на основе спутниковых сигналов ГЛОНАСС и GPS определяет время и точные координаты места аварии. Далее эта информация по сетям мобильной связи передается оператору системы и после обработки поступает в экстренные оперативные службы — систему-112, местные подразделения полиции, службы спасения и скорой помощи, которые и организуют помощь пострадавшим.

Реализованные технологические решения системы «ЭРА-ГЛОНАСС» направлены на повышение надежности экстренного вызова. Среди них: автоматическое определение координат аварии и их автоматическая передача в систему «ЭРА-ГЛОНАСС»; получение сигналов от двух глобальных навигационных спутниковых систем — российской ГЛОНАСС и американской GPS, что гарантирует надежность услуги местоопределения даже в наиболее сложных условиях на абсолютном уровне 100%; использование собственной сети связи по схеме MVNO, которая имеет присоединение ко всем российским мобильным операторам. Такое решение в любых условиях и в любое время обеспечивает наилучший из возможных уровень сигнала мобильной связи, что гарантирует высокую надежность передачи экстренного вызова. Для территорий с плохим покрытием предусмотрена передача информации об аварии в формате SMS-сообщения или использование спутниковой связи при подключении дополнительного модуля.

Эффективность принятых решений подтверждена в ходе испытаний системы «ЭРА-ГЛОНАСС»: время передачи сообщения из автомобиля до экстренных служб не превышает 20 секунд. Прямое следствие этого — высокая социальная значимость проекта «ЭРА-ГЛОНАСС»: по оценкам экспертов, работа системы позволит ежегодно спасать на дорогах России 4 тысячи человеческих жизней, сохранять здоровье десятков тысяч людей.

Возможности системы «ЭРА-ГЛОНАСС»

Потенциальные возможности созданной системы «ЭРА-ГЛОНАСС» не ограничиваются экстренным вызовом при аварии — они много шире. Среди важнейших: поддержка инновационных направлений использования технологий на российском автомобильном транспорте. От OTT-сервисов (over-the-top) на базе систем мониторинга транспорта и интеллектуальных транспортных систем до различных потребительских сервисов в «умном», а в будущем, и беспилотном автомобиле. Возможное назначение таких сервисов разнообразно: это услуги безопасности и технической поддержки, страховые, платежные услуги, информационные и коммуникационные сервисы.

Существующие и будущие сервис-провайдеры таких услуг, а также операторы других навигационно-информационных систем имеют возможность использовать преимущества системы «ЭРА-ГЛОНАСС» для повышения конкурентоспособности своего бизнеса, снижения инвестиционных и операционных затрат, ускорения рыночных процессов.

Среди преимуществ системы «ЭРА-ГЛОНАСС»:

• Присутствие во всех регионах страны и единая техническая политика, что обеспечивает бизнесу снятие межрегиональных барьеров и возможности для быстрого расширения географии деятельности.

• Максимальная из возможных зон покрытия услугами связи, что для ряда сервисов, например, услуг безопасности, может являться ключевым фактором успеха.

• Предустановленное навигационно-связное устройство в автомобиле (с 2017 года это станет обязательным для всех новых автомобилей, продаваемых в странах ЕАЭС — а более 2 миллионов машин ежегодно), что создает бизнесу возможности для быстрого роста масштабов деятельности.

• Свойство некорректируемости навигационной информации, циркулирующей в системе «ЭРА-ГЛОНАСС», что создает возможности для ее использования в качестве юридически значимой информации.

• Интеграция с системами экстренных оперативных служб, что для сервисов безопасности является необходимым свойством услуги.

• Интеграция с другими государственными, ведомственными и региональными навигационно-информационными и информационными системами.

• Наличие в инфраструктуре «ЭРА-ГЛОНАСС» собственной системы повышения точности и надежности навигации, что для ряда перспективных сервисов, например, для частично или полностью беспилотных автомобилей, станет необходимым элементом услуги.

• Гармонизация с национальными системами экстренного вызова в странах ЕАЭС (системы на этапе проектирования и создания) и системой eСall, которая начнет свою работу в странах Евросоюза с апреля 2018 года, что в перспективе позволит бизнесу оказывать услуги и на территории всех этих стран.

Все это позволяет утверждать, что система «ЭРА-ГЛОНАСС» снижает инфраструктурные барьеры для бизнеса и станет платформой для развития навигационного рынка на автомобильном транспорте.

Как работать с «ЭРА-ГЛОНАСС»

Всех, кто хочет больше узнать о системе «ЭРА-ГЛОНАСС» и возможностях для сотрудничества, приглашаем посетить V Международный конгресс «ЭРА-ГЛОНАСС», который состоится 1 октября в Москве.

Традиционно в работе Конгресса принимают участие около 500 делегатов: представители федеральных и региональных органов государственной власти, российских и зарубежных автопроизводителей и производителей автомобильной электроники, операторов связи, провайдеров информационных и навигационных, широкий круг экспертов из стран Евразийского экономического союза, БРИКС и Европейского союза.

В этом году совместно с Rusbase мы проводим конкурс технологических стартапов, приуроченный к Конгрессу. Приглашаем молодые инициативные команды принять участие и заявить о себе. Лучшие из вас выступят 1 октября на специальной питч-сессии и получат возможность стать одними из первых партнеров «ЭРА-ГЛОНАСС». Присоединяйтесь!

---

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

rb.ru

Глонасс мониторинг, принципы работы и задачи

ГЛОНАСС мониторинг автомобильного транспорта и спецтехники на территории Российской Федерации сегодня осуществляется с помощью системы спутниковой навигации ГЛОНАСС.

Глобальная Навигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС) — это советская (а теперь — российская) спутниковая система навигации, которая была разработана еще по заказу Министерства обороны СССР. На сегодня она — одна из двух функционирующих систем глобальной спутниковой навигации. Кроме ГЛОНАСС, есть еще американская спутниковая система GPS.

Основу системы ГЛОНАСС составляют 24 спутника, движущиеся над поверхностью Земли в трёх разных орбитальных плоскостях с наклоном 64,8 и высотой 19 100 км. Сегодня развитием проекта ГЛОНАСС на государственном уровне занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) совместно с ОАО «Российские космические системы».

Задачи системы мониторинга

Навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) используется для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам в любой точке Земли, которые и обрабатываются затем в процессе ГЛОНАСС мониторинга, предоставляется российским и иностранным пользователям бесплатно и без ограничений на основании указа Президента РФ .

Для того, чтобы использовать возможности системы в коммерческих целях, обеспечить массовое внедрение инновационных технологий ГЛОНАСС в России и за рубежом, в 2009 г. государством РФ был специально создан Федеральный сетевой оператор в сфере навигационной деятельности. Им стало ОАО Навигационно-информационные системы.

Основное отличие российской системы ГЛОНАСС мониторинга от американской системы GPS мониторинга в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность в работе.

Такое преимущество дает возможность не производить дополнительных корректировок в системе в течение всего срока ее активного существования.

Как это работает? В российскую спутниковую систему ГЛОНАСС входит 24 спутника, расположенных на динамических асинхронных орбитах. При этом спутниковое слежение позволяет определить точность наземных координат транспортного средства с погрешностью до 5 метров. На точность определения спутником координат транспорта практически не влияют:

• процесс движения транспорта
• погодные метеоусловия
• рельеф местности

Система ГЛОНАСС мониторинга

Что представляет собой Глонасс система мониторинга? Это компактный приемно-вычислительный модуль, который обрабатывает сигналы российской системы спутниковой навигации ГЛОНАСС. Топометрическая величина ошибок позиционирования транспортного средства находится в диапазоне до 5 метров, а частота возникновения таких ошибок — до 3%.

Кроме непосредственного приема спутникового сигнала, Глонасс мониторинг также выполняет и программно-аппаратный обсчет спутникового сигнала. От скорости и точности алгоритмов цифровой интерпретации спутникового сигнала в прямой пропорции находится и зависимость потребительской эффективности системы мониторинга транспортных средств.

Современная система ГЛОНАСС мониторинга предоставляет собственнику транспорта, на котором установлено оборудование такого типа, возможность получать подробнейшие отчеты о передвижениях автотранспорта и спецтехники (путем их аккумуляции на серверах компьютерной системы). Глонасс мониторинг позволяет отслеживать автомобиль в режиме реального времени, формируя все необходимые сведения о местоположении и скорости движения.

Если же спутник входит в «темную» зону, то возникает ситуация, когда приемно- вычислительный модуль теряет возможность передачи необходимых данных на сервер обслуживающей компании. Чтобы избежать этого, многие навигационные трекеры имеют встроенную энергонезависимую память, в которой и сохраняются запрашиваемые и полученные параметры перемещений. Как только стабильность канала передачи возобновляется, все накопленные за время нахождения в «темной» зоне расчеты и сведения передаются на сервер.

Возможности системы ГЛОНАСС мониторинга

• фиксация изменений скорости
• фиксация километража и времени (движения, простоя)
• расчет ожидаемого расхода топлива
• контроль реального расхода топлива
• формирование скоростных графиков движения
• определение реального пробега
• возможность удаленного блокирования электросистемы автомобиля
• возможность передачи голосовых и текстовых сообщений (от водителя диспетчеру и наоборот)
• возможность подачи водителем сигнала тревоги (при необходимости — активация блокировки электроснабжения автомобиля)
• составление типовых отчетов о различных параметрах работы транспорта
• отображение отчетных сведений в виде карт, графиков и таблиц

Система ГЛОНАСС мониторинг предполагает наличие нескольких уровней доступа для специалистов, ее обслуживающих, а также для специалистов компании-собственника транспортных средств, на которых такие средства мониторинга установлены. Каждому из них предоставляется определенный круг технологических и программных возможностей.

glonassomnicomm.ru

ГЛОНАСС — что это такое и как работает эта система?

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

История появления ГЛОНАСС.

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

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

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

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

Принцип действия системы ГЛОНАСС.

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

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

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

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

В чём отличие GLONASS от GPS.

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

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

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

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

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

Применение системы ГЛОНАСС в устройствах гражданского назначения

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

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

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

Видео о принципах работы самых крупных в мире навигационных систем.

ravid.ru

РОССИЙСКАЯ ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА — Мегаобучалка

Навигационные системы, использующие искусственные спутники Земли, становятся основным средством наземной, воздушной и морской навигаций.

Первым шагом в этом направлении было создание низкоорбитальных спутниковых систем: отечественной «Цикады» и американской «Транзит». Следующим этапом явилась реализация программ по созданию глобальных навигационных спутниковых систем — российской ГЛОНАСС и американской NAVSTAR (GPS). Обе они сейчас находятся в эксплуатации.

Основными требованиями к навигационным системам являются высокая точность местоопределения, глобальность действия, а также получение навигационного радиосигнала в любое время суток. К важнейшим качествам современных навигационных средств относятся их независимость от погодных условий, надежность работы и возможность свободного доступа неограниченному числу пользователей.

Всем этим требованиям соответствует система ГЛОНАСС, обладающая более высокой точностью и оперативностью, чем ранее развернутые низкоорбитальные системы. Установка на борту навигационных спутников атомных стандартов частоты позволяет использовать эту систему и для измерений в интересах службы времени.

ГЛОНАСС дает возможность пользователю определять координаты местоположения, скорость движения и точное время. Каждый спутник (всего их в орбитальной группировке 24) непрерывно излучает навигационный радиосигнал. Аппаратура пользователя одновременно принимает сигналы от четырех ИСЗ ГЛОНАСС и автоматически определяет беззапросным способом дальность до этих спутников и скорость их движения. При необходимости определить только две координаты объекта (горизонтальные, например на поверхности моря) навигационной аппаратуре пользователя достаточно сигналов от трех спутников. По результатам этих измерений и с помощью цифровой информации, передаваемой со спутников, после ее обработки автоматически решается навигационная задача:

определяются местоположение пользователя и другие параметры. При этом навигационная задача может быть решена с момента первого включения аппаратуры в течение нескольких минут, с последующим определением через каждую секунду.

Навигационная информация незаменима при геодезических работах, составлении земельных кадастров, прокладке коммуникаций. Она необходима геологам при разработке и обустройстве нефтяных и газовых месторождений, в том числе и на прибрежных шельфах.

Система ГЛОНАСС открыла новые возможности для научных исследований и решения прикладных задач. Этот перечень может быть достаточно широким — от определения смещения горных массивов, литосферных плит, сейсмических измерений до прецизионных измерений в интересах геодинамики и радиоастрономии, синхронизации шкал времени удаленных друг от друга объектов.

Еще одна область применения навигационной информации — организация поисково-спасательных работ.

В системе ГЛОНАСС принято частотное разделение каналов. Каждый спутник в диапазоне 1600 МГц излучает навигационный радиосигнал на своей несущей частоте, отличной от частот других ИСЗ.

Навигационные данные могут выводиться на табло в виде числовых значений координат, скорости и времени, а также отображаться на электронных картах в графическом изображении маршрута движения.

Системы координат могут выбираться пользователями в зависимости от их потребностей.

В состав системы ГЛОНАСС входит, как уже отмечалось, орбитальная группировка из 24 спутников, находящихся на круговых орбитах на высоте 19100 км. Они были запущены и будут запускаться для восполнения группировки с космодрома «Байконур» ракетой-носителем тяжелого класса «Протон» со специальным разгонным блоком по три спутника сразу. Причем масса каждого из них составляет более 13000 кг. Спутники расположены в трех орбитальных плоскостях, разнесенных на 120°. В каждой плоскости находится восемь ИСЗ, которые удалены друг от друга на 45° по широте. Период обращения каждого спутника вокруг Земли — 11 ч 15 мин.

Такое построение орбитальной группировки позволяет создать оптимальные условия для непрерывного и глобального обеспечения всей поверхности Земли радионавигационными сигналами. Это дает возможность пользователю со среднеквадратической ошибкой около 20 м устанавливать свои координаты и с погрешностью не хуже чем 15 см/с определять скорость.

Для этого на каждом спутнике имеется навигационный комплекс, который формирует навигационное сообщение и излучает его на Землю со скоростью 50 бит/с. Излучаемый радионавигационный сигнал содержит эфемериды спутника (данные о его местоположении на орбите на каждый момент времени), служебные данные, информацию об исправности бортового комплекса.

«Сердцем» бортового комплекса является высокостабильный генератор с относительным уходом частоты за сутки 5^-10с. Он служит основным источником для создания бортовой шкалы времени и обеспечивает синхронизацию всех процессов, проходящих в системе ГЛОНАСС. Важнейшую роль играет также бортовая ЭВМ, которая «запоминает» и обрабатывает принимаемую с наземных пунктов управления информацию и обеспечивает выполнение программы работы специальных бортовых систем.

В передаваемом с борта сигнале содержится информация о положении всех других спутников на орбите. Эта информация включает в себя начальные условия движения ИСЗ, что позволяет пользователю с помощью навигационной аппаратуры выбирать оптимальные созвездия спутников для точного определения своего местоположения.

Управление спутниками осуществляется с наземного комплекса. В него входят Центр управления, расположенный под Москвой, и станции измерения и контроля, рассредоточенные на территории России: в Москве, Санкт-Петербурге, Енисейске, Комсомольске-на-Амуре.

Наземный комплекс управления контролирует правильность функционирования орбитальной группировки, измеряет параметры орбит ИСЗ, передает на спутники программу работ и специальную информацию.

Передача информации на наземный комплекс управления и передача навигационной информации пользователям производится по разным радиоканалам.

Для того, чтобы все процессы в такой сложной системе происходили в одной шкале времени, в состав аппаратуры Центра управления включен центральный синхронизатор. Его основа — высокостабильный водородный генератор частоты, обеспечивающий на порядок более высокую суточную относительную нестабильность, чем генератор, который установлен на спутнике. Таким образом, бортовые шкалы времени системы ГЛОНАСС синхронизируются с центральным синхронизатором, а через него — и с государственным эталоном частоты и времени.

Такое построение системы позволяет пользователю получать широкий набор сервисных услуг, помимо определения своих координат и поправки времени. При этом режим работы пользователя — беззапросный, что делает возможным одновременное применение неограниченного числа приемников сигналов системы ГЛОНАСС.

Для пользователей системы ГЛОНАСС российскими предприятиями разработана и выпускается навигационная аппаратура в нескольких модификациях, рассчитанная на массовое производство и применение в различных условиях. В комплект аппаратуры пользователя входят приемник, антенна, процессор и устройство индикации общим весом 1,5—2,5 кг.

Приемники аппаратуры — многоканальные, могут принимать одновременно сигналы от 6—12 спутников, находящихся в зоне видимости пользователя. Кроме того, они могут настраиваться на передатчики системы NAVSTAR. Все это позволяет выбрать оптимальное созвездие спутников для повышения точности измерений.

Массогабаритные характеристики отечественной аппаратуры близки к зарубежным аналогам и позволяют использовать ее на личных автомобилях, на яхтах, а также в геологических партиях.

Несмотря на высокую точность определения местонахождения объектов, получаемую в настоящее время с помощью

системы ГЛОНАСС, широко развернуты работы, направленные на дальнейшее повышение ее технических характеристик и устойчивости функционирования в различных условиях. Одно из таких направлений связано с использованием режима дифференциальных навигационных определений.

Внимание к дифференциальному режиму вызвано необходимостью обеспечивать решение некоторых задач, например, определения координат с точностью до нескольких сантиметров.

В основе дифференциального метода лежит формирование разности отсчетов, что и определило его название — дифференциальный.

Сущность метода заключается в том, что наземные опорные станции, координаты которых известны, с высокой точностью осуществляют непрерывные измерения параметров спутников ГЛОНАСС, находящихся в зоне видимости. В результате обработки полученных данных эти станции вырабатывают дифференциальные поправки и передают их в навигационную аппаратуру пользователя, которая использует их для компенсаций систематических погрешностей в своих измерениях.

Практическим стимулом применения этого режима была необходимость использования спутниковых навигационных систем для посадки самолетов. Поэтому современная аппаратура пользователя может работать в дифференциальном режиме.

В настоящее время в дифференциальном режиме в сочетании со специальными техническими измерениями и программно-математическими методами удается достигать точностей до нескольких сантиметров.

По оперативности и точности аппаратура системы ГЛОНАСС находится на уровне лучших мировых аналогов. Это стало возможным благодаря использованию последних достижений в развитии элементной базы с высокой степенью быстродействия и интеграции.

Тем не менее, к сожалению, по количеству модификаций отечественная аппаратура пользователя не столь разнообразна, как зарубежная. Объясняется это, прежде всего, недостаточным финансированием разработчиков и заводов-изготовителей серийной аппаратуры. Этим не замедлили воспользоваться зарубежные фирмы, прежде всего в США. В России и государствах СНГ появилась дешевая аппаратура пользователя нового поколения. В результате произошло смещение спроса в пользу зарубежных образцов, а отечественной технике приходится вести нелегкую конкурентную борьбу.

Однако несмотря на это, близкий научно-технический уровень российской и американской систем навигации вызывает интерес к сотрудничеству. По предложению российской и американской сторон в международных организациях по авиации (ИКАО) и морского флота (ИМО) рассматривается вопрос о совместном использовании систем ГЛОНАСС и NAVSTAR. Это дало бы возможность повысить точность получения навигационной информации, так как пользователи могли бы выбирать оптимальное созвездие из большего числа видимых спутников, доходящего до 16—20, и пользоваться приемниками с числом каналов 12 и более.

Совмещение глобальных систем навигации, несомненно, ведет к большей достоверности навигационных определений за счет избыточности навигационных спутников в зоне видимости пользователя. А это позволит расширить рамки использования систем, в том числе для такой сложной операции, как заход самолетов на посадку, что привлечет дополнительное число пользователей.

В настоящее время постоянно растут требования пользователей к навигационному обеспечению. Это учитывают предприятия-разработчики ГЛОНАСС, в числе которых такие известные коллективы, как НПО прикладной механики, Российский НИИ космического приборостроения, Российский институт радионавигации и времени. Их усилия направлены на то, чтобы еще больше повысить точность навигационных определений, поднять надежность и срок службы бортового комплекса и аппаратуры пользователя, добиться большей совместимости ГЛОНАССа с другими радиотехническими системами.

Несомненно, высокий научно-технический потенциал отечественных разработчиков, их сотрудничество в международном масштабе приведут к новому качественному скачку в глобальной навигации.

ШТУРМАНСКАЯ ПОДГОТОВКА К ПОЛЕТУ

megaobuchalka.ru

История развития ГЛОНАСС

Впервые предложение по использованию спутников для навигации было сделано проф. В.С. Шебшаевичем в 1957г. Эта возможность была открыта им при исследовании приложений радиоастрономических методов в самолетовождении. После этого в целом ряде советских институтов были проведены исследования, посвященные вопросам повышения точности навигационных определений, обеспечения глобальности, круглосуточного применения и независимости от погодных условий. Данные исследования были использованы в 1963г. при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой «Цикада». В 1967г. был выведен на орбиту первый навигационный отечественный спутник «Космос-192». Навигационный спутник обеспечивал непрерывное излучение радионавигационного сигнала на частотах 150 и 400 МГц в течение всего времени активного существования.

Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 г. Навигационные спутники были выведены на круговые орбиты высотой 1000 км с наклонением 83° и равномерным распределением плоскостей орбит вдоль экватора. Система «Цикада» позволяла потребителю в среднем через каждые 1.5–2 часа входить в радиоконтакт с одним из спутников и определять плановые координаты своего места при продолжительности навигационного сеанса до 5-6 мин. Навигационная система «Цикада» использовала беззапросные измерения дальности от потребителя до навигационных спутников. Наряду с совершенствованием бортовых систем спутника и корабельной навигационной аппаратуры, серьезное внимание было уделено вопросам повышения точности определения и прогнозирования параметров орбит навигационных спутников.

В дальнейшем спутники системы «Цикада» были дооборудованы приемной измерительной аппаратурой обнаружения терпящих бедствие объектов, оснащенных специальными радиобуями. Их сигналы принимались спутниками системы «Цикада» и ретранслировались на специальные наземные станции, где производилось вычисление точных координат аварийных объектов (судов, самолетов и др.). Дооснащенные аппаратурой обнаружения терпящих бедствие спутники «Цикада» входили в систему «Коспас», которая совместно с американо-франко-канадской системой «Сарсат» образует единую службу поиска и спасения «Коспас-Сарсат», на счету которой уже несколько тысяч спасенных жизней. Создавалась КНС «Цикада» (и ее модернизация «Цикада-М») для навигационного обеспечения военных потребителей и эксплуатировалась с 1976 года. После 2008 года потребители КНС «Цикада» и «Цикада-М» были переведены на обслуживание ГЛОНАСС, и эксплуатация этих систем была прекращена. Выполнить требования большого числа потребителей низкоорбитальные системы в силу принципов, заложенных в основу их построения, не могли.

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.

На основе проведенных многосторонних исследований отечественными специалистами была выбрана штатная орбитальная группировка ГЛОНАСС из 24 спутников, находящихся на средневысотных околокруговых орбитах с номинальными значениями высоты – 19100 км, наклонения – 64,8° и периода – 11 часов 15 минут 44 секунды. Значение периода позволило создать устойчивую орбитальную систему, не требующую, в отличие от орбит GPS, для своего поддержания корректирующих импульсов практически в течение всего срока активного существования. Номинальное наклонение обеспечивает стопроцентную доступность навигации на территории РФ даже при условии выхода из орбитальной группировки нескольких КА.

Были решены две проблемы создания высокоорбитальной навигационной системы. Первая проблема — взаимная синхронизация спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды (наносекунд). Эта проблема была решена с помощью установки на спутниках высокостабильных бортовых цезиевых стандартов частоты с относительной нестабильностью 10^-13 и наземного водородного стандарта с относительной нестабильностью 10^-14, а также создания наземных средств сличения шкал с погрешностью 3-5 наносекунд. Второй проблемой является высокоточное определение и прогнозирование параметров орбит навигационных спутников. Данная проблема была решена с помощью проведения научных работ по учету факторов второго порядка малости, таких как световое давление, неравномерность вращения Земли и движение ее полюсов и т.п.

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 г. запуском спутника «Космос-1413». Система ГЛОНАСС была принята в опытную эксплуатацию в 1993 г. В 1995 г. развернута орбитальная группировка полного состава (24 КА «Глонасс» первого поколения) и начата штатная эксплуатация системы. Большим недостатком было практически отсутствие гражданской навигационной аппаратуры и соответственно гражданских потребителей системы, на что необходимо было обратить серьезное внимание.

Однако далее орбитальная группировка ГЛОНАСС, как и система в целом, в связи с экономическими проблемами в 90-е годы достаточно быстро деградировала. К 2002 году орбитальная группировка системы ГЛОНАСС насчитывала только 7 КА, что не могло обеспечить территорию России навигационными сигналами системы ГЛОНАСС хотя бы с умеренной доступностью. Точностные характеристики уступали более чем на порядок системе GPS, срок активного существования КА составлял 3-4 года.

Ситуацию с деградацией системы ГЛОНАСС удалось переломить за счет разработки и открытия в 2002 году федеральной целевой программы, в ходе реализации которой были достигнуты следующие основные цели:

1. Система ГЛОНАСС сохранена, прошла этап модернизации и развернута до штатного состава в составе КА «Глонасс-М». В мире в настоящее время имеется две штатно функционирующие глобальные навигационные системы: GPS и ГЛОНАСС.
2. Проведена модернизация наземного комплекса управления, который обеспечивает управление орбитальной группировкой (ОГ) и в совокупности с КА ОГ обеспечивает точностные характеристики системы на уровне, сопоставимом с системой GPS.
3. Проведены существенные модернизации средств государственного эталона времени и частоты и средств определения параметров вращения Земли.
4. Созданы опытные образцы функциональных дополнений глобальных навигационных систем, разработано большое количество образцов базовых приемоизмерительных модулей, навигационно-временной аппаратуры и систем на их основе.

В настоящее время появляется 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 требуется 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.

Для обеспечения решения новых задач в рамках новых условий, в соответствии Постановлением Правительства Российской Федерации от 3 марта 2012 года № 189 в 2012 году была открыта федеральная целевая программа «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы» (далее — Программа).

С 2012 года система развивается в рамках данной Программы, в рамках которой предусматривается:

• Поддержание системы ГЛОНАСС с гарантированными характеристиками навигационного поля на конкурентоспособном уровне.
• Развитие системы ГЛОНАСС в направлении улучшения ее тактико-технических характеристик с целью достижения ее паритета с иностранными системами навигационного обеспечения, лидирующих позиций Российской Федерации в области спутниковой навигации.
• Обеспечение использования системы ГЛОНАСС, как на территории Российской Федерации, так и за рубежом.

Уровень совершенства тактико-технических характеристик системы определяется рядом направлений развития системы, основными из которых являются:

1. Развитие структуры орбитальной группировки ГЛОНАСС в части ее расширения и создания дополнений на других орбитах.
2. Переход к использованию навигационного космического аппарата нового поколения «Глонасс-К2»с повышенными тактико-техническими характеристиками.
3. Развитие наземного комплекса управления системы ГЛОНАСС, включая совершенствование эфемеридно-временного комплекса системы ГЛОНАСС.
4. Создание и развитие функциональных дополнений:

• широкозонной системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ-КФД) навигационных полей ГНСС, создаваемой в рамках ОКР «КФД-В»;
• глобальной дополняющей системы высокоточного определения навигационной и эфемеридно-временной информации (СВО ЭВИ) в реальном времени для гражданских потребителей, создаваемой в рамках ОКР «Сигал».

Развитие системы ГЛОНАСС в целях обеспечения постоянно растущих требований потребителей и конкурентоспособности системы в основном определяется тактико-техническими характеристиками космического сегмента ГЛОНАСС. История развитие КА системы ГЛОНАСС и характеристики в настоящее время и в ближайшей перспективе даны в приведенной ниже таблице.

Характеристики	КА «Глонасс»	КА «Глонасс-М»	КА «Глонасс-К»	КА «Глонасс-К2»
Годы развертывания	1982-2005	2003-2016	2011-2018	после 2017
Состояние	Выведен из эксплуатации	В эксплуатации	В разработке на основе проведенных ЛИ	В разработке
Параметры орбиты (рассматриваются вопросы развития ОГ ГЛОНАСС после 2020 года)	круговая высота — 19100 км наклонение — 64,8° период обращения — 11 ч 15 мин 44 с
Количество КА в ОГ (по целевому назначению)	24
Количество орбитальных плоскостей	3
Количество КА в каждой плоскости	8
Используемые средства выведения		РН «Союз-2.1б», РН «Протон-М»
Гарантированный срок активного существования, лет	3.5	7	10	10
Масса КА, кг	1500	1415	935	1600
Габариты КА, м		2,71х3,05х2,71	2,53х3,01х1,43	2,53х6,01х1,43
Энергопотребление, Вт		1400	1270	4370
Тип исполнения КА	герметизированный	герметизированный	негерметизированный	негерметизированный
Суточная нестабильность БСУ, в соответствии с ТЗ / фактическая	5*10-13 / 1*10-13	1*10-13 / 5*10-14	1*10-13 / 5*10-14	1*10-14 / 5*10-15
Тип сигналов	FDMA	в основном FDMA (CDMA на КА 755-761)	FDMA и CDMA	FDMA и CDMA
Сигналы с открытым доступом (для сигналов FDMA приведено значение центральной частоты)	L1OF (1602 МГц)	L1OF (1602 МГц) L2OF (1246 МГц) начиная с №755: L3OC (1202 МГц)	L1OF (1602 МГц) L2OF (1246 МГц) L3OC (1202 МГц) начиная с №17Л: L2OC (1248 МГц)	L1OF (1602 МГц) L2OF (1246 МГц) L1OC (1600 МГц) L2OC (1248 МГц) L3OC (1202 МГц)
Сигналы с санкционированным доступом	L1SF (1592 МГц) L2SF (1237 МГц)	L1SF (1592 МГц) L2SF (1237 МГц)	L1SF (1592 МГц) L2SF (1237 МГц) начиная с №17Л: L2SC (1248 МГц)	L1SF (1592 МГц) L2SF (1237 МГц) L1SC (1600 МГц) L2SC (1248 МГц)
Наличие межспутниковых линий связи: радио оптическая	— —	+ —	+ —	+ +
Наличие системы поиска и спасания	—	—	+	+

Наверх

www.glonass-iac.ru