Используем глонасс в своих целях

ТОП-5 лучших навигаторов

Согласно обзорам, лучшими приборами признаны следующие модели:

1. Garmin Drive 61. Считается лучшим навигатором 2020 года. Относится к премиум-классу. Главные преимущества прибора – яркий дисплей с защитой от солнечных бликов, бесплатные обновления и советы по проведению маневров маршрута.

2. Consul 7.0 Parking Monitor. Особенность этой модели – встроенная функция АнтиРадар. В устройстве есть слот для карты памяти объемом до 64 Гб.

3. Navitel E505 Magnetic. Признан лучшим в своем ценовом ряду. Устройство выделяется фирменным ПО на базе Linux.

4. Prology iMAP-A540. Рассчитан на работу в 60 странах мира. Обновления приходят автоматически.

5. Navitel C500. Надежен, хорошо передает сигнал. Заряжается от прикуривателя. ПО взаимодействует со спутником без подключения к интернету.

Общие принципы определения координат

Основной принцип работы «завязан» на радиоволнах, посылаемых спутниками с постоянной скоростью

Здесь также важно время, за которое сигнал дойдет от источника к приемнику. Оно определяется атомарными часами на космическом аппарате

Скорость, время и расположение спутников позволяют вычислить их расстояние до человека, которому требуется навигация.

Пересечение сигнала 4 и более спутников позволяет с минимальной погрешностью определить, где находится человек. Некоторые программы навигации также учитывают расстояние до вышек сотовой связи, данные встроенного компаса и акселерометра и даже скорость движения того, кто запрашивает координаты. Но какие бы технологии ни использовались, есть много факторов, влияющих на работу позиционирования.

Орбиты спутников GPS и GLONASS

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. 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».
Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 г.После 2008 года потребители космических навигационных систем «Цикада» и «Цикада-М» были переведены на обслуживание ГЛОНАСС, и эксплуатация этих систем была прекращена.

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.

Преимущества двойного геопозиционирования GPS/ГЛОНАСС

Если определять свое положение по 2 системам сразу, то есть несколько преимуществ такого решения:

1. Возможность получить данные с минимальной погрешностью. Например, на севере России для измерения подойдет «ГЛОНАСС», а вот для навигации в центральной части страны поможет GPS.
2. Поскольку эти системы военные, бывает, что одна из них недоступна, тогда выручит вторая. Они взаимозаменяемы.
3. Гибкость. В одних местностях лучше будет американский вариант, в других – российский.

Эра космоса наступила. И околоземное пространство используется не только для исследований, но и для помощи в навигации, проведения межевания и других нужд. Главное – знать о точности каждой из систем и правильно ими пользоваться.

Применение GPS-трекеров

Благодаря многофункциональности и надежности, Gps-маяки используют в самых разных компаниях для отслеживания перемещений. Чаще всего они применяются в следующих отраслях:

Автоперевозки

Контроль и мониторинг доставки важного груза – это очень удобно. К тому же, при организации логистики важно знать, где именно находится продукция

Также использование такой системы позволяет контролировать расход топлива и пробег.
Сельское хозяйство. Трекеры дают возможность отслеживать расход горючего и объем проделанной работы. Например, можно точно посчитать обработанную площадь. Нередко они используются для животных с целью контроля их перемещения.
Службы такси. Маяки удобны для автомобилей, которые работают в такси. Можно выбирать наиболее оптимальный маршрут, рассчитывать время выезда на вызов.
Охранные компании. С помощью трекеров можно следить за движением команды на выезде в режиме реального времени. Таким образом, можно гарантировать молниеносную реакцию на вызов.
Коммунальные службы. В таких организациях маяки особенно полезны, ведь позволяют руководству контролировать работу сотрудников, перемещение техники и расходование топлива.

Можно с уверенностью сказать, что GPS-трекеры – это незаменимые помощники при ведении бизнеса. Современная техника позволяет контролировать работу сотрудников, следить за их эффективностью.

Есть ли другие навигационные системы

Помимо ГЛОНАСС и GPS, существует еще несколько спутниковых группировок навигации:

1. Галилео. Разработка Европейского космического агентства. Состоит из 26 спутников, расположенных на высоте порядка 23 000 км. Установка предназначена для работы на территории стран Евросоюза, объединена с системой GPS.
2. Бэйдоу. Локальная китайская навигационная система. Включает в себя 48 космических аппаратов. Перспектива развития – объединение с ГЛОНАСС.
3. IRNSS. Спутниковая группировка, действующая на территории Индии и граничащих с ней земель. Состоит всего из четырех устройств, находящихся на высоте 36 000 км. Назначение установки не только в навигации, но и в ликвидации последствий катастроф.
4. QZSS. Японский проект навигационной системы, включающий в себя один спутник. Постепенно планируется запуск еще трех аппаратов. Установка рассчитана на применение в странах Азии. Проект совмещает такие функции, как навигация, контроль общественного транспорта и туристический справочник.

Спутниковые системы

Все перечисленные системы работают, но все еще находятся на стадии развития.

Услуги системы ГЛОНАСС

Система ГЛОНАСС предоставляет потребителю два вида услуг – стандартной и высокой точности.

Услуги стандартной точности предоставляются потребителям посредством передачи сигналов стандартной точности в L-диапазоне частот.
Каждый космический аппарат «Глонасс-М» передаёт навигационные радиосигналы с частотным разделением в двух диапазонах: L1 (1,6 ГГц) и L2 (1,25 ГГц).

Сигнал стандартной точности с тактовой частотой 0,511 МГц, предназначенный для использования отечественными и зарубежными гражданскими потребителями, доступен для всех потребителей, оснащенных соответствующей АП, в зоне видимости которых находятся спутники системы ГЛОНАСС.

Глонасс – история, плюсы минусы

История создания системы ГЛОНАСС начинается в 1976 году на территории Советского Союза. В 1986 году команда разработчиков начала проводить летные испытания первых спутников, но спустя четыре года эксперимент пришлось прекратить из-за отсутствия финансовых средств.

Испытания возобновились в 2001 году, когда власти России решили, что пора запускать свое навигационную сеть. Тогда была принята государственная программа под названием «Глобальная навигационная система».

Специалисты со всего мира отмечали плюсы системы ГЛОНАСС. Например, шведская спутниковая компания заявила, что российская программа идеально подходит для работы в северных широтах. Даже при угле наклона в 65 градусов и на высоте более 19 тысяч километров спутники подают отличные сигналы, достоверность которых составляет 2,8 метров.

Несмотря на многие положительные моменты работы программы, существуют и минусы:

• во время смены небесных координат приводит к неточностям определения местонахождения до 30 метров;
• кратковременное прерывание сигнала со спутника;
• внешнее влияние на точность данных зависящее от рельефа.

На протяжении всей истории развития любой навигационной системы, включая ГЛОНАСС, главной задачей остается повышение точности определения местонахождения.

Чем отличается Глонасс от GPS?

Изначально в мире существовала всего одна система позиционирования – американская GPS. Но вскоре появилась российская системе ГЛОНАСС, которая стала единственным конкурентов разработке США. Системы gps и глонасс имеют множество особенностей, однако следует выделить 3 основных отличия:

• Количество спутников. Американская система имеет в своем распоряжении больше спутников, нежели российская, в том числе резервные аппараты.
• Точноcть определения координат. Любой глонасс трекер считается менее точным нежели его аналог из США, так как его погрешность при определении координат составляет 3-6 метров, в то время как устройство gps трекер ошибается не более чем на 2-4 метра.
• Частота сигналов. Спутники обеих систем передают сигналы на разных частотах. Однако некоторые передаются в достаточно близких диапазонах.

В остальном системы крайне похожи и имеют практически идентичные характеристики, так как построены на похожих принципах. Единственный существенный недостаток системы ГЛОНАСС – ее сигнал доступен не по всему миру. Поэтому многие люди и компании выбирают именно gps трекер для человека и автомобилей.

Резюме

Системы GPS и ГЛОНАСС являются взаимодополняемыми. Оптимальное решение – это спутниковый GPS-ГЛОНАСС мониторинг. Устройства с двумя системами, например, GPS-маркеры с ГЛОНАСС-модулем «М-Плата» обеспечивают высокую точность позиционирования и уверенную работу. Если для позиционирования исключительно по ГЛОНАСС погрешность в среднем составляет 6 м, а для GPS – 4 м, то при использовании двух систем одновременно она снижается до 1,5 м. Но такие приборы с двумя микрочипами стоят дороже.

ГЛОНАСС разработана специально для российских широт и потенциально способна обеспечить высокую точность, из-за ее недоукомплектованности спутниками реальное преимущество пока на стороне GPS. Плюсы американской системы – это доступность и широкий выбор устройств с поддержкой GPS.

Навигационные сигналы

Магнитные волны, посредством которых осуществляется связь, представляют собой непрерывный спектр частот. Специфическая стратегия использования отдельных свойств волнового диапазона с помощью передающего оборудования позволяет организовать множественный доступ в рамках определенного стандарта связи. Всего различают три основных подхода, получивших названия в соответствии с применяемым способом разделения каналов:

• частотный – FDMA;
• временной – TDMA;
• кодовый – CDMA.

Последние три буквы схожие, в названиях, – это аббревиатура от Division Multiple Access – Разделение Множественного Доступа, а первые характеризуют технологию и понятны без перевода Frequency, Time и Code.

FDMA-сигналы

Этот способ применяют не только сотовые операторы. Он широко распространен и в других устройствах связи. Суть состоит в разделении электромагнитного спектра линии по частоте на равные или неравные полосы пропускания, симметричные или асимметричные каналы. Каждому передатчику выделяется свой частотный ресурс, который не имеет ограничений по времени использования. Для недопущения создания помех каждый канал ограничивается свободным частотным интервалом.

CDMA-сигналы

Технология использует не временной и не частотный принцип разделения ресурса. Каждому подключенному устройству, участвующему в передаче данных, выделяется индивидуальный код известный принимающей стороне, которая выделяет его из общего трафика полосы пропускания. Недостаток CDMA – необходимость для обмена информацией в сложном дорогостоящем оборудовании.

Что такое ГЛОНАСС

Название системы расшифровывается как ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система. Установка является российским аналогом GPS и включает в себя 24 космических аппарата, 18 из которых покрывают территорию РФ.

ГЛОНАСС

В состав системы входят три элемента:

1. Спутники
2. Наземные станции.
3. Приемники.

Космические устройства передают сигналы на наземные антенны, недвижимые в пространстве. Таким образом, спутник «узнает» свои координаты. После аппарат отправляет сообщения на Землю с информацией о своем расположении, а приемники этот сигнал принимают, определяя свое положение относительно орбитальных «ориентиров». Для наиболее точной информации нужны сигналы как минимум с четырех спутников.

Предназначение

Изначально система планировалась исключительно для военного использования. Тем не менее с годами развилось гражданское применение установки.

На сегодняшний день ГЛОНАСС выполняет следующие функции:

• навигация приемников;
• наведение оружия;
• управление беспилотниками;
• реагирование на ДТП;
• контроль транспорта.

Как пользоваться

Для применения системы в телефоне не понадобятся никакие дополнительные действия – модуль сам активируется при включении нужного приложения. Приемники ГЛОНАСС также устанавливаются в автомобилях – для их активации требуется нажатие на тревожную кнопку или сильное столкновение. Если трекер установлен в навигатор, то нужно всего лишь включить устройство.

Сравнение с GPS

Для наглядности анализ 2 систем представлен в таблице.

ГЛОНАСС лучше для мониторинга именно в России, поскольку это отечественная система. Даже в глуши она будет передавать устойчивый сигнал со спутников на трекеры. GPS такого не гарантирует, хотя и покрывает всю территорию РФ.

Орбиты спутников GPS и GLONASS

Основные отличия GLONASS и GPS

Обе спутниковые системы различаются по параметрам:

• Численность спутников. Сбор и передача навигационных данных осуществляются с помощью 24 спутников, выведенных на орбиту, в обоих системах. На случай непредвиденных сбоев в работе основных спутников на орбиту выведено несколько резервных устройств. Главное отличие между GLONASS и GPS – при необходимости США могут расширить количество активных спутников до 48, в российской системе такой возможности не предусмотрено.
• Расположение спутников. GPS базируется в 6 плоскостях, в каждую плоскость включено 4 аппарата. Спутники вращаются вместе с Землей. В GLONASS вращение происходит вне зависимости от перемещения Земли, по 8 спутников расположено в трех плоскостях.
• Частота передачи сигналов. Все сигналы, передаваемые спутниковым оборудованием, разнесены по разным частотам, чтобы не возникало конфликтов. При этом, некоторые частоты американского оборудования GPS максимально приближены к частотам GLONASS.

Это основные отличия GLONASS от GPS, по другим параметрам оборудование работает по схожему принципу, обладает примерно одинаковыми техническими характеристиками.

Преимущества системы ГЛОНАСС

Положение асинхронных спутников на орбите более стабильное, что облегчает управление ими. Регулярное внесение корректив не требуется

Данное преимущество важно для специалистов, а не потребителей.
Система создана в России, поэтому обеспечивает уверенный прием сигнала и точность позиционирования в северных широтах. Это достигается за счет большего угла наклона спутниковых орбит.
ГЛОНАСС – это отечественная система, и останется доступной для россиян в случае отключения GPS.

Спутники вращаются синхронно вращению Земли, поэтому для точного позиционирования требуется работа корректирующих станций.
Низкий угол наклона не обеспечивает хорошего сигнала и точного позиционирования в полярных областях и высоких широтах.
Право управления системой принадлежит военным, а они могут искажать сигнал или вообще отключить GPS для гражданских лиц или для других стран в случае конфликта с ними. Поэтому хотя GPS для транспорта точнее и удобнее, а ГЛОНАСС – надежнее.

Разработка системы началась позже и до недавнего времени велась со значительным отставанием от американцев (кризис, финансовые злоупотребления, хищения).
Неполный комплект спутников. Продолжительность службы российских спутников ниже, чем американских, они чаще нуждаются в ремонте, поэтому точность навигации в ряде областей снижается.
Спутниковый мониторинг транспорта ГЛОНАСС дороже, чем GPS из-за высокой стоимости устройств, адаптированных к работе с отечественной системой позиционирования.
Недостаток программного обеспечения для смартфонов, КПК. Модули ГЛОНАСС проектировали для навигаторов. Для компактных портативных устройств на сегодняшний день более распространенный и доступный вариант – это поддержка GPS-ГЛОНАСС или только GPS.

Резюме

Системы GPS и ГЛОНАСС являются взаимодополняемыми. Оптимальное решение – это спутниковый GPS-ГЛОНАСС мониторинг. Устройства с двумя системами, например, GPS-маркеры с ГЛОНАСС-модулем «М-Плата» обеспечивают высокую точность позиционирования и уверенную работу. Если для позиционирования исключительно по ГЛОНАСС погрешность в среднем составляет 6 м, а для GPS – 4 м, то при использовании двух систем одновременно она снижается до 1,5 м. Но такие приборы с двумя микрочипами стоят дороже.

Сравнение модулей по техническим параметрам

Были протестированы следующие приемники (табл. 2):

• NV08C-CSM производства ЗАО «КБ НАВИС» (Россия);
• S1722G2FG производства SkyTraq (Тайвань);
• «ГеоС-1М» производства КБ «ГеоСтар навигация» (Россия).

Таблица 2. Анализ технических характеристик ГЛОНАСС/GPS-модулей

Модуль

«ГеоС-1М» 

S1722G2FG

NV08C-CSM

SIM18

Навигационные параметры

Рабочие сигналы ССРН

L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS

L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS

L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS
L1 GALILEO/COMPASS OS Data+Pilot

L1 GPS/SBAS

Количество и распределение каналов приема сигналов ССРН

24 канала
(12 GPS,12 ГЛОНАСС)

88 каналов свободного распределения по ССРН

32 канала свободного распределения по ССРН

48 каналов

Чувствительность, дБм

Режим обнаружения

–140

–146

–143

–147

Режим сопровождения

–150

–162

–160

–162

Точность определения (CEP)

Автономный режим, м

3

2,5

2,5

2,5

Режим коррекции SBAS

не поддерживается

не поддерживается

2

Режим коррекции RTCM SC104

не поддерживается

не поддерживается

1

Точность метки 1PPS, нс

±150

±30

±25

±30

Ограничения
по параметрам
движения

Высота, м

18 000

18 000

18 000

18 288

Скорость, м/с

515

515

500

500

Ускорение

3g

5g

5g

5g

Временные параметры старта (TTF), с

Холодный

36

29

30

33

Теплый

29

29

30

30

Горячий

4

1

3

0,6

Частота обновления данных (максимальная), Гц

1; 5

1

1; 2; 5; 10

1

Параметры энергопотребления

Диапазон напряжения питания приемника, В

3–3,6

3–3,6

3–5,5

1,71–1,89

Диапазон напряжения на входе Vbat, В

2–3,6

1,5–6

2,2–5,5

1,71–1,89

Ток потребления, мА

Режим обнаружения

115

106

60

50

Режим сопровождения

110

60

50

40

Форм-фактор

Типы контактных площадок

на корпусе

на корпусе

на корпусе

на корпусе

Масса, г

10

2

3

0,5

Размер, мм

35,5×33,2×2,8

17×22,4

26,6×20×2,5

11×11×2,4

В таблице также приведены характеристики модуля SIM18 (выполнен на чипсете SiRF Star 4 only GPS производства SIMCOM, КНР).

Основными параметрами для сравнения были выбраны:

• технические характеристики, заявленные производителем приемника;
• качество и полнота технической документации;
• функционал тестовой программы производителя;
• технические параметры, показанные в процессе испытаний приемника.

Анализ технических характеристик позволяет сделать вывод о том, что модуль NV08C-CSM по совокупности параметров значительно превосходит модели «ГеоС-1М», S1722G2F и SIM18. Особенно привлекательно выглядят энергопотребление; поддерживаемые спутниковые сигналы; частота обновления данных; точность определения координат; диапазон питающего напряжения.

Возможно, вам также будет интересно

В продолжение ранее опубликованной статьи, данный материал посвящен практическому применению тонального модема (in-band modem), встроенного в 3G-модуль сотовой связи SIM5360E производства SIMCom Wireless Solutions, для передачи минимального набора данных в системе «ЭРА-ГЛОНАСС». Статья будет интересна техническим специалистам, разработчикам навигационного оборудования транспортной телематики, с…

Спецификация Bluetooth 4.0 явила миру новый вариант этой технологии: потребителям она известна как Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE) или Bluetooth Smart. Новая форма технологии Bluetooth была создана для того, чтобы стимулировать развитие нового типа Bluetooth-устройств, которые можно было бы применять в тех сферах, где до этого использование Bluetooth было неоправданно из-за стоимости технол…

Компании NXP Semiconductors и Belkin International создали сеть «умного дома», которая позволяет управлять осветительными приборами, имеющими собственный адрес IPv6, при помощи смартфона или планшетного ПК.
Элементом данной сети является разработанное компанией BI решение WeMo, которое позволяет мобильным устройствам посредством беспроводной сети Wi-Fi безопасно взаимодействовать с умными …

ГЛОНАСС для контроля транспорта, как работает мониторинг транспорта

Основными элементами системы являются оборудование для коммуникации со спутниками или для сотовой связи, логическое устройство обработки сложной информации и цифровые карты, на которые проецируется положение отслеживаемого транспортного средства. С помощью передачи сигнала от движущегося объекта к спутникам и, наоборот, периодически обновляются его координаты. На протяжении всего маршрута автомобиль, судно или самолет накапливает информацию о своем местонахождении в заданные моменты времени и либо передает ее диспетчерским службам, либо сохраняет в постоянной памяти до прибытия в пункт назначения.

Оборудование для мониторинга

В случае, когда мониторинг в реальном времени не обязателен, установка дорогостоящего оборудования и оплата услуг оператора сотовой связи не требуется. Появляется возможность обойтись более недорогим модулем обмена данными со спутником напрямую.

Применяется мониторинг предприятиями для решения вопросов логистики, автоматизации контроля и управления перевозками и подвижным составом.

Основные задачи:

• помощь водителю в прокладывании маршрута;
• отчетность соблюдения графика движения;
• накопление статистической информации;
• определение положения транспорта в случае аварии или угона.

Что входит в передаваемый сигнал

Прежде всего, терминалом, установленным на транспортном средстве, передается запрос на спутник. Именно так определяются координаты в пространстве. При работе в режиме реального времени через сотового оператора передается также информация с датчиков автомобиля. Так, большинство систем экстренного реагирования получают сведения о состоянии транспортного средства от установленных на нем сенсоров.

В автомобиле устанавливаются датчики:

• расхода топлива;
• нагрузки на оси;
• состояния корпуса;
• температуры.

Если речь идет о ЭРА-ГЛОНАС, обязательно передаются следующие сведения:

1. Координаты аварийного транспорта.
2. Скорость на момент ДТП.
3. Вид сигнала тревоги (сработал датчик, нажата кнопка).
4. Информация о автомобиле (марка, технические характеристики; номер).
5. Наличие и количество ремней безопасности.

Есть ли ГЛОНАСС в смартфоне

Большая часть современных гаджетов выпускается с двойным встраиваемым модулем – ГЛОНАСС и GPS. Принцип проверки поддержки систем одинаков для телефонов и на Андроид, и для айфонов.

ГЛОНАСС в смартфоне

Способы проверки

Узнать, есть ли ГЛОНАСС на телефоне, можно тремя способами:

1. Поиск в технических характеристиках. Обычно в руководстве пользователя информация о спутниковых установках указана в графе «Навигация».
2. Программный тест. Существует много программ для проверки поддержки навигационных систем. Нужно всего лишь скачать приложение из бесплатных источников и запустить его. Обычно ГЛОНАСС обозначается российским флагом, а GPS – американским.
3. Поиск в настройках смартфона. В меню «Системные настройки» нужно выбрать пункт «Навигация». В открывшемся окне системы ГЛОНАСС и GPS будут указаны отдельными пунктами. В этом же меню можно отключить или включить установки.

Список устройств

Компании-производители используют ГЛОНАСС для Андроид и IOS посредством различных приложений. Во многих моделях присутствует двойная поддержка совместно с GPS. Программы для использования ГЛОНАСС в iphone и телефонах на Андроиде одинаковы. Аппараты следующих концернов поддерживают отечественную систему:

• Apple;
• Samsung;
• Yota;
• Xiaomi.

Также российской навигационной системой снабжаются некоторые китайские смартфоны, например, Хонор.

Возможно, вам также будет интересно

Начиная с 60-х годов XX века вооруженные, военно-морские и военно-воздушные силы США независимо друг от друга проводили работы над созданием радионавигационных систем, позволяющих независимо от погодных условий круглосуточно точно определять координаты объектов на Земле.

Спецификация Bluetooth 4.0 явила миру новый вариант этой технологии: потребителям она известна как Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE) или Bluetooth Smart. Новая форма технологии Bluetooth была создана для того, чтобы стимулировать развитие нового типа Bluetooth-устройств, которые можно было бы применять в тех сферах, где до этого использование Bluetooth было неоправданно из-за стоимости технол…

В статье приведена краткая информация о технологии SmartMesh IP и модулях для ее реализации, выпускаемых компанией Analog Devices и предназначенных для организации сенсорных сетей промышленных систем IoT, которые обеспечивают высокую достоверность передачи данных при работе в сложных условиях значительных радиопомех. Универсальность модулей и их технические характеристики позволяют создавать ма…

Похожие записи:

Ford mustang (1-е поколение: 1964-1973) Rb-двигатель от nissan: модель, характеристика, особенности работы, плюсы и минусы эксплуатации Ширина колесных дисков Что нужно для работы в такси: 2 варианта Рулевое управление автомобиля Устройство колдуна ваз 2110