Система ГЛОНАСС – что это такое, поддержка ГЛОНАСС
Нет сегодня человека, который бы не слышал названия ГЛОНАСС. Однако не все до конца понимают, что это такое, по каким принципам функционирует, в каких сферах применяется. А ведь эта разработка очень полезна для безопасности на дороге, контроля бизнеса, связанного с перевозками, да и в жизни многие уже не могут без нее. Раньше использовалась американская система навигации, однако ГЛОНАСС понемногу завоевывает свое место на рынке.
Что такое ГЛОНАСС?
Под системой GLONASS понимают навигационный комплекс, позволяющий мониторить и отслеживать географическое положение объектов и высчитывать скорость их движения. Данной системой сейчас оборудуют гражданские и военные воздушные суда, корабли, баллистические ракеты, общественный транспорт, автомобили служб быстрого реагирования. Возможно, вскоре будет принят закон о необходимости устанавливать данный комплекс в автомобили, эксплуатируемые в России. В 2013 году власти уже обязали весь коммерческий и грузовой транспорт, передвигающийся по территории РФ, оснащать GLONASS.
Это российская система позиционирования, разработку которой начали еще в 1982 году в СССР, практически одновременно с американцами, разрабатывающими GPS. Все это время система ГЛОНАСС дорабатывалась и совершенствовалась. Первоначально ее применяли военные для специализированных задач. Тогда в комплекс входило всего 12 спутников. Однако, когда их число выросло до 24, они охватили уже всю планету.
Период 90-х годов негативно отразился на космической отрасли страны. Правительство урезало финансирование. К 2002 году в систему входило всего 7 космических аппаратов, которые могли обеспечить территорию РФ сигналами с минимальной доступностью. О земном шаре и вовсе речи идти не могло. Точностные характеристики комплекса были хуже некуда.
Все изменилось в 2002 году, когда президент и правительство наконец утвердили комплекс мероприятий, направленных на восстановление GLONASS. Мероприятия по улучшению, возрождению системы должны были длиться вплоть до 2012 года. Разработанная программа по реконструкции системы была рассчитана на 10 лет, которых хватило, чтобы восстановить и улучшить то, что было практически потеряно в 90-е.
В 2012 году запустили новую программу, направленную уже не на восстановление, а на улучшение, расширение, поддержание и активное внедрение системы в различные отрасли помимо военной. Сейчас в систему входят 29 спутниковых аппаратов, 24 из которых используются по прямому назначению, 1 проходит испытания, а 3 остаются в резерве. Помимо космического комплекса в GLONASS включены:
- Система, отвечающая за улучшение характеристик: точности, доступности, надежности.
- Наземная система, выполняющая радиоконтроль орбит спутников.
- Элементы, помогающие определять всемирное время, координаты X и Y, отслеживать процессии и колебания, длительность суток, а также модуль скорости вращения планеты.
- Аппаратура пользователей, состоящая из приемников и аппаратов обработки, необходимых для улавливания сигналов спутников системы и вычисления параметров.
Работы по улучшению технического обеспечения и инфраструктуры позволили внедрить систему в гражданскую жизнь общества. Даже сейчас деятельность по улучшению системы не прекращается: ученые делают ее более доступной, чтобы большее количество людей могло применять ее в жизни.
Знаменательные даты развития системы ГЛОНАСС:
| Дата | Событие |
| 1957 | Научные изыскания в области спутниковой навигации |
| 1967 | Первый навигационный спутник «Космос-192» |
| 1972 | Начало разработки системы GLONASS |
| 1982 | Запуск первого космического аппарата из системы GLONASS |
| 1993 | Опытная эксплуатация GLONASS для военных |
| 1995 | Штатная эксплуатация GLONASS для гражданских пользователей |
Если говорить о точности, то система ГЛОНАСС позволяет определить местонахождение объекта в диапазоне 3–5 м при хорошей погоде. Однако ученые работают над тем, чтобы увеличить точность до нескольких сантиметров.
С помощью данной системы можно:
- управлять транспортными потоками;
- контролировать перемещение ценных и опасных грузов;
- контролировать вылов рыбы;
- проводить организационные, технические мероприятия, направленные на обнаружение и установление географического положения людей, потерпевших бедствие в море, горах;
- проводить геодезические изыскания при проведении строительных работ, прокладке нефте- и газопроводов, установке ЛЭП.
Полный перечень возможностей применения
| Местоопределение | |
| Сферы деятельности, связанные с данными о местоположении | Мониторинг |
| Целевая реклама | Отслеживание местоположения людей, животных, имущества |
| Пространственно-ориентированный доступ к информационным ресурсам | Координация автотранспорта экстренных служб |
| Геопространственные информационные системы | Отслеживание перемещения ценных грузов |
| Совокупная информация об окружающем пространстве | Мониторинг состояния ж/д путей |
| Геодезия и картография | Строительство |
| Геодезические изыскания, съемки | Автоматизированное управление строительной техникой |
| Кадастровые работы, межевание земли | Строительство и ремонт дорог |
| Обновление и актуализация карт, планов | Прокладка коммуникаций |
| Поддержка проведения инженерных работ | Строительство и ремонт ж/д путей |
| Навигация | |
| Досуг и отдых | Наземный транспорт |
| Пеший туризм | Построение маршрутов |
| Рыбалка | Интеллектуальные транспортные системы |
| Лодочный спорт | Мониторинг состояния автодорог, мостов, ж/д путей |
| Построение маршрутов путешествий | |
| Сельское хозяйство | Авиация |
| Оптимизация процесса посадки, полива и сбора урожая | Заход и посадка по категории ИКАО |
| Улучшение эффективности опыления посевов | Маршрутная навигация |
| Обслуживание сельхозтехники | Повышение безопасности движения вертолетов |
| Навигация беспилотных летательных аппаратов | |
| Космос | Водный транспорт |
| Наблюдение за средствами выведения | Подход и маневрирование в портах |
| Точное определение орбит космических аппаратов | Навигация на внутренних водных путях |
| Определение местоположения космических аппаратов относительно солнца | Наблюдение и учет флота |
| Научные исследования и синхронизация | |
| Окружающая среда | Связь и синхронизация |
| Мониторинг деформации Земли | Синхронизация работы ЛЭП |
| Мониторинг параметров вращения планеты | Синхронизация средств связи и телекоммуникаций |
| Наблюдение за составом и состоянием тропо- и ионосферы | Всемирное скоординированное время |
| Мониторинг водных и лесных ресурсов | |
| Добыча полезных ископаемых | |
Поддержка ГЛОНАСС: что это такое и как работает?
Учитывая все вышесказанное, получается, что, используя ГЛОНАСС, любой человек получает возможность в нужный момент узнать о географическом положении наблюдаемого объекта: в какую сторону он движется и с какой скоростью. Оборудование ГЛОНАСС может быть установлено не только в воздушный, наземный и морской транспорт. Его можно устанавливать в современные гаджеты: смартфоны, планшеты, другую мобильную технику.
Теперь разберемся, как работают приборы, поддерживаемые ГЛОНАСС: откуда берутся данные, как они анализируются и в каком виде поступают пользователю.
В систему включено 3 элемента:
- космический, в который входят спутники, находящиеся на околоземной орбите;
- управляющий, включающий координирующие станции и наземные антенны;
- клиентский, вобравший в себя оборудование для приема сигналов.
Космические летательные аппараты связаны друг с другом и со станциями на земле. Они беспрерывно определяют свое положение, отправляя закодированные сигналы на приемники, которые, собрав данные с ближайших летательных аппаратов, фиксируют время их получения. Рассчитывается расстояние до искусственных спутников, определяется положение с помощью координат. Чтобы точно определить свое положение, оборудование ГЛОНАСС должно поймать закодированные импульсы минимум от 4 спутников.
Поддержка на транспорте
Для контроля движения транспортных средств применяют специальные трекеры, настраиваемые на улавливание сигналов от максимального количества летательных аппаратов ГЛОНАСС, расположенных ближе всего.
Чтобы хранить, анализировать, обрабатывать полученную информацию, такие трекеры удаленно соединяются со спутниковой системой наблюдения за автотранспортом.
Принцип работы системы на авто выглядит так:
- Трекер следит и фиксирует постоянно меняющиеся координаты искусственных спутников системы в своей внутренней памяти.
- Далее трекер выходит в Сеть через встроенную сим-карту и пересылает все собранные данные на сервер, который в свою очередь сохраняет их в базу данных.
- Пользовательский интерфейс настроен таким образом, чтобы можно было анализировать сохраненные на сервере данные, выстраивать маршруты. Также он формирует отчеты о работе автомобилей, контролирует и проводит оценку деятельности водителей.
Исходя из потребностей и задач, требующих решения, к трекеру можно присоединять вспомогательное оборудование. Оно позволит удаленно подключаться к маршрутному компьютеру авто, следить за уровнем топлива, работой механизмов. Также можно установить датчики, реагирующие на сильные удары и перевороты авто. Эта опция предусматривает автоматический вызов экстренных служб при возникновении аварийной ситуации.
Поддержка системы в мобильных устройствах
Впервые смартфон, поддерживающий ГЛОНАСС, был выпущен компанией МТС в 2011 году. Хотя гаджет не смог завоевать рынок, сама идея приема сигналов, посылаемых отечественными спутниками, стала реализовываться другими производителями девайсов.
Первым, кто сделал это после мобильного оператора, стала компания Apple, а уже ее примеру последовали «Нокиа» и «Самсунг». Для пользователей внедрение российской системы в гаджеты прошло почти незаметно, так как в основном смартфоны не имеют отдельной кнопки, сигнализирующей о возможности использования ГЛОНАСС. Запуск и настройка модуля осуществляется через пункт меню «Геоданные», хотя ранее этот пункт назывался GPS, так как это была единственная подобная разработка.
Теперь же благодаря использованию GPS и ГЛОНАСС навигационные приложения, установленные на мобильных устройствах, обнаруживают больше искусственных спутников. Это значительно повышает точность определения местоположения на карте.
Принцип работы ГЛОНАСС в мобильных гаджетах такой же, как в автомобилях. Пользователю достаточно запустить поддержку спутниковой системы на своем устройстве, открыть приложение с картами и начать работу. Пользователь ставит на карте точку, где он находится, и задает точку, куда нужно отправиться. Приложение автоматически выстраивает подходящие маршруты и определяет расстояние, используя сигналы спутников.
Сравнение ГЛОНАСС и GPS
Данные системы имеют одинаковые цели, и принципы их работы очень схожи. Однако есть в системах и различия, например в расстановке и передвижении космических аппаратов. В российском комплексе они двигаются по 3 плоскостям, по 8 спутниковых аппаратов на каждой. В GPS по 4 спутника движутся на 6 плоскостях. Благодаря этому отечественный комплекс обеспечивает больший охват территории.
Российская разработка ГЛОНАСС по тем или иным причинам пока не полностью использует своего потенциала. А разработка американцев отличается избыточным количеством спутников, которые позволяют достигать высокой точности определения положения объекта.
Также в системах предусмотрены разные методы кодирования. В ГЛОНАСС коды более сложные, что подразумевает высокое энергопотребление оборудования, а это сказывается на его габаритах.
Сравнивать два комплекса сложно, ведь они давно работают в симбиозе. В российское оборудование ГЛОНАСС часто встраивают GPS и наоборот. Это позволяет в разы улучшить точность и скорость определения географического положения объектов. Например, некоторые смартфоны и планшеты используют сразу два комплекса.
Альтернативные системы
Россия и США разработали крупные навигационные комплексы, работающие сегодня, чем существенно повысили планку для остальных стран. Проекты, схожие с ними по масштабам, разрабатывают Евросоюз, Индия и Китай. Европейцы планируют внедрить систему «Галилео», в которую войдет 30 спутников. Если такой план будет реализован, то европейская разработка будет отличаться высокой точностью.
В Индии в скором времени планируется запуск спутниковой системы, состоящей из 7 аппаратов, которые будут использоваться для решения внутригосударственных задач.
Китайцы разрабатывают систему, состоящую из 2 сегментов. Первый включит 5 космических аппаратов, второй – 30. Авторы проекта предполагают, что такой комплекс будет использоваться как внутри страны, так и в мире.
Система ГЛОНАСС: что это такое и как работает
blog-android.ru
Как работает спутниковая навигационная система GPS и ГЛОНАСС?
Облетая нашу планету, навигационные спутники непрерывно шлют на нее потоки радиосигналов. Эти спутники принадлежат американской военно-морской навигационной спутниковой системе (ВМНСС), а с недавнего времени и американской глобальной системе нахождения местоположения (GSM).
Так же, как и российская глобальная система навигации ГЛОНАСС, Обе системы дают возможность кораблям на море днем и ночью с огромной точностью определять свои координаты.
Принцип действия и GSM и ГЛОНАСС основан на том, что на борту корабля специальный приемник ловит радиоволны, посылаемые навигационными спутниками на определенных частотах. Сигналы с приемника непрерывно поступают в компьютер. Компьютер их обрабатывает, дополняя информацией о времени передачи каждого сигнала и положения навигационного спутника на орбите. (Такая информация попадает на ВМНСС-спутники от наземных станций слежения, а GSM-спутники и спутники ГЛОНАСС у себя на борту имеют приборы отсчета времени и орбиты).
Затем навигационный компьютер на корабле определяет расстояние между ними и летящим в небесах спутником. Эти вычисления компьютер повторяет через определенные промежутки времени и в конечном итоге получает данные о широте и долготе, то есть свои координаты.
Триангуляция в GPS и GLONASS
Двигаясь по орбите и посылая на Землю сигналы через определенные интервалы (t1—14), спутник как бы образует в небе невидимые радиоклинья или сектора. Зная длину дуги сектора и длины его боковых сторон, можно вычислить точку, где находится вершина угла этого сектора. Это и будет местоположение приемника. Еще необходимо сделать поправки на кривизну земной поверхности, как показано на рисунке сверху.
Поправка на кривизну земной поверхности
Из-за кривизны земной поверхности истинное положение корабля несколько отличается от спутниковых данных. Чтобы исправить погрешность, компьютеры строят кривые линии (параболы) от высот над уровнем моря С j и Сп и находят среднюю точку между ними. Точка пересечения этих высот и парабол — Р дает истинное значение координат.
Цепь передачи команд в GPS
Сигналы времени и орбитальные данные передаются на спутник с наземной станции слежения (рисунок выше, справа). Спутник ретранслирует эти сигналы на корабельный приемник, а компьютер использует их для вычисления долготы и широты.
Слежение за спутниками
Станции спутникового слежения должны определять наибольшее удаление спутника от поверхности Земли, среднее удаление, угол наклона его орбиты по отношению к земной оси, самую низкую точку удаления (перигей), время прохождения этой точки и другие параметры.
information-technology.ru
Как работает система ГЛОНАСС GPS мониторинга. Видео инструкции по использованию GPS ГЛОНАСС технологий.
Ниже представлены видео примеры работы ГЛОНАСС GPS мониторинга на MAPS-INFO.RU
Основные функции и возможности GPS ГЛОНАСС мониторинга:
Контроль топлива в системе спутникого мониторинга:
Построение треков (маршрутов движения объектов) в системе ГЛОНАСС мониторинга:
Скачать инструкцию применения ГЛОНАСС — GPS мониторинга и контроля на Masp-Info.ru
maps-info.ru
Как это работает: ГЛОНАСС
ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — система спутниковой навигации, разработанная по заказу Министерства обороны СССР. Она является конкурентом американской GPS и работает по тому же принципу с небольшими отличиями. Как и GPS, ГЛОНАСС изначально создавалась для военных нужд, но затем нашла гражданское применение. 
Разработка ГЛОНАСС началась в СССР в 1976 году, система принята в эксплуатацию в 1993, и к 1995 году на орбиту было запущено 24 спутника. К 2001 году число спутников из-за недостатка финансирования и выхода части из них из строя сократилось до шести. В этом же году Правительством РФ было принято решение возродить ГЛОНАСС к 2008 году. В 2010 число спутников ГЛОНАСС достигло 26, основными являются 24, остальные резервные.
Спутники ГЛОНАСС вращаются на высоте 19100 километров над Землей в трех направлениях по восемь в каждом. В отличие от GPS, их движение не нужно синхронизировать с движением Земли, поэтому они работают более стабильно и не требуют дополнительной корректировки после запуска.
Каждый спутник передает сигналы двух видов: открытые с обычной точностью и защищенные с повышенной точностью. Первый вид сигнала доступен любому приемнику ГЛОНАСС, второй только авторизованной аппаратуре Вооруженных сил РФ.
Иллюстрация: gpsclub.ru
Приемник определяет свои координаты по сигналам минимум от четырех спутников. Точность позиционирования в ГЛОНАСС ниже, чем в GPS, ошибка при определении местоположения достигает 3-6 метра, в то время как GPS работает с погрешностью 2-4 метра. Однако в полярных регионах ГЛОНАСС работает точнее, чем GPS, поскольку там видно достаточное количество российских спутников. В некоторых современных навигаторах и смартфонах, ввозимых в Россию, установлены совмещенные приемники сигналов ГЛОНАСС и GPS. При одновременном использовании систем погрешность удается сократить до 2-3 метров.
ГЛОНАСС оснащают гражданские и военные суда и самолеты, а также баллистические ракеты, в которых на американскую GPS по понятным причинам полагаться нельзя. Правительством России принимается ряд мер по популяризации применения ГЛОНАСС: эта система в обязательном порядке устанавливается на общественном транспорте и в автомобилях экстренных служб, а в скором времени может быть принят закон, обязывающий оснащать ей все автомобили в стране.В ближайшие годы ГЛОНАСС будет модернизирована: готовятся к запуску новые спутники, которые передают CDMA-сигналы, увеличивающие точность определения местоположения приемника в несколько раз, а число рабочих спутников планируется увеличить до тридцати.
www.iguides.ru