Είναι ακόμα δύσκολο να πιστέψουμε ότι στην εποχή μας του «άγριου» εμπορίου υπάρχει μια απολύτως δωρεάν (με τη διαθεσιμότητα τεχνικών μέσων) η δυνατότητα προσδιορισμού της τοποθεσίας σας οπουδήποτε στον κόσμο. Αυτή είναι μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις του 20ου αιώνα! Αυτό το σύστημα πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων (σήμερα υπάρχουν πολλά από αυτά) σχεδιάστηκε κυρίως για τα συμφέροντα της άμυνας (και της επιστήμης), αλλά πέρασε πολύ λίγος χρόνος και σχεδόν κάθε άτομο άρχισε να το χρησιμοποιεί καθημερινά. Κάτω από το gps navigator εννοούμε έναν ειδικό ραδιοφωνικό δέκτη για τον προσδιορισμό των γεωγραφικών συντεταγμένων της τρέχουσας θέσης (θέση).

Με ώθησε να γράψω αυτή την ανάρτηση η φράση ενός γνωστού τουρίστα σε στενούς κύκλους για το Garmin Etrex 30x navigator.
Ακολουθεί ένα απόσπασμα από το άρθρο του: "Δορυφορικό σύστημα: GPS / GPS + Glonass / Λειτουργία επίδειξης. Δεν υποδηλώνει ότι μόνο το Glonass δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί; Άρα δεν υπάρχει. Οι οδηγίες δεν αναφέρουν τίποτα γι 'αυτό. Μπορείτε να πάρετε το Garmin με το ένα χέρι για χάρη του γέλιου , και σε ένα άλλο smartphone με GLONASS, ανοίξτε την οθόνη προβολής του δορυφόρου και προσπαθήστε να βρείτε παρόμοια. Αυτό είναι απλώς μια εξομοίωση, οπότε το αν θα βάλετε GPS ή GPS + GLONASS δεν είναι σημαντικό."
Πώς σας φαίνεται αυτή η δήλωση; Απλά μην πετάτε παντόφλες ελέγξτε αμέσως. Δεδομένου ότι οι έννοιες "GPS", "GLONASS" και "Garmin" εμφανίζονται εδώ, θα πρέπει να καλύψουμε πλήρως το θέμα.

1 - GPS
Το πρώτο παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης ήταν το αμερικανικό σύστημα NAVSTAR, το οποίο χρονολογείται από το 1973. Ήδη το 1978 εκτοξεύτηκε ο πρώτος δορυφόρος, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί η αρχή της εποχής του Παγκόσμιου Συστήματος Εντοπισμού Θέσης (GPS) και το 1993 ο τροχιακός αστερισμός αποτελούνταν από 24 διαστημόπλοια (SC), αλλά μόλις το 2000 (μετά την απενεργοποίηση του λειτουργία επιλεκτικής πρόσβασης) ξεκίνησε η τακτική λειτουργία για μη στρατιωτικούς χρήστες.
Οι δορυφόροι NAVSTAR βρίσκονται σε υψόμετρο 20.200 km με κλίση 55° (σε έξι επίπεδα) και περίοδο τροχιάς 11 ώρες και 58 λεπτά. Το GPS χρησιμοποιεί το Παγκόσμιο Γεωδαιτικό Σύστημα του 1984 (WGS-84), το οποίο έχει γίνει το πρότυπο για συστήματα συντεταγμένων σε όλο τον κόσμο. ΟΛΟΙ οι πλοηγοί εντοπίζουν (εμφάνιση συντεταγμένων) σε αυτό το σύστημα από προεπιλογή.

Ο αστερισμός αυτή τη στιγμή αποτελείται από 32 δορυφόρους. Το νωρίτερο στο σύστημα είναι 22 Νοεμβρίου 1993, το πιο πρόσφατο (πιο πρόσφατο) είναι στις 9 Δεκεμβρίου 2015.


()

2 - GLONASS
Το εγχώριο σύστημα πλοήγησης ξεκίνησε με το σύστημα Cicada που αποτελείται από τέσσερις δορυφόρους το 1979. Το σύστημα GLONASS τέθηκε σε δοκιμαστική λειτουργία το 1993. Το 1995, αναπτύχθηκε ένας πλήρης τροχιακός αστερισμός (24 δορυφόροι Glonass πρώτης γενιάς) και ξεκίνησε η τακτική λειτουργία του συστήματος. Από το 2004 έχουν εκτοξευθεί νέοι δορυφόροι «Glonass-M», οι οποίοι εκπέμπουν δύο πολιτικά σήματα στις συχνότητες L1 και L2.
Οι δορυφόροι GLONASS βρίσκονται σε υψόμετρο 19.400 km με κλίση 64,8° (σε τρία επίπεδα) και περίοδο 11 ωρών και 15 λεπτών.

Ο αστερισμός αυτή τη στιγμή αποτελείται από 24 δορυφόρους. Το νωρίτερο στο σύστημα είναι 3 Απριλίου 2007, το πιο πρόσφατο (πιο πρόσφατο) είναι στις 16 Οκτωβρίου 2017.


()

Πίνακας με αριθμούς δορυφόρων GLONASS. Υπάρχει ένας αριθμός GLONASS και ένας αριθμός COSMOS. Τα smartphone μας έχουν εντελώς διαφορετικούς δορυφορικούς αριθμούς. Από 1 αυτό είναι GPS, από 68 - GLONASS.
Επιπλέον - είναι ακόμη διαφορετικά στον πλοηγό και το smartphone.

Ας δούμε τώρα το πρόγραμμα «Orbitron». Το απόγευμα της 4ης Απριλίου, 10 δορυφόροι του συστήματος GLONASS «πέταξαν» στον ουρανό στο Izhevsk.

Ή σε άλλη προβολή - στον χάρτη. Υπάρχουν όλα τα δεδομένα για κάθε δορυφόρο.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο συστημάτων είναι το σήμα και η δομή του.
Το σύστημα GPS χρησιμοποιεί διαίρεση κώδικα. Ένα σήμα με τυπικό κωδικό ακριβείας (κωδικός C/A) που εκπέμπεται στη ζώνη L1 (1575,42 MHz). Τα σήματα διαμορφώνονται με ψευδοτυχαίες ακολουθίες δύο τύπων: C/A-code και P-code. Το C/A - δημόσιος κωδικός - είναι ένα PRN με περίοδο επανάληψης 1023 κύκλων και ρυθμό παλμού 1,023 MHz.
Στο σύστημα GLONASS, διαίρεση συχνότητας καναλιών. Όλοι οι δορυφόροι χρησιμοποιούν την ίδια ψευδοτυχαία ακολουθία κωδικών για τη μετάδοση ανοιχτών σημάτων, ωστόσο κάθε δορυφόρος εκπέμπει σε διαφορετική συχνότητα χρησιμοποιώντας διαχωρισμό συχνότητας 15 καναλιών. Ραδιοφωνικά σήματα πλοήγησης με διαίρεση συχνότητας σε δύο ζώνες: L1 (1,6 GHz) και L2 (1,25 GHz).
Η δομή του σήματος είναι επίσης διαφορετική. Θεμελιωδώς διαφορετικά μαθηματικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την κίνηση των δορυφόρων σε τροχιά. Για το GPS, αυτό είναι ένα μοντέλο στα ωστικά στοιχεία. Αυτό το μοντέλο υπονοεί ότι η τροχιά του δορυφόρου χωρίζεται σε τμήματα, στα οποία οι κινήσεις περιγράφονται από το Keplerian μοντέλο, οι παράμετροι του οποίου αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Το σύστημα GLONASS χρησιμοποιεί ένα μοντέλο διαφορικής κίνησης.
Τώρα στο ζήτημα της δυνατότητας συνδυασμού. Το 2011 πέρασε υπό την αιγίδα της υποστήριξης GLONASS. Κατά το σχεδιασμό των δεκτών, ήταν σημαντικό να ξεπεραστούν τα προβλήματα ασυμβατότητας μεταξύ GLONASS και υποστήριξης υλικού GPS. Δηλαδή, το σήμα GLONASS με διαμόρφωση συχνότητας απαιτούσε μεγαλύτερο εύρος ζώνης από τα σήματα PCM που χρησιμοποιούνται από το GPS, φίλτρα ζώνης διέλευσης με διαφορετικά κέντρα συχνοτήτων και διαφορετικούς ρυθμούς τσιπ. Για εξοικονόμηση ενέργειας στους πλοηγούς, συνιστάται να ενεργοποιήσετε τη λειτουργία "μόνο GPS".

3 - Garmin
Ο Αμερικανός κατασκευαστής φορητών συσκευών πλοήγησης απέκτησε παγκόσμια φήμη κυρίως χάρη στους τουριστικούς πλοηγούς GPS (GpsMap, eTrex, Oregon, Montana, σειρά Dakota) και πλοηγούς αυτοκινήτων, αθλητικά ρολόγια και ηχούς. Τα κεντρικά γραφεία βρίσκονται στο Olat του Κάνσας. Από το 2011, η Garmin άρχισε να πουλά πλοηγούς GPSMAP 62stc με δυνατότητα λήψης και επεξεργασίας σημάτων από δορυφόρους GPS και GLONASS. Ωστόσο, οι πληροφορίες σχετικά με τους κατασκευαστές τσιπ που χρησιμοποιούνται έχουν γίνει εμπορικό μυστικό.

Η χρήση δεκτών διπλού συστήματος βοηθά στη βελτίωση της ποιότητας πλοήγησης σε πραγματικές συνθήκες, ενώ η ακρίβεια προσδιορισμού των συντεταγμένων των δύο συστημάτων δεν επηρεάζει σε καμία περίπτωση. Ένα ανεπαρκές σήμα από δορυφόρους ενός συστήματος σε μια δεδομένη τοποθεσία και σε μια δεδομένη στιγμή αντισταθμίζεται από δορυφόρους ενός άλλου συστήματος. Ο μέγιστος αριθμός «ορατών» δορυφόρων στον ουρανό υπό ιδανικές συνθήκες: GPS - 13, GLONASS - 10. Για αυτόν τον λόγο οι περισσότεροι συμβατικοί (μη γεωδαιτικοί) δέκτες έχουν 24 κανάλια.

Ακολουθούν τα αποτελέσματα των δοκιμών από το 2016. Για ενημέρωσή σας - NAP-4 και NAP-5 χρησιμοποιήστε δέκτες πλοήγησης του ραδιοσταθμού Izhevsk MNP-M7 και MNP-M9.1, αντίστοιχα.

συμπεράσματα. Τα καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά την ακρίβεια τοποθέτησης στη διαδρομή του πειράματος έδειξαν τα NAP-1, NAP-2, NAP-4. Όλα τα NAP διαθέτουν ακρίβεια τοποθέτησης επαρκή για σίγουρη πλοήγηση σε όλους τους τρόπους λειτουργίας. Ταυτόχρονα, η ακρίβεια εντοπισμού θέσης στη λειτουργία GPS και στη συνδυασμένη λειτουργία είναι κάπως καλύτερη από τη λειτουργία GLONASS.
Τα αποτελέσματα του NAP-3 με πειραματικό λογισμικό όσον αφορά την ακρίβεια τοποθέτησης σε σχέδιο σε όλους τους τρόπους λειτουργίας είναι χειρότερα από αυτά του ίδιου δέκτη με τυπικό λογισμικό (NAP-2). Δεν υπάρχει τέτοια διαφορά στην ακρίβεια ύψους. Οι εξαιρέσεις είναι μεγάλα σφάλματα στη συνδυασμένη λειτουργία, που προκαλούνται από μια εφάπαξ αποτυχία στη λειτουργία του NAP, η οποία οδήγησε σε μεγάλες αποκλίσεις.
Τα αποτελέσματα του NAP-5 είναι γενικά χειρότερα από αυτά του NAP του ίδιου κατασκευαστή της προηγούμενης γενιάς (NAP-4). Υπήρξε μια μικρή βελτίωση στην ακρίβεια τοποθέτησης στο σχέδιο στη λειτουργία GLONASS. ()

Η κεραία του πλοηγού λαμβάνει δορυφορικά σήματα και τα μεταδίδει στον δέκτη, ο οποίος τα επεξεργάζεται. Τσιπ για συσκευές πλοήγησης που υποστηρίζουν GPS+Glonass παράγονται επί του παρόντος από πολλές εταιρείες: Qualcomm (SiRFatlas V, drol_linksστην Garmins υπάρχει δέκτης STA8088EXG από μια από τις μεγαλύτερες ευρωπαϊκές εταιρείες STMicroelectronics.

Συμπεράσματα για τους χρήστες του πλοηγού Garmin:
1. Στους πλοηγούς και ρολόγια Garmin (μετά το 2011), έγινε δυνατή η επιλογή (ενεργοποίηση λήψης και επεξεργασίας σήματος) είτε GPS είτε GPS + GLONASS. Ξεχωριστά, το GLONASS δεν παρέχεται λόγω του γεγονότος ότι είναι Garmin (καλά, πώς θα συμπεριλάβουν οι Αμερικανοί μόνο κάτι ρωσικό;)
2. Σε ιδανικές ή κοντά σε αυτές συνθήκες (στέπα, πεδιάδα), το δεύτερο σύστημα δεν είναι απαραίτητο. Στα βουνά, την πόλη και τα βόρεια γεωγραφικά πλάτη - πολύ επιθυμητό. Αλλά η κατανάλωση ενέργειας θα είναι μεγαλύτερη.
3. Λοιπόν, αν οι κατασκευαστές smartphone κατάφεραν να «χώσουν» αυτή τη δυνατότητα στις συμπαγείς συσκευές τους, τότε γιατί η Garmin δεν «πέτυχε» σε αυτό;
Καλή τύχη!

) έχει σχεδιαστεί για να προσδιορίζει τις τρέχουσες συντεταγμένες, υψόμετρο, ταχύτητα και χρόνο από τα σήματα των δορυφορικών συστημάτων πλοήγησης GLONASS, GPS και SBAS (WAAS, EGNOS). Ενσωματώνεται εύκολα σε συγκροτήματα και συστήματα πλοήγησης.

Περιοχή εφαρμογής

Ο δέκτης πλοήγησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα πλοήγησης υψηλής ακρίβειας, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων με υψηλή δυναμική αντικειμένων, σε συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας για σιδηροδρομικά, αυτοκίνητα, αεροπορικά, θαλάσσια, ποτάμια και άλλους τύπους μεταφορών.

Η μονάδα δέκτη είναι κατασκευασμένη με τη μορφή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με μονόπλευρη διάταξη στοιχείων και μαξιλαριών για επιφανειακή τοποθέτηση.

Προδιαγραφές

Απόδοση πλοήγησης

Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά και σχεδιασμός

Εισαγωγή στο σύστημα GLONASS

GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM) είναι ένα δορυφορικό σύστημα ραδιοπλοήγησης που επιτρέπει σε απεριόριστο αριθμό καταναλωτών σε οποιοδήποτε σημείο της Γης και του εναέριου χώρου, ανεξαρτήτως καιρικών συνθηκών, να προσδιορίζουν τις συντεταγμένες, την ταχύτητα και τον ακριβή χρόνο τους με υψηλή ακρίβεια. Οι τομείς χρήσης του συστήματος GLONASS είναι εκτενείς και ποικίλοι. Μεταξύ αυτών είναι τα ακόλουθα:

1. Οργάνωση εναέριας και θαλάσσιας κυκλοφορίας, βελτίωση της ασφάλειας πτήσεων και ναυσιπλοΐας.


2. Γεωδαισία και χαρτογραφία, σύνταξη κτηματολογίων γης και δασών, κατασκευή δρόμων, τοποθέτηση επικοινωνιών και αγωγών, παρακολούθηση σεισμικά επικίνδυνων περιοχών, γεωλογία και εξερεύνηση ορυκτών, ανάπτυξη κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου σε περιοχές παράκτιων υφαλοκρηπίδων, προσδιορισμός παραμέτρων περιστροφής της Γης κ.λπ.


3. Παρακολούθηση χερσαίων μεταφορών, οργάνωση και διαχείριση της διακίνησης εμπορευμάτων, υπεραστικών σιδηροδρομικών και οδικών μεταφορών, δημιουργία «έξυπνων» οχημάτων.


4. Συγχρονισμός χρονικών κλιμάκων απομακρυσμένων αντικειμένων.


5. Περιβαλλοντική παρακολούθηση, οργάνωση επιχειρήσεων έρευνας και διάσωσης.

Χαρακτηριστικά του συστήματος GLONASS

• Ακρίβεια προσδιορισμών πλοήγησης ανά θέση, m (99,7% πιθανότητα) - 50-70.


• Η ακρίβεια του προσδιορισμού των συνιστωσών του διανύσματος ταχύτητας του καταναλωτή, m/s (99,7% πιθανότητα) δεν είναι χειρότερη από 0,15.


• Η ακρίβεια της δέσμευσης του χρόνου εφημερίας στο GMT (99,7% πιθανότητα) είναι 1 μs.


• Ο χρόνος που απαιτείται για τη διεξαγωγή: - τον πρώτο προσδιορισμό πλοήγησης - από 1 έως 3 λεπτά. επόμενοι ορισμοί πλοήγησης - από 1 έως 10 δευτερόλεπτα.

Ο πρώτος δορυφόρος GLONASS (Cosmos 1413) εκτοξεύτηκε στις 12 Οκτωβρίου 1982. Επίσημα, το σύστημα GLONASS τέθηκε σε λειτουργία στις 24 Σεπτεμβρίου 1993 με εντολή του Προέδρου της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Πώς λειτουργεί το σύστημα GLONASS

Για τον προσδιορισμό των τρισδιάστατων συντεταγμένων, της ταχύτητας και του χρόνου, ο καταναλωτής χρησιμοποιεί σήματα πλοήγησης που μεταδίδονται συνεχώς από δορυφόρους GLONASS. Κάθε δορυφόρος GLONASS εκπέμπει σήματα ραδιοπλοήγησης δύο τύπων: τυπικής ακρίβειας (ST) και υψηλής ακρίβειας (HT). Το σήμα CT μεταδίδεται στη ζώνη L χρησιμοποιώντας την αρχή της διαίρεσης συχνότητας των καναλιών. Αυτό σημαίνει ότι κάθε δορυφόρος GLONASS εκπέμπει ένα σήμα πλοήγησης στη δική του φέρουσα συχνότητα: L1=1602 MHz + 0,5625n MHz, όπου n είναι ο αριθμός καναλιού συχνότητας (n=0,1,2…). Οι δορυφόροι που βρίσκονται σε αντίθετα σημεία του επιπέδου τροχιάς (αντιποδικοί δορυφόροι) μπορούν να μεταδώσουν σήματα πλοήγησης στον ίδιο φορέα. Η ταυτόχρονη παρουσία αντιποδικών δορυφόρων στη ζώνη ορατότητας ενός μεμονωμένου καταναλωτή είναι αδύνατη. Ο δέκτης πλοήγησης του χρήστη λαμβάνει αυτόματα σήματα από τουλάχιστον 4 δορυφόρους GLONASS και μετρά την ψευδο-εύρος αυτών των δορυφόρων και τους ρυθμούς μεταβολής τους. Ταυτόχρονα με τις μετρήσεις εξάγονται και επεξεργάζονται μηνύματα πλοήγησης από τα δορυφορικά σήματα. Ως αποτέλεσμα κοινής επεξεργασίας στον επεξεργαστή του δέκτη μετρήσεων και μηνυμάτων πλοήγησης, υπολογίζονται τρεις συντεταγμένες του καταναλωτή, τρεις συνιστώσες της ταχύτητας της κίνησής του και ο ακριβής χρόνος.

Η σύνθεση του συστήματος GLONASS

Το σύστημα GLONASS περιλαμβάνει τρία υποσυστήματα (τμήματα): ένα υποσύστημα διαστημικού σκάφους (τροχιακό τμήμα), ένα σύμπλεγμα ελέγχου εδάφους (τμήμα εδάφους) και ένα υποσύστημα καταναλωτή (τμήμα).

Υποσύστημα διαστημικού σκάφους

Ο πλήρως αναπτυγμένος αστερισμός GLONASS αποτελείται από 24 διαστημόπλοια που βρίσκονται σε τρία τροχιακά επίπεδα. Τα επίπεδα απέχουν μεταξύ τους σε γεωγραφικό μήκος κατά 120 μοίρες και μετατοπίζονται μεταξύ τους με το επιχείρημα του γεωγραφικού πλάτους κατά 15 μοίρες. Οκτώ δορυφόροι τοποθετούνται σε κάθε επίπεδο με ομοιόμορφη μετατόπιση γεωγραφικού πλάτους 45 μοιρών. Οι δορυφόροι βρίσκονται σε κυκλικές τροχιές με κλίση 64,8 μοιρών και περίοδο τροχιάς περίπου 11 ώρες και 15 λεπτά. Αυτή η διαμόρφωση του τροχιακού αστερισμού καθιστά δυνατή τη διασφάλιση της σταθερής παρουσίας τουλάχιστον 5 δορυφόρων με αποδεκτή γεωμετρία αστερισμού στη ζώνη ορατότητας του καταναλωτή που βρίσκεται οπουδήποτε στη Γη και κοντά στη Γη.

Προς το παρόν, το τροχιακό υποσύστημα GLONASS αποτελείται από 24 δορυφόρους λειτουργίας και έναν αναμονής. Ταυτόχρονα, παρέχεται πεδίο συνεχούς πλοήγησης με συνεχή παρουσία 5 ... 8 δορυφόρων GLONASS στη ζώνη ορατότητας του καταναλωτή. Τα χαρακτηριστικά παρατηρησιμότητας των δορυφόρων GLONASS σε βόρεια γεωγραφικά πλάτη (> 50 μοίρες) είναι καλύτερα από τα χαρακτηριστικά παρατηρησιμότητας των δορυφόρων GPS.

Δορυφόρος GLONASS

Η εκτόξευση των δορυφόρων GLONASS σε τροχιά πραγματοποιείται από τις Ρωσικές Διαστημικές Δυνάμεις από το κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ. Ο αερομεταφορέας βαριάς κατηγορίας PROTON εκτοξεύει τρεις δορυφόρους ταυτόχρονα. Ο ενσωματωμένος εξοπλισμός του δορυφόρου GLONASS περιλαμβάνει ένα συγκρότημα πλοήγησης, ένα συγκρότημα ελέγχου, συστήματα προσανατολισμού, σταθεροποίησης, διόρθωσης κ.λπ. Κάθε δορυφόρος είναι εξοπλισμένος με ένα πρότυπο χρόνου/συχνότητας καισίου σχεδιασμένο για να σχηματίζει μια πολύ σταθερή κλίμακα χρόνου και να συγχρονίζει όλες τις διαδικασίες στον εξοπλισμό του πλοίου. Ο ενσωματωμένος υπολογιστής επεξεργάζεται τις πληροφορίες πλοήγησης που προέρχονται από το GCC και τις μετατρέπει σε μορφή μηνύματος πλοήγησης για τους καταναλωτές.

Μήνυμα πλοήγησης

Το μήνυμα πλοήγησης μεταδίδεται ως μέρος του ραδιοφωνικού σήματος πλοήγησης και περιλαμβάνει:

• δορυφορικό εφήμερο, διορθώσεις συχνότητας-χρόνου στην ενσωματωμένη χρονική κλίμακα σε σχέση με το χρόνο συστήματος GLONASS και UTC(SU).


• χρονικές σημάνσεις?


• ημερολόγιο συστήματος.

Οι εφημερίδες είναι ακριβείς συντεταγμένες (x,y,z) και η πρώτη και η δεύτερη παράγωγός τους, που περιγράφουν τη θέση του δορυφόρου στο γεωκεντρικό σύστημα συντεταγμένων PZ-90. Το αλμανάκ περιέχει πληροφορίες για όλους τους δορυφόρους του συστήματος, και συγκεκριμένα: Κεπλεριανά στοιχεία, χονδρικές τιμές διορθώσεων χρόνου στον χρόνο επί του σκάφους σε σχέση με τον χρόνο του συστήματος και ενδείξεις λειτουργικότητας/αστοχίας κάθε δορυφόρου.

Συγκρότημα ελέγχου εδάφους

Ο αστερισμός GLONASS ελέγχεται από το σύμπλεγμα ελέγχου εδάφους (GCC). Περιλαμβάνει το Κέντρο Ελέγχου Συστήματος (SCC) (Golitsino-2, Περιφέρεια Μόσχας) και ένα δίκτυο σταθμών παρακολούθησης και ελέγχου που είναι διασκορπισμένοι σε όλη τη Ρωσία. Το συγκρότημα ελέγχου εδάφους συλλέγει, συσσωρεύει και επεξεργάζεται πληροφορίες τροχιάς και τηλεμετρίας για όλους τους δορυφόρους του συστήματος και εκδίδει εντολές ελέγχου και πληροφορίες πλοήγησης σε κάθε δορυφόρο. Οι πληροφορίες τροχιάς βαθμονομούνται περιοδικά με τη χρήση αποστάσεων λέιζερ (κβαντο-οπτικοί σταθμοί) από το NCU. Για να γίνει αυτό, οι δορυφόροι GLONASS είναι εξοπλισμένοι με ανακλαστήρες λέιζερ. Ο συγχρονισμός όλων των διαδικασιών είναι πολύ σημαντικός για τη σωστή λειτουργία του συστήματος. Για να γίνει αυτό, το NKU παρέχεται με έναν κεντρικό συγχρονιστή (CC), ο οποίος είναι ένα πρότυπο χρόνου/συχνότητας υδρογόνου υψηλής ακρίβειας. Η ΑΠ είναι συγχρονισμένη με το Εθνικό Πρότυπο ώρας/Συχνότητας UTC(SU).

Ανάπτυξη διαφορικών υποσυστημάτων GLONASS στη Ρωσία

Η μελέτη του τρόπου διαφορικής πλοήγησης για το σύστημα GLONASS στη Ρωσία έχει επιδιωχθεί ενεργά από τα τέλη της δεκαετίας του 1970, σχεδόν παράλληλα με την ανάπτυξη του ίδιου του συστήματος GLONASS. Επιστήμονες από το Κεντρικό Ινστιτούτο Έρευνας των Στρατιωτικών Διαστημικών Δυνάμεων, το Ρωσικό Ινστιτούτο Ερευνών Διαστημικών Οργάνων, το Ρωσικό Ινστιτούτο Ραδιοπλοήγησης και Χρόνου και την Ένωση Έρευνας και Παραγωγής Εφαρμοσμένης Μηχανικής συμμετείχαν ενεργά σε αυτές τις εργασίες. Ωστόσο, για διάφορους αντικειμενικούς λόγους, η πρακτική εφαρμογή του τρόπου διαφορικής πλοήγησης στη Ρωσία με τη μορφή διαφορικών υποσυστημάτων έχει καθυστερήσει.

Η εντατικοποίηση των εργασιών για τους τρόπους διαφορικής πλοήγησης στη Ρωσία σημειώθηκε το 1990-1991. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι περιοχές κάλυψης ορισμένων ξένων διαφορικών δικτύων GPS καταλαμβάνουν εν μέρει το έδαφος της Ρωσίας και τα ύδατα των θαλασσών που το περιβάλλουν. Επιπλέον, ορισμένες ξένες εταιρείες δείχνουν σοβαρό ενδιαφέρον για την ανάπτυξη της ρωσικής καταναλωτικής αγοράς και την ανάπτυξη των διαφορικών τους δικτύων στη Ρωσία. Υπό αυτές τις συνθήκες, το ενδιαφέρον των Ρώσων καταναλωτών και κατασκευαστών εξοπλισμού πλοήγησης για διαφορικούς τρόπους πλοήγησης έχει αυξηθεί. Ως εκ τούτου, ξεκίνησαν ενεργά οι εργασίες για τη δημιουργία διαφορικών σταθμών για διάφορους σκοπούς.

Επί του παρόντος, υπάρχουν σχέδια στη Ρωσία για τη δημιουργία τοπικών και περιφερειακών διαφορικών υποσυστημάτων που εξυπηρετούν αεροσκάφη και πλοία. Δεδομένης της τμηματικής τους εξειδίκευσης, κυρίως λόγω των επιλεγμένων καναλιών για την εισαγωγή διορθωτικών τροποποιήσεων στους καταναλωτές, η χρήση αυτών των συστημάτων από άλλο ευρύτερο φάσμα καταναλωτών είναι προβληματική. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να αναμένουμε στο μέλλον την εμφάνιση προθέσεων για τη δημιουργία άλλων διαφορικών υποσυστημάτων προς όφελος, για παράδειγμα, της υποστήριξης της ναυσιπλοΐας για τις χερσαίες μεταφορές. Έτσι, στη Ρωσία μπορεί κανείς να παρατηρήσει μια τάση προς τη δημιουργία ενός δικτύου διαφορικών υποσυστημάτων τμημάτων που επικεντρώνονται στην εξυπηρέτηση των καταναλωτών μιας συγκεκριμένης κατηγορίας. Σύμφωνα με την αρχή της δημιουργίας διορθωτικών πληροφοριών, αυτά τα συστήματα είναι τοπικά και οι χώροι εργασίας τους δεν επικαλύπτουν το έδαφος της Ρωσίας. Μια τέτοια ανάπτυξη διαφορικών υποσυστημάτων κατά μήκος της διαδρομής μιας απλής αριθμητικής αύξησης του αριθμού τους δύσκολα μπορεί να χαρακτηριστεί οικονομικά δικαιολογημένη. Ως εκ τούτου, μετά την έρευνα που διεξήχθη, προτάθηκε ένας άλλος τρόπος ανάπτυξης διαφορικών υποσυστημάτων.

Το 1994, το Κεντρικό Ινστιτούτο Ερευνών των Στρατιωτικών Διαστημικών Δυνάμεων, μαζί με το Συντονιστικό Επιστημονικό και Πληροφοριακό Κέντρο, ανέπτυξαν και πρότειναν μια παραλλαγή κατασκευής ενός εκτεταμένου διαφορικού υποσυστήματος στην επικράτεια της Ρωσίας χρησιμοποιώντας την υποδομή του ρωσικού επίγειου συγκροτήματος ελέγχου διαστημικών σκαφών. . Αυτό το διαφορικό υποσύστημα ευρείας περιοχής μπορεί να εξυπηρετήσει σχεδόν όλους τους μεγάλους χρήστες του συστήματος GLONASS στη Ρωσία. Οι αρχές λειτουργίας ενός τέτοιου εκτεταμένου συστήματος και οι αλγόριθμοι για τη δημιουργία διορθωτικών πληροφοριών αναπτύχθηκαν προηγουμένως και δοκιμάστηκαν πρακτικά χρησιμοποιώντας πληροφορίες μέτρησης που ελήφθησαν μέσω του συγκροτήματος ελέγχου εδάφους για το σύστημα GLONASS, καθώς και κατά τη διαδικασία της κοινής πειραματικής εργασίας του Κεντρικό Ινστιτούτο Ερευνών του VKS, των KNIT του VKS και της Ρωσικής Εταιρείας Θαλάσσιας Ναυσιπλοΐας και Γεωδαιτικής στις περιοχές Άπω Ανατολή και Νοτιοανατολική Ασία. Ως αποτέλεσμα της ανάλυσης της κατάστασης ανάπτυξης διαφορικών υποσυστημάτων στη Ρωσία και στο εξωτερικό το 1994, κατέστη σαφές ότι η μεμονωμένη ανάπτυξη τοπικών και διαφορικών υποσυστημάτων μεγάλου χάσματος δεν ανταποκρίνεται στις σύγχρονες απαιτήσεις. Προκειμένου να συντονιστεί η ανάπτυξη μεμονωμένων διαφορικών υποσυστημάτων στη Ρωσία και με σκοπό την επακόλουθη ενσωμάτωσή τους σε ένα ενιαίο (κρατικό) διαφορικό σύστημα, το 1994 προτάθηκε να αναπτυχθεί μια ιδέα για την κατασκευή διαφορικών υποσυστημάτων του συστήματος GLONASS, η οποία αντικατοπτρίστηκε στη διυπηρεσιακή απόφαση «Περί εκτέλεσης εργασιών δημιουργίας διαφορικών υποσυστημάτων διαφόρων επιπέδων και συστημάτων ελέγχου ακεραιότητας. Μια τέτοια ιδέα αναπτύχθηκε από κοινού από τις Στρατιωτικές Διαστημικές Δυνάμεις και το Υπουργείο Μεταφορών και εγκρίθηκε τον Μάρτιο του 1996.

Σύντομη περιγραφή της έννοιας του ενιαίου διαφορικού συστήματος

Η ιδέα ορίζει ότι το ρωσικό διαφορικό σύστημα θα πρέπει να έχει μια ιεραρχική δομή τριών επιπέδων, συμπεριλαμβανομένης της τροχαίας ευρείας ζώνης, ενός δικτύου περιφερειακής τροχαίας και τοπικής τροχαίας. Η ιδέα σημειώνει ότι κάθε επίπεδο RDS είναι ένα ανεξάρτητο υποσύστημα ικανό να επιλύει αυτόνομα τις εργασίες του όπως προβλέπεται. Μαζί, θα πρέπει να αντιπροσωπεύουν ένα ενιαίο σύστημα που παρέχει σε κάθε καταναλωτή ακριβείς πληροφορίες πλοήγησης. Το πρώτο επίπεδο της δομής RDS είναι το DPS μεγάλου κενού. Εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: — συλλογή και επεξεργασία πληροφοριών από σταθμούς παρατήρησης, CCS του δεύτερου και τρίτου επιπέδου προκειμένου να βελτιωθούν άμεσα οι παράμετροι των περιφερειακών μοντέλων ιονόσφαιρας, η εφημερία και η FWP του διαστημοπλοίου GLONASS, καθώς και πληροφορίες για την ακεραιότητα του το σύστημα; — μετάδοση των απαραίτητων πληροφοριών από την τροχαία ευρείας εμβέλειας στο δεύτερο και τρίτο επίπεδο CCS ή απευθείας στους καταναλωτές· — αλληλεπίδραση με εγκαταστάσεις GLONASS GLONASS (κέντρο ελέγχου συστήματος, τομέας ελέγχου πεδίου πλοήγησης). Ο απαιτούμενος αριθμός ΚΚΣ 1ου επιπέδου είναι 3…5. Κάθε KKS του 1ου επιπέδου είναι το κέντρο ενός DPS ευρείας εμβέλειας. Η ακρίβεια προσδιορισμού των συντεταγμένων από τα σήματα του KKS του 1ου επιπέδου είναι 5–10 m σε αποστάσεις από το KKS 1500–2000 km. Κατά τη γνώμη μας, η δημιουργία ενός δικτύου CCS επιπέδου 1 είναι δυνατή με βάση την υπάρχουσα υποδομή του ρωσικού επίγειου συγκροτήματος ελέγχου διαστημικών σκαφών, συμπεριλαμβανομένων σημείων ελέγχου διαστημικών σκαφών, συστήματος ανταλλαγής δεδομένων και υπολογιστικών εγκαταστάσεων. Οι ακόλουθες συνθήκες συνηγορούν υπέρ αυτού: - τα σημεία μέτρησης και οι επίγειες εγκαταστάσεις του συγκροτήματος ελέγχου ρωσικών διαστημικών σκαφών είναι διασκορπισμένα σε ολόκληρη τη Ρωσία, γεγονός που θα επιτρέψει τη δημιουργία ενός διαφορικού πεδίου GLONASS στην έκδοση του εκτεταμένου διαφορικού υποσυστήματος, που καλύπτει την επικράτεια του Ρωσία και γειτονικές χώρες· - το συγκρότημα διαθέτει ήδη μια ανεπτυγμένη υποδομή, ένα σύστημα συλλογής και επεξεργασίας πληροφοριών πλοήγησης προς όφελος του ελέγχου διαστημικών σκαφών για διάφορους σκοπούς· - όταν χειρίζεστε μια τροχαία ευρείας περιοχής, είναι πολύ απλό να οργανώσετε την αλληλεπίδραση του συστήματος GLONASS του συστήματος GLONASS και των εγκαταστάσεων της τροχαίας, προκειμένου να δημιουργηθούν τόσο διορθωτικές διαφορικές πληροφορίες όσο και προειδοποιητικά σήματα παραβίασης ακεραιότητας. Ταυτόχρονα, προς το συμφέρον του DPS ευρείας εμβέλειας, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν πληροφορίες από περιφερειακές και τοπικές DPS.

Το δεύτερο επίπεδο αποτελείται από περιφερειακές (εξειδικευμένες) τροχαίες, οι οποίες δημιουργούνται για να καλύπτουν συγκεκριμένες περιοχές, τις πιο ανεπτυγμένες οικονομικά, με μεγάλο αριθμό καταναλωτών ή για να εξυπηρετούν συγκεκριμένες κατηγορίες καταναλωτών. Οι περιοχές για την ανάπτυξη της περιφερειακής τροχαίας μπορεί να είναι περιοχές με έντονη κυκλοφορία (αεροπορική, θαλάσσια, οδική, σιδηροδρομική), περιοχές με δύσκολες μετεωρολογικές συνθήκες, περιοχές εργασιών έρευνας κ.λπ. Η ακρίβεια του προσδιορισμού συντεταγμένων με χρήση σημάτων επιπέδου KKS-2 είναι 3 ... 10 μέτρα σε αποστάσεις από ΚΚΣ έως 500 χλμ.

Το τρίτο επίπεδο είναι η τοπική αστυνομία τροχαίας που αναπτύσσεται σε ορισμένες περιοχές για την επίλυση ιδιωτικών οικονομικών, επιστημονικών και αμυντικών καθηκόντων. Τα συστήματα για την εκτέλεση ειδικών (επεισοδικών) εργασιών τμημάτων, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων με επεξεργασία παρατηρήσεων μετά την επεξεργασία, μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ως τοπικά DPS. Το τοπικό DPS μπορεί να είναι ακριβές και να παρέχει ακρίβεια δεκατόμετρου χωρικών προσδιορισμών σε αποστάσεις έως και αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα. Μπορούν επίσης να δημιουργηθούν σε εκδόσεις για κινητά. Είναι δυνατό να συμπεριληφθούν ψευδοδορυφόροι στο DPS του 3ου επιπέδου.

Συνδυαστική χρήση GPS και GLONASS

Χαρακτηριστικά GPS και GLONASS

Ο πίνακας συνοψίζει τα χαρακτηριστικά του GPS και του GLONASS, τις δομές σήματος τους και τα δεδομένα ακρίβειας. Και τα δύο συστήματα είναι ακριβώς τα ίδια. Η διαμάχη αφορά έξι τροχιακά επίπεδα για το GPS έναντι τριών για το GLONASS, διαίρεση κώδικα έναντι πολυπλεξίας συχνότητας των σημάτων χρονισμού. Δεδομένου ότι το GLONASS έχει μεγαλύτερη τροχιακή κλίση, δίνει καλύτερα αποτελέσματα στις πολικές περιοχές.

Όπως φαίνεται στον πίνακα, κάθε σύστημα εκπέμπει σήματα σε δύο συχνότητες. Μόνο ο κωδικός C/A οποιουδήποτε συστήματος είναι διαθέσιμος για μη στρατιωτική χρήση. Στο GLONASS δεν υπάρχει σκόπιμη μείωση της ακρίβειας λόγω Α.Ε. Η πραγματική ακρίβεια οποιουδήποτε συστήματος είναι πολύ καλύτερη από την υποδεικνυόμενη και είναι περίπου 30 μέτρα.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες εγγυώνται τη μεταβλητότητα της δομής του σήματος για 10 χρόνια, η Ρωσία - για 15 χρόνια, που σημαίνει την αναλλοίωτη κατάσταση των κυκλωμάτων δέκτη. Η διάρκεια ζωής των δορυφόρων GPS είναι 7 χρόνια, GLONASS - 5. Λόγω οικονομικών περιορισμών, η διατήρηση του ρωσικού συστήματος παραμένει πρόκληση.

Το GPS και το GLONASS είναι αυτόνομα συστήματα, το καθένα με το δικό του πρότυπο χρόνου. Το πρότυπο GPS είναι ο Universal Time Code (UTC), το αμερικανικό πρότυπο του οποίου βρίσκεται στο Ναυτικό Εργαστήριο των ΗΠΑ. Η χρονική κλίμακα που υιοθετήθηκε από το GLONASS είναι το UTC (SU), το εθνικό πρότυπο της Σοβιετικής Ένωσης. Η διαφορά μεταξύ αυτών των προτύπων είναι επί του παρόντος 2 δευτερόλεπτα, αλλά η σταθερότητα αυτής της διαφοράς δεν είναι εγγυημένη. Δεδομένου ότι απαιτείται προσδιορισμός και ακριβής μέτρηση του χρόνου, ο χρήστης πρέπει να είναι σε θέση να προσδιορίσει τη στιγμιαία διαφορά μεταξύ δύο προτύπων χρόνου. Το πρόβλημα μπορεί να περιοριστεί στην εκτίμηση θέσης χρησιμοποιώντας δύο σετ ψευδοαποστάσεων, το καθένα από τα οποία περιέχει μια άγνωστη χρονική μετατόπιση. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των αγνώστων έως και 5. Στην πιο ακραία περίπτωση, μπορείτε να λύσετε το πρόβλημα χωρίς επιπλέον άγνωστο, θυσιάζοντας τη μέτρηση του εύρους μεταξύ των προτύπων. Επειδή όμως η συνδυασμένη χρήση GPS και GLONASS έχει περιττές πληροφορίες, τέτοιες καταστάσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες.

Τα δύο συστήματα εκφράζουν τις θέσεις των δορυφόρων τους, και επομένως των χρηστών τους, σε διαφορετικά γεωκεντρικά συστήματα συντεταγμένων. Το GPS βασίζεται στο σύστημα συντεταγμένων WGS84. GLONASS - στο SGS85. Ο συνδυασμός συστημάτων συντεταγμένων απαιτεί την αξιολόγηση του μετασχηματισμού μεταξύ τους. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι οι συντεταγμένες των σημείων στη γη, εκφρασμένες σε διαφορετικά συστήματα συντεταγμένων, δεν διαφέρουν περισσότερο από 20 μέτρα.

Ένα μικρό ποσοστό (0,4%) των χρηστών GPS-21 βλέπει λιγότερους από τέσσερις δορυφόρους. Στην περίπτωση συνδυασμένης χρήσης συστημάτων GPS + GLONASS, όλοι οι χρήστες θα βλέπουν τουλάχιστον οκτώ δορυφόρους ταυτόχρονα (υπενθυμίζουμε ότι απαιτούνται τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι για την εκτίμηση θέσης) και το 99% των χρηστών βλέπει 10 ή περισσότερους δορυφόρους, και σχεδόν οι μισοί βλέπουν δεκατέσσερα ή περισσότερα. Μπορεί να φανεί ότι ορισμένοι χρήστες δεν είναι σε θέση να εκτιμήσουν τη θέση τους χρησιμοποιώντας ξεχωριστά GPS ή GLONASS. Με έναν συνδυασμένο αστερισμό δορυφόρων, όλοι οι χρήστες έχουν περιττά σετ μετρήσεων. Το παραπάνω ιστόγραμμα λαμβάνει υπόψη μόνο δορυφόρους που βρίσκονται πολύ πάνω από τον ορίζοντα (> 7,5 μοίρες).

Ακρίβεια τοποθέτησης GPS, GLONASS και συνδυασμένη χρήση τους

Σήμερα είναι δύσκολο να βρεθεί μια σφαίρα κοινωνικοοικονομικής ανάπτυξης στην οποία δεν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν οι υπηρεσίες δορυφορικής πλοήγησης. Η πιο σημαντική είναι η χρήση των τεχνολογιών GLONASS στη βιομηχανία μεταφορών, συμπεριλαμβανομένης της θαλάσσιας και ποτάμιης ναυσιπλοΐας, των αεροπορικών και χερσαίων μεταφορών. Παράλληλα, σύμφωνα με τους ειδικούς, περίπου το 80% του εξοπλισμού πλοήγησης χρησιμοποιείται στις οδικές μεταφορές.

ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΗ ΕΞΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

Ένας από τους κύριους τομείς εφαρμογής της δορυφορικής πλοήγησης είναι η παρακολούθηση οχημάτων. Αυτή η υπηρεσία είναι πιο σημαντική για βιομηχανικές, κατασκευαστικές, μεταφορικές εταιρείες. Ο εξοπλισμός πλοήγησης που λαμβάνει σήματα GLONASS σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε τη θέση του αυτοκινήτου, οι μετρήσεις των αισθητήρων μέτρησης μπορούν να εξασφαλίσουν τόσο την ασφάλεια της μεταφοράς επιβατών όσο και την ευκολία και βελτιστοποίηση της λειτουργίας των εμπορικών οχημάτων και να αποκλείσουν την κακή χρήση του. Η εφαρμογή του συστήματος επιτρέπει στους ιδιοκτήτες στόλου να μειώσουν το κόστος συντήρησής τους κατά 20-30% σε 4-6 μήνες.

Μία από τις τεχνολογίες που εφαρμόζονται στη Ρωσία με βάση τη δορυφορική πλοήγηση είναι το Ευφυές Σύστημα Μεταφορών (ITS). Περιλαμβάνει παρακολούθηση της μεταφοράς επικίνδυνων, ογκωδών και βαρέων φορτίων, παρακολούθηση του καθεστώτος εργασίας και ανάπαυσης των οδηγών, διαχείριση και προγραμματισμό της επιβατικής κίνησης, ενημέρωση των επιβατών στις αστικές συγκοινωνίες.

Η αποτελεσματικότητα της χρήσης των υπηρεσιών δορυφορικής πλοήγησης στις χερσαίες μεταφορές μπορεί να αξιολογηθεί σύμφωνα με κριτήρια όπως:

• μείωση του αριθμού των τροχαίων ατυχημάτων, καθώς και εκείνων που σκοτώθηκαν και τραυματίστηκαν σε τροχαία ατυχήματα, μειώνοντας τον χρόνο απόκρισης σε τροχαία ατυχήματα·
• μείωση του χρόνου ταξιδιού, αύξηση της ελκυστικότητας των μέσων μαζικής μεταφοράς·
• βελτίωση της ποιότητας των δαπανών των κονδυλίων του προϋπολογισμού.

Σύμφωνα με ειδικούς, λόγω της εισαγωγής ευφυών συστημάτων μεταφορών, η αύξηση του ΑΕΠ της Ρωσίας μπορεί να φτάσει το 4-5% ετησίως.

Η παρακολούθηση και η πλοήγηση και οι τεχνολογίες πληροφοριών που βασίζονται στις υπηρεσίες του συστήματος GLONASS είναι εξοπλισμένες με δημοτικές και δημόσιες συγκοινωνίες των περιοχών Altai, Krasnodar, Krasnoyarsk, Stavropol, Khabarovsk, Astrakhan, Belgorod, Vologda, Kaluga, Kurgan, Magadan, Moscow, Nizhny Novgorod , Novosibirsk, Penza, Rostov, Samara , Saratov, Tambov, Tyumen περιοχές, Μόσχα, οι δημοκρατίες της Mordovia, Tatarstan, Chuvashia. Στη Ρωσία συνολικά, τα στοιχεία ITS έχουν εφαρμοστεί και λειτουργούν αποτελεσματικά σε περισσότερες από 100 πόλεις.

ΨΑΞΕ ΚΑΙ ΣΩΣΕ

Εξοπλισμός που λαμβάνει σήματα από δορυφόρους πλοήγησης εγκαθίσταται σε ασθενοφόρα, καθώς και οχήματα του Υπουργείου Εκτάκτων Καταστάσεων. Η υποστήριξη συντονισμού και χρόνου που βασίζεται σε δορυφορικά δεδομένα επιτρέπει στις ιατρικές ομάδες και τις ομάδες διάσωσης να φτάνουν πιο γρήγορα σε χώρους έκτακτης ανάγκης για να παρέχουν βοήθεια στα θύματα. Με τη βοήθεια του GLONASS παρακολουθείται ο εντοπισμός και η κίνηση ομάδων πυροσβεστών.

Ένα από τα ενδεικτικά παραδείγματα χρήσης της παγκόσμιας δορυφορικής πλοήγησης προς το συμφέρον της σωτηρίας ανθρώπινων ζωών είναι το σύστημα ERA-GLONASS (απόκριση έκτακτης ανάγκης σε περίπτωση ατυχήματος). Το κύριο καθήκον του είναι να προσδιορίσει το γεγονός ενός τροχαίου ατυχήματος και να μεταφέρει δεδομένα στον διακομιστή απόκρισης. Σε περίπτωση τροχαίου ατυχήματος, το τερματικό πλοήγησης και τηλεπικοινωνιών που είναι εγκατεστημένο σε αυτό καθορίζει αυτόματα τις συντεταγμένες, δημιουργεί σύνδεση με το κέντρο διακομιστή του συστήματος παρακολούθησης και μεταδίδει δεδομένα σχετικά με το ατύχημα μέσω καναλιών κινητής επικοινωνίας στον χειριστή. Αυτά τα δεδομένα σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε τη φύση και τη σοβαρότητα του ατυχήματος και να πραγματοποιήσετε άμεση ανταπόκριση των ασθενοφόρων. Η χρήση δεδομένων από το Παγκόσμιο Δορυφορικό Σύστημα Πλοήγησης μέσω του ERA-GLONASS μπορεί να μειώσει σημαντικά το ποσοστό θανάτων από τραυματισμούς που προέρχονται από τροχαία ατυχήματα.

Ένας άλλος τομέας εφαρμογής του GLONASS προς το συμφέρον της σωτηρίας ανθρώπινων ζωών είναι ο συνδυασμός της παγκόσμιας δορυφορικής πλοήγησης με το Διεθνές Σύστημα Έρευνας και Διάσωσης COSPAS-SARSAT. Αυτή η λειτουργία παρέχεται στο διαστημόπλοιο πλοήγησης της τελευταίας γενιάς Glonass-K. Ήδη στο στάδιο των δοκιμών πτήσης, ο δορυφόρος Glonass-K Νο. 11 τον Μάρτιο του 2012 μετέδωσε ένα σήμα κινδύνου σχετικά με ένα συνετρίβη καναδικό ελικόπτερο μέσω του επαναλήπτη αυτού του συστήματος, χάρη στο οποίο το πλήρωμα σώθηκε.

ΠΡΟΣΩΠΙΚΗ ΠΛΟΗΓΗΣΗ

Τα chipset με δέκτες πλοήγησης GLONASS χρησιμοποιούνται σε smartphone, tablet, ψηφιακές κάμερες, συσκευές γυμναστικής, φορετούς ιχνηλάτες, φορητούς υπολογιστές, πλοηγούς, ρολόγια, γυαλιά και άλλες συσκευές. Η προσωπική πλοήγηση γίνεται η κύρια περιοχή εφαρμογής για τις τεχνολογίες δορυφορικής πλοήγησης.

Η χρήση των τεχνολογιών GNSS έχει συμβάλει στην εμφάνιση εντελώς νέων αθλητικών και υπαίθριων δραστηριοτήτων. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το geocaching, ένα τουριστικό παιχνίδι που χρησιμοποιεί συστήματα δορυφορικής πλοήγησης, το νόημα του οποίου είναι να βρείτε κρυφές μνήμες κρυμμένες από άλλους συμμετέχοντες στο παιχνίδι. Ένα άλλο νέο άθλημα γεωγραφικής σήμανσης είναι οι αγώνες cross-country σε προκαθορισμένες δορυφορικές συντεταγμένες.

Ένας πολλά υποσχόμενος τομέας εφαρμογής των τεχνολογιών GLONASS είναι τα κοινωνικά συστήματα που παρέχουν βοήθεια σε άτομα με αναπηρία ή μικρά παιδιά. Χρησιμοποιώντας εξοπλισμό πλοήγησης με φωνητική διεπαφή, ένας τυφλός μπορεί να καθορίσει την πορεία του προς ένα κατάστημα, κλινική κ.λπ. Οι κάτοχοι τέτοιων συσκευών μπορούν, σε περίπτωση κινδύνου ή απότομης επιδείνωσης της υγείας, να καλέσουν επείγουσα βοήθεια πατώντας το κουμπί πανικού. Ένας μεμονωμένος δορυφορικός ανιχνευτής μπορεί να βοηθήσει τους γονείς να παρακολουθούν την τοποθεσία του παιδιού τους στο διαδίκτυο, προκειμένου να ελέγχουν την ασφάλειά τους.

ΑΕΡΟΠΟΡΙΑ

Στην αεροπορία, οι δέκτες πλοήγησης είναι ενσωματωμένοι σε συστήματα αεροναυτιλίας που παρέχουν πλοήγηση διαδρομής και προσέγγιση προσγείωσης σε δύσκολες μετεωρολογικές συνθήκες. Η δορυφορική πλοήγηση έχει μεγάλη σημασία για τη διασφάλιση της προσγείωσης μικρών αεροσκαφών σε μη εξοπλισμένα αεροδρόμια. Τα συστήματα πλοήγησης που βασίζονται στο GLONASS αυξάνουν την ασφάλεια της πλοήγησης με ελικόπτερο, αυξάνουν την ακρίβεια της πλοήγησης των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων.

ΥΔΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ

Η χρήση τεχνολογιών GNSS για σκοπούς θάλασσας/ποταμού στη Ρωσία τείνει να είναι 100%. Η χωρητικότητα της ρωσικής αγοράς υπολογίζεται σε 18.560 μονάδες θαλάσσιων μεταφορών, συμπεριλαμβανομένων φορτηγών και επιβατηγών ποταμών και θαλάσσιων πλοίων. Οι τεχνολογίες GLONASS χρησιμοποιούνται στη ναυσιπλοΐα κατά τη συνοδεία πλοίων και τους ελιγμούς σε δύσκολες συνθήκες (κλειδαριές, λιμάνια, κανάλια, στενά, συνθήκες πάγου), ναυσιπλοΐα σε εσωτερικές πλωτές οδούς, παρακολούθηση και καταγραφή στόλου, επιχειρήσεις διάσωσης.

Η αύξηση της κυκλοφορίας κατά μήκος της Βόρειας Θαλάσσιας Διαδρομής, η οποία μπορεί να μειώσει σημαντικά τον χρόνο παράδοσης των εμπορευμάτων από την περιοχή Ασίας-Ειρηνικού στην Ευρώπη, οδηγεί σε αύξηση της έντασης της ναυτιλίας σε μια περιοχή με εξαιρετικά δύσκολες κλιματικές συνθήκες. Σε συνθήκες καταιγίδων και πυκνής ομίχλης, χωρίς δορυφορική πλοήγηση είναι δύσκολο να διασφαλιστεί η ασφάλεια της κυκλοφορίας των πλοίων.

ΓΕΩΔΕΣΙΑ ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑ

Οι τεχνολογίες GLONASS χρησιμοποιούνται στο κτηματολόγιο αστικών και εδαφών, στον σχεδιασμό και τη διαχείριση της ανάπτυξης εδαφών, για την ενημέρωση των τοπογραφικών χαρτών. Η χρήση των τεχνολογιών GLONASS επιταχύνει και μειώνει το κόστος δημιουργίας χαρτών και ενημέρωσης τους - σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν χρειάζονται δαπανηρές αεροφωτογραφίες ή χρονοβόρες τοπογραφικές έρευνες. Στη Ρωσική Ομοσπονδία, ο τρέχων όγκος της αγοράς γεωδαιτικού εξοπλισμού με βάση το GNSS εκτιμάται σε 2,3 χιλιάδες μονάδες.

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Η επιστημονική κοινότητα χρησιμοποιεί ενεργά δεδομένα πλοήγησης για παρατηρήσεις και έρευνες της Γης. Το GLONASS συμβάλλει στην ανάπτυξη μεθόδων και εργαλείων που έχουν σχεδιαστεί για την επίλυση των θεμελιωδών προβλημάτων της γεωδυναμικής, τον σχηματισμό του συστήματος συντεταγμένων της Γης, την κατασκευή του γήινου μοντέλου, τη μέτρηση της παλίρροιας, των ρευμάτων και της στάθμης της θάλασσας, τον προσδιορισμό και τον συγχρονισμό του χρόνου, τον εντοπισμό πετρελαιοκηλίδων, την αποκατάσταση γης μετά από διάθεση επικίνδυνων αποβλήτων.

Τα σήματα πλοήγησης από δορυφόρους GLONASS παίζουν σημαντικό ρόλο στη μελέτη των σεισμικών διεργασιών. Με τη βοήθεια δορυφορικών δεδομένων, είναι δυνατό να διορθωθούν οι διαδικασίες μετατόπισης των τεκτονικών πλακών με μεγαλύτερη ακρίβεια παρά μέσω επίγειου εξοπλισμού. Επιπλέον, οι διαταραχές στην ιονόσφαιρα που καταγράφονται από δορυφόρους πλοήγησης παρέχουν στους επιστήμονες δεδομένα σχετικά με τις κινήσεις του φλοιού της γης που πλησιάζουν. Έτσι, η παγκόσμια δορυφορική πλοήγηση καθιστά δυνατή την πρόβλεψη των σεισμών και την ελαχιστοποίηση των συνεπειών τους για τον άνθρωπο. Οι τεχνολογίες που βασίζονται στο GLONASS βοηθούν επίσης στον έλεγχο των δρόμων και των σιδηροδρόμων σε περιοχές επιρρεπείς σε χιονοστιβάδες σε ορεινές περιοχές.

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΠΛΟΗΓΗΣΗ

Στη διαστημική βιομηχανία, οι τεχνολογίες GLONASS χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση οχημάτων εκτόξευσης, τον προσδιορισμό υψηλής ακρίβειας τροχιών διαστημικού σκάφους, τον προσδιορισμό του προσανατολισμού ενός διαστημικού σκάφους σε σχέση με τον Ήλιο, για την ακριβή παρατήρηση, τον έλεγχο και τον προσδιορισμό στόχων των συστημάτων πυραυλικής άμυνας.

Συγκεκριμένα, ο εξοπλισμός δορυφορικής πλοήγησης GLONASS ή GLONASS / GPS είναι εξοπλισμένος με: όχημα εκτόξευσης Proton-M, όχημα εκτόξευσης Soyuz, Breeze, Fregat, ανώτερες βαθμίδες DM, διαστημόπλοιο Meteor-M, Ionosphere, Kanopus-ST, Kondor-E, Bars- M, Lomonosov, καθώς και σιδηροδρομικά κινητά συγκροτήματα που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά οχημάτων εκτόξευσης και εξαρτημάτων καυσίμου πυραύλων.

Στη διαστημική βιομηχανία, ένας μεγάλος αριθμός έργων απαιτεί γνώση υψηλής ακρίβειας των τροχιών των διαστημικών σκαφών για την επίλυση προβλημάτων τηλεπισκόπησης της Γης, αναγνώρισης, χαρτογράφησης, παρακολούθησης συνθηκών πάγου, καταστάσεων έκτακτης ανάγκης, καθώς και στον τομέα της μελέτης τη Γη και τους ωκεανούς, χτίζοντας ένα δυναμικό μοντέλο υψηλής ακρίβειας του γεωειδούς, δυναμικά μοντέλα υψηλής ακρίβειας της ιονόσφαιρας και της ατμόσφαιρας. Ταυτόχρονα, απαιτείται η ακρίβεια της γνώσης της θέσης των αντικειμένων σε επίπεδο μονάδων εκατοστών· ειδικές μέθοδοι επεξεργασίας μετρήσεων του συστήματος GLONASS από δέκτες που βρίσκονται στο διαστημόπλοιο καθιστούν δυνατή την επιτυχή επίλυση και αυτού του προβλήματος.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Στη Ρωσία, οι τεχνολογίες GLONASS χρησιμοποιούνται στην παρακολούθηση του κατασκευαστικού εξοπλισμού, καθώς και στην παρακολούθηση της μετατόπισης του οδοστρώματος, στην παρακολούθηση των παραμορφώσεων γραμμικών σταθερών αντικειμένων και στα συστήματα ελέγχου για εξοπλισμό οδοποιίας.

Οι υπηρεσίες δορυφορικής πλοήγησης βοηθούν στον προσδιορισμό της θέσης των γεωγραφικών αντικειμένων με ακρίβεια εκατοστών κατά την τοποθέτηση αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου, γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, διευκρίνιση παραμέτρων εδάφους κατά την κατασκευή κτιρίων και κατασκευών, κατασκευή δρόμων. Σύμφωνα με εγχώριους και ξένους ειδικούς, η χρήση του GLONASS αυξάνει την απόδοση των κατασκευαστικών και κτηματολογικών εργασιών κατά 30-40%.

Η χρήση των υπηρεσιών GLONASS σάς επιτρέπει να μεταδίδετε γρήγορα πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση πολύπλοκων μηχανικών κατασκευών, δυνητικά επικίνδυνων αντικειμένων, όπως φράγματα, γέφυρες, σήραγγες, βιομηχανικές επιχειρήσεις, πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Με τη βοήθεια δορυφορικής παρακολούθησης, οι ειδικοί έχουν έγκαιρες πληροφορίες σχετικά με την ανάγκη πρόσθετης διάγνωσης αυτών των δομών και την επισκευή τους.

Το GLONASS χρησιμοποιείται για την προσωρινή καταγραφή των νομισματικών συναλλαγών σε συναλλαγές αποθεμάτων, νομισμάτων και εμπορευμάτων. Ο συνεχής και ακριβής τρόπος καταχώρησης των μεταφορών και η δυνατότητα ιχνηλάτησής τους αποτελεί τη βάση της λειτουργίας των διεθνών συστημάτων συναλλαγών για το διατραπεζικό εμπόριο. Οι μεγαλύτερες επενδυτικές τράπεζες χρησιμοποιούν το GLONASS για να συγχρονίσουν τα δίκτυα υπολογιστών των τμημάτων τους σε ολόκληρη τη Ρωσία. Το MICEX-RTS United Exchange χρησιμοποιεί χρονικά σήματα GLONASS για την ακριβή καταχώρηση των τιμών κατά την πραγματοποίηση συναλλαγών. Ο εξοπλισμός GLONASS, που χρησιμοποιείται για τα συμφέροντα της τηλεπικοινωνιακής υποδομής, δίνει λύση στα προβλήματα συγχρονισμού των δικτύων επικοινωνίας.

ΟΠΛΑ

Το σύστημα GLONASS έχει ιδιαίτερη σημασία για την αποτελεσματικότητα της επίλυσης προβλημάτων από τις Ένοπλες Δυνάμεις και τους ειδικούς καταναλωτές. Το σύστημα χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων υποστήριξης σε χρόνο συντονισμού για όλους τους τύπους και τους τύπους στρατευμάτων, συμπεριλαμβανομένης της αύξησης της αποτελεσματικότητας της χρήσης όπλων υψηλής ακρίβειας, μη επανδρωμένων αεροσκαφών και επιχειρησιακής διοίκησης και ελέγχου των στρατευμάτων.

Το σύστημα GLONASS είναι το μεγαλύτερο συγκρότημα πλοήγησης που σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τη θέση διαφόρων αντικειμένων. Το έργο, που ξεκίνησε το 1982, αναπτύσσεται ενεργά και βελτιώνεται μέχρι σήμερα. Επιπλέον, γίνονται εργασίες τόσο για την τεχνική υποστήριξη του GLONASS όσο και για την υποδομή που επιτρέπει σε όλο και περισσότερους ανθρώπους να χρησιμοποιούν το σύστημα. Έτσι, αν τα πρώτα χρόνια της ύπαρξης του συγκροτήματος, η πλοήγηση μέσω δορυφόρων χρησιμοποιήθηκε κυρίως για την επίλυση στρατιωτικών προβλημάτων, σήμερα το GLONASS είναι ένα τεχνολογικό εργαλείο εντοπισμού θέσης που έχει γίνει υποχρεωτικό στη ζωή εκατομμυρίων πολιτών.

Παγκόσμια δορυφορικά συστήματα πλοήγησης

Λόγω της τεχνολογικής πολυπλοκότητας του παγκόσμιου δορυφορικού εντοπισμού θέσης, σήμερα μόνο δύο συστήματα μπορούν να αντιστοιχούν πλήρως σε αυτό το όνομα - GLONASS και GPS. Το πρώτο είναι ρωσικό και το δεύτερο είναι καρπός Αμερικανών προγραμματιστών. Από τεχνική άποψη, το GLONASS είναι ένα σύμπλεγμα εξειδικευμένου υλικού που βρίσκεται τόσο σε τροχιά όσο και στο έδαφος.

Για την επικοινωνία με δορυφόρους χρησιμοποιούνται ειδικοί αισθητήρες και δέκτες που διαβάζουν σήματα και σχηματίζουν δεδομένα θέσης με βάση αυτά. Για τον υπολογισμό των παραμέτρων χρόνου χρησιμοποιούνται ειδικές που χρησιμεύουν για τον προσδιορισμό της θέσης ενός αντικειμένου, λαμβάνοντας υπόψη την εκπομπή και την επεξεργασία των ραδιοκυμάτων. Η μείωση των σφαλμάτων επιτρέπει τον πιο αξιόπιστο υπολογισμό των παραμέτρων τοποθέτησης.

Λειτουργίες δορυφορικής πλοήγησης

Το εύρος των καθηκόντων των παγκόσμιων συστημάτων δορυφορικής πλοήγησης περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της ακριβούς θέσης των επίγειων αντικειμένων. Εκτός από τη γεωγραφική θέση, τα παγκόσμια δορυφορικά συστήματα πλοήγησης σάς επιτρέπουν να λαμβάνετε υπόψη τον χρόνο, τη διαδρομή, την ταχύτητα και άλλες παραμέτρους. Αυτές οι εργασίες υλοποιούνται μέσω δορυφόρων που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία πάνω από την επιφάνεια της γης.

Η εφαρμογή της παγκόσμιας πλοήγησης χρησιμοποιείται όχι μόνο στον κλάδο των μεταφορών. Οι δορυφόροι βοηθούν σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, γεωδαιτικές και κατασκευαστικές εργασίες, καθώς και στον συντονισμό και τη συντήρηση άλλων διαστημικών σταθμών και οχημάτων. Η στρατιωτική βιομηχανία επίσης δεν μένει χωρίς την υποστήριξη ενός συστήματος τέτοιων στόχων παρέχει ένα ασφαλές σήμα σχεδιασμένο ειδικά για εξουσιοδοτημένο εξοπλισμό του Υπουργείου Άμυνας.

Σύστημα GLONASS

Το σύστημα άρχισε να λειτουργεί πλήρως μόλις το 2010, αν και από το 1995 έγιναν προσπάθειες να τεθεί το συγκρότημα σε ενεργό λειτουργία. Από πολλές απόψεις, τα προβλήματα συνδέονταν με τη χαμηλή ανθεκτικότητα των χρησιμοποιούμενων δορυφόρων.

Αυτή τη στιγμή, το GLONASS είναι 24 δορυφόροι που λειτουργούν σε διαφορετικά σημεία στην τροχιά. Γενικά, η υποδομή πλοήγησης μπορεί να αναπαρασταθεί από τρία στοιχεία: το σύμπλεγμα ελέγχου (παρέχει έλεγχο αστερισμού σε τροχιά), καθώς και το υλικό πλοήγησης χρήστη.

24 δορυφόροι, καθένας από τους οποίους έχει το δικό του σταθερό ύψος, χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες. Κάθε ημισφαίριο έχει 12 δορυφόρους. Μέσω δορυφορικών τροχιών σχηματίζεται ένα πλέγμα πάνω από την επιφάνεια της γης, λόγω των σημάτων του οποίου καθορίζονται οι ακριβείς συντεταγμένες. Επιπλέον, το δορυφορικό GLONASS διαθέτει αρκετές εφεδρικές εγκαταστάσεις. Είναι επίσης ο καθένας στη δική του τροχιά και δεν είναι αδρανείς. Τα καθήκοντά τους περιλαμβάνουν την επέκταση της κάλυψης σε μια συγκεκριμένη περιοχή και την αντικατάσταση δορυφόρων που αποτυγχάνουν.

Σύστημα GPS

Το αμερικανικό ανάλογο του GLONASS είναι το σύστημα GPS, το οποίο ξεκίνησε επίσης τη δουλειά του τη δεκαετία του 1980, αλλά μόνο από το 2000, η ​​ακρίβεια του προσδιορισμού των συντεταγμένων κατέστησε δυνατή την ευρεία διάδοσή του στους καταναλωτές. Μέχρι σήμερα, οι δορυφόροι GPS εγγυώνται ακρίβεια έως 2-3 μ. Η καθυστέρηση στην ανάπτυξη των δυνατοτήτων πλοήγησης οφείλεται εδώ και πολύ καιρό σε τεχνητούς περιορισμούς εντοπισμού θέσης. Ωστόσο, η αφαίρεσή τους κατέστησε δυνατό τον προσδιορισμό των συντεταγμένων με τη μέγιστη ακρίβεια. Ακόμη και αν συγχρονιστεί με μικροσκοπικούς δέκτες, επιτυγχάνεται ένα αποτέλεσμα που αντιστοιχεί στο GLONASS.

Διαφορές μεταξύ GLONASS και GPS

Υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ των συστημάτων πλοήγησης. Συγκεκριμένα, υπάρχει διαφορά στη φύση της διάταξης και της κίνησης των δορυφόρων σε τροχιές. Στο συγκρότημα GLONASS, κινούνται κατά μήκος τριών αεροπλάνων (οκτώ δορυφόροι για το καθένα) και το σύστημα GPS παρέχει εργασία σε έξι αεροπλάνα (περίπου τέσσερα ανά αεροπλάνο). Έτσι, το ρωσικό σύστημα παρέχει ευρύτερη κάλυψη της χερσαίας περιοχής, η οποία αντικατοπτρίζεται και σε υψηλότερη ακρίβεια. Ωστόσο, στην πράξη, η βραχυπρόθεσμη «ζωή» των εγχώριων δορυφόρων δεν επιτρέπει τη χρήση του πλήρους δυναμικού του συστήματος GLONASS. Το GPS, με τη σειρά του, διατηρεί υψηλή ακρίβεια λόγω του πλεονάζοντος αριθμού δορυφόρων. Ωστόσο, το ρωσικό συγκρότημα εισάγει τακτικά νέους δορυφόρους, τόσο για στοχευμένη χρήση όσο και ως εφεδρική υποστήριξη.

Επίσης, χρησιμοποιούνται διαφορετικές μέθοδοι κωδικοποίησης σήματος - οι Αμερικανοί χρησιμοποιούν τον κώδικα CDMA και στο GLONASS - FDMA. Κατά τον υπολογισμό των δεδομένων εντοπισμού θέσης από δέκτες, το ρωσικό δορυφορικό σύστημα προβλέπει ένα πιο περίπλοκο μοντέλο. Ως αποτέλεσμα, η χρήση του GLONASS απαιτεί υψηλή κατανάλωση ενέργειας, η οποία αντανακλάται στις διαστάσεις των συσκευών.

Τι επιτρέπουν οι δυνατότητες του GLONASS;

Μεταξύ των βασικών εργασιών του συστήματος είναι ο προσδιορισμός των συντεταγμένων ενός αντικειμένου ικανού να αλληλεπιδράσει με το GLONASS. Το GPS με αυτή την έννοια εκτελεί παρόμοιες εργασίες. Ειδικότερα, υπολογίζονται οι παράμετροι της κίνησης επίγειων, θαλάσσιων και εναέριων αντικειμένων. Σε λίγα δευτερόλεπτα, ένα όχημα εφοδιασμένο με κατάλληλο πλοηγό μπορεί να υπολογίσει τα χαρακτηριστικά της δικής του κίνησης.

Ταυτόχρονα, η χρήση της παγκόσμιας πλοήγησης έχει ήδη καταστεί υποχρεωτική για ορισμένες κατηγορίες μεταφορών. Εάν τη δεκαετία του 2000 η εξάπλωση του δορυφορικού εντοπισμού θέσης σχετιζόταν με τον έλεγχο ορισμένων στρατηγικών αντικειμένων, σήμερα τα πλοία και τα αεροσκάφη, τα μέσα μαζικής μεταφοράς κ.λπ. είναι εξοπλισμένα με δέκτες. Στο εγγύς μέλλον, η υποχρεωτική παροχή πλοηγών GLONASS για όλα τα ιδιωτικά αυτοκίνητα είναι δεν αποκλείεται.

Ποιες συσκευές λειτουργούν με το GLONASS

Το σύστημα είναι σε θέση να παρέχει συνεχή παγκόσμια εξυπηρέτηση σε όλες τις κατηγορίες καταναλωτών ανεξαιρέτως, ανεξάρτητα από κλιματικές, εδαφικές και χρονικές συνθήκες. Όπως και οι υπηρεσίες του συστήματος GPS, ο πλοηγός GLONASS παρέχεται δωρεάν και οπουδήποτε στον κόσμο.

Μεταξύ των συσκευών που έχουν τη δυνατότητα λήψης δορυφορικών σημάτων δεν είναι μόνο τα ενσωματωμένα βοηθήματα πλοήγησης και οι δέκτες GPS, αλλά και τα κινητά τηλέφωνα. Τα δεδομένα τοποθεσίας, κατεύθυνσης και ταχύτητας αποστέλλονται σε ειδικό διακομιστή μέσω δικτύων GSM. Ένα ειδικό πρόγραμμα GLONASS και διάφορες εφαρμογές που επεξεργάζονται χάρτες βοηθούν στη χρήση των δυνατοτήτων της δορυφορικής πλοήγησης.

Συνδυαστικοί δέκτες

Η εδαφική επέκταση της δορυφορικής πλοήγησης οδήγησε στη συγχώνευση των δύο συστημάτων από την πλευρά του καταναλωτή. Στην πράξη, οι συσκευές GLONASS συχνά συμπληρώνονται από GPS και αντίστροφα, γεγονός που αυξάνει την ακρίβεια του εντοπισμού θέσης και των παραμέτρων χρόνου. Τεχνικά, αυτό υλοποιείται μέσω δύο αισθητήρων ενσωματωμένων σε έναν πλοηγό. Με βάση αυτή την ιδέα παράγονται συνδυασμένοι δέκτες που λειτουργούν ταυτόχρονα με GLONASS, συστήματα GPS και σχετικό εξοπλισμό.

Εκτός από τη βελτίωση της ακρίβειας του προσδιορισμού, μια τέτοια συμβίωση καθιστά δυνατή την παρακολούθηση της τοποθεσίας όταν οι δορυφόροι ενός από τα συστήματα δεν καταγράφονται. Ο ελάχιστος αριθμός τροχιακών αντικειμένων, η «ορατότητα» των οποίων απαιτείται για τη λειτουργία του πλοηγού, είναι τρεις μονάδες. Έτσι, εάν, για παράδειγμα, το πρόγραμμα GLONASS καταστεί μη διαθέσιμο, τότε οι δορυφόροι gps θα έρθουν στη διάσωση.

Άλλα συστήματα δορυφορικής πλοήγησης

Η Ευρωπαϊκή Ένωση, καθώς και η Ινδία και η Κίνα, αναπτύσσουν έργα παρόμοιας κλίμακας με το GLONASS και το GPS. σχεδιάζει να εφαρμόσει το σύστημα Galileo, αποτελούμενο από 30 δορυφόρους, το οποίο θα επιτύχει αξεπέραστη ακρίβεια. Στην Ινδία, σχεδιάζεται η εκτόξευση του συστήματος IRNSS, που θα λειτουργεί μέσω επτά δορυφόρων. Το συγκρότημα πλοήγησης είναι προσανατολισμένο στην οικιακή χρήση. Το σύστημα Compass από Κινέζους προγραμματιστές θα πρέπει να αποτελείται από δύο τμήματα. Ο πρώτος θα περιλαμβάνει 5 δορυφόρους και ο δεύτερος - 30. Συνεπώς, οι συντάκτες του έργου υποθέτουν δύο μορφές υπηρεσίας.

Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν τι είναι το GLONASS σήμερα. Αλλά το πώς ακριβώς λειτουργεί αυτό το σύστημα, για τι προορίζεται και τι είναι απαραίτητο για την αποτελεσματική του χρήση, συχνά μένει εκτός εικόνας.

Το να θεωρείτε το σύστημα GLONASS απλώς ως σύστημα δορυφορικής πλοήγησης σημαίνει να απλοποιήσετε τη λειτουργικότητά του στο μέγιστο. Σήμερα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο από τον στρατό (όπως είχε αρχικά σχεδιαστεί), αλλά και από ιδιοκτήτες εμπορικών επιχειρήσεων, καθώς και από απλούς αυτοκινητιστές.

Το GLONASS είναι μια ρωσική ανάπτυξη που παρέχει ακριβή τοποθέτηση ενός αντικειμένου στο διάστημα με ελάχιστο σφάλμα. Για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων, χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός, ο οποίος, με την υποστήριξη της επίγειας υποδομής, επικοινωνεί με ένα δίκτυο δορυφόρων που εκτοξεύονται σε τροχιά κοντά στη Γη.

Πώς λειτουργεί το σύστημα:

• Στο αντικείμενο, οι συντεταγμένες του οποίου πρέπει να καθοριστούν, είναι εγκατεστημένη συσκευή λήψης και εκπομπής - τερματικό.
• Για τον εντοπισμό θέσης, το τερματικό υποβάλλει αίτημα στους δορυφόρους. Όσο περισσότεροι δορυφόροι ανταποκριθούν στο αίτημα (ιδανικά, τουλάχιστον 4), τόσο ακριβέστερα θα καθοριστούν οι συντεταγμένες.
• Το σήμα απόκρισης φτάνει στο τερματικό, το πακέτο λογισμικού του οποίου αναλύει τον χρόνο καθυστέρησης για διαφορετικούς δορυφόρους. Με βάση την ανάλυση των πληροφοριών απόκρισης, καθορίζονται οι συντεταγμένες του αντικειμένου στο οποίο είναι εγκατεστημένος ο εξοπλισμός λήψης.

Με τη συνεχή λειτουργία του τερματικού (δηλαδή, τακτική αποστολή αιτημάτων και ανάλυση απαντήσεων), το σύστημα GLONASS μπορεί να καθορίσει όχι μόνο τη θέση, αλλά και την ταχύτητα του αντικειμένου. Κατά τη μετακίνηση, η ακρίβεια εντοπισμού θέσης μειώνεται, αλλά παραμένει επαρκής ώστε ο εξοπλισμός πλοήγησης να συνδέσει τις συντεταγμένες του αντικειμένου στον ηλεκτρονικό χάρτη της περιοχής και να δημιουργήσει μια διαδρομή.

Σύγκριση με το κύριο ανάλογο - το σύστημα GPS

Δώστε μια πλήρη απάντηση στην ερώτηση "Τι είναι το GLONASS;" είναι αδύνατο χωρίς να το συγκρίνουμε με τον "πλησιέστερο ανταγωνιστή" - το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης GPS. Οι εργασίες και στα δύο συστήματα ξεκίνησαν στην ΕΣΣΔ και στις ΗΠΑ περίπου την ίδια εποχή - στις αρχές της δεκαετίας του '80 του περασμένου αιώνα. Αφού η δορυφορική πλοήγηση ξέφυγε από τον πλήρη έλεγχο του στρατού και άρχισε να χρησιμοποιείται για εμπορικούς σκοπούς, το GLONASS και το GPS αναπτύχθηκαν σύμφωνα με αρκετά παρόμοια σενάρια.

Και τα δύο συστήματα λειτουργούν με βάση αστερισμούς 24 δορυφόρων σε γεωστατικές τροχιές. Έχουν όμως και διαφορές:

• Οι ρωσικοί δορυφόροι κινούνται σε 3 αεροπλάνα (αντίστοιχα, 8 συσκευές ανά τροχιά).
• Οι δορυφόροι GPS έχουν 4 τροχιές, 6 οχήματα ο καθένας.
• Το σφάλμα εντοπισμού θέσης του GPS είναι κάπως χαμηλότερο, αλλά και τα δύο συστήματα καθορίζουν με ακρίβεια τις συντεταγμένες.
• Το κύριο πλεονέκτημα του GPS είναι η κάλυψη σχεδόν 100% του πλανήτη. Το GLONASS καλύπτει πλήρως την επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας, αλλά εκτός της Ρωσικής Ομοσπονδίας υπάρχουν περιοχές όπου το σήμα από τους δορυφόρους είναι πολύ αδύναμο ή απουσιάζει εντελώς.
• Υπάρχουν επίσης τεχνικές αποχρώσεις: η υπηρεσία από τις ΗΠΑ χρησιμοποιεί κωδικοποίηση CDMA, η ρωσική υπηρεσία χρησιμοποιεί μια πιο περίπλοκη και επομένως πιο ενεργοβόρα κωδικοποίηση FDMA. Εξαιτίας αυτού, η διάρκεια ζωής των δορυφόρων GLONASS μειώνεται, έτσι ώστε να υπάρχει ανάγκη για συχνότερη εκτόξευση εξοπλισμού σε τροχιά.

Είναι δύσκολο να μιλήσουμε για το ξεκάθαρο πλεονέκτημα ενός από τα δύο συστήματα πλοήγησης που περιγράφηκαν. Επιπλέον, τις περισσότερες φορές ο εξοπλισμός για τον απομακρυσμένο εντοπισμό θέσης γίνεται συνδυασμένος: μπορεί να λειτουργήσει τόσο με δορυφόρους GPS όσο και με εξοπλισμό GLONASS.

Πεδίο εφαρμογής

Το υλικό και το λογισμικό που καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της θέσης ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας ένα δορυφορικό δίκτυο μπορεί να λύσει πολλά προβλήματα.

Η κύρια λειτουργία που επιτελούν τα οικιακά τερματικά GLONASS είναι η παγκόσμια πλοήγηση για μεταφορά. Αυτός ο εξοπλισμός είναι ένας βελτιωμένος χάρτης: οι συντεταγμένες που καθορίζονται από το τερματικό υπερτίθενται στο σχέδιο του εδάφους και δείχνουν τη βέλτιστη κατεύθυνση κίνησης σε ένα δεδομένο σημείο.

Επιπλέον, ο εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί:

• Στα συστήματα παρακολούθησης μεταφορών. Οι εταιρείες που πρέπει να παρακολουθούν την κίνηση πολλών οχημάτων (επιβατικά λεωφορεία, φορτηγά) σε τακτικά ή μη δρομολόγια έχουν την ευκαιρία να δουν ανά πάσα στιγμή πού βρίσκεται αυτό ή εκείνο το όχημα. Για να γίνει αυτό, τα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με τερματικά GLONASS που είναι συνδεδεμένα στο λογισμικό.

Εκτός από την άμεση παρακολούθηση της κίνησης του εξοπλισμού, ο αποστολέας έχει την ευκαιρία να ελέγξει τη συμμόρφωση με το όριο ταχύτητας, το πρόγραμμα εργασίας / ανάπαυσης του οδηγού, την ασφάλεια του φορτίου στους ψυκτικούς θαλάμους των ψυγείων και τη στάθμη καυσίμου στις δεξαμενές / δεξαμενές . Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, μπορεί να εγκατασταθεί πρόσθετος εξοπλισμός, ο οποίος συνδέεται με τους ακροδέκτες σύνδεσης.

• Σε μη επανδρωμένα οχήματα. Για τα drones, ένα σύστημα δορυφορικής πλοήγησης, μαζί με αισθητήρες που διαβάζουν τις περιβαλλοντικές παραμέτρους, είναι τα κύρια στοιχεία ελέγχου. Τέτοιος εξοπλισμός ήδη παράγεται και δοκιμάζεται - συμπεριλαμβανομένων των δρομολογίων της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Οι ειδικοί προβλέπουν αύξηση του μεριδίου των μη επανδρωμένων οχημάτων στους δρόμους στο εγγύς μέλλον.
• σε αντικλεπτικά συστήματα. Ο ιχνηλάτης GLONASS, κρυμμένος στο αυτοκίνητο, μπορεί να δώσει συναγερμό εάν αλλάξουν οι συντεταγμένες του αυτοκινήτου χωρίς να το γνωρίζει ο ιδιοκτήτης. Επιπλέον, ο εξοπλισμός μπορεί να στέλνει περιοδικά μηνύματα που υποδεικνύουν τη θέση του αυτοκινήτου - αυτό θα διευκολύνει τον ιδιοκτήτη ή τις αρχές επιβολής του νόμου να βρουν το κλεμμένο αυτοκίνητο.

GLONASS για έλεγχο μεταφοράς

Εάν στο τμήμα των συστημάτων πλοήγησης για οδηγούς το GPS παραμένει παραδοσιακά πιο δημοφιλές, τότε το GLONASS καταλαμβάνει μια πιο κερδοφόρα θέση στον εμπορικό τομέα. Αυτό οφείλεται στην ενεργό ανάπτυξη συστημάτων παρακολούθησης απομακρυσμένων μεταφορών.

Τέτοια συστήματα περιλαμβάνουν παραδοσιακά ένα δίκτυο τερματικών GLONASS εγκατεστημένων σε οχήματα και λογισμικό αποστολής. Η εισαγωγή της παρακολούθησης προβλέπει την ενσωμάτωσή της με το σύστημα logistics της επιχείρησης.

Το κύριο καθήκον είναι ο συντονισμός των εργασιών του τμήματος μεταφορών και η παρακολούθηση της κίνησης των οχημάτων που μεταφέρουν επιβάτες ή εμπορεύματα σε πραγματικό χρόνο. Οι συντεταγμένες κάθε μηχανής καθορίζονται από τον δορυφόρο σε ένα καθορισμένο διάστημα και τοποθετούνται στον χάρτη, έτσι ώστε ο αποστολέας ή ο επικεφαλής του τμήματος να λαμβάνει τις πιο αντικειμενικές και έγκαιρες πληροφορίες.

Επιπλέον, η παρακολούθηση των μεταφορών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για:

• Αύξηση του επιπέδου πειθαρχίας. Το τερματικό πλοήγησης παρακολουθεί την κίνηση του οχήματος κατά μήκος της διαδρομής, εξαιρουμένης της κακής χρήσης του εξοπλισμού και του χρόνου διακοπής λειτουργίας. Οποιαδήποτε απρογραμμάτιστη στάση ή παρέκκλιση από τη διαδρομή πρέπει να υποκινείται από τον οδηγό και ο αποστολέας μπορεί να επικοινωνήσει μαζί του αμέσως μόλις διαπιστωθεί παράβαση.
• Βελτίωση της οδικής ασφάλειας και μείωση των ατυχημάτων. Το σύστημα GLONASS καθιστά δυνατό τον έλεγχο της ταχύτητας κίνησης, σηματοδοτώντας τον αποστολέα σχετικά με την ταχύτητα. Επιπλέον, η παρακολούθηση σάς επιτρέπει να παρακολουθείτε την επεξεργασία για συμμόρφωση με το καθεστώς εργασίας και ανάπαυσης. Αυτό όχι μόνο μειώνει τον κίνδυνο ατυχημάτων λόγω υπερβολικής εργασίας, αλλά διασφαλίζει επίσης ότι δεν υπάρχουν κυρώσεις κατά τον έλεγχο των ενδείξεων του ταχογράφου.
• Έλεγχος στάθμης καυσίμου. Η εγκατάσταση αισθητήρων στάθμης καυσίμου με τη σύνδεσή τους στο τερματικό εξαλείφει σχεδόν πλήρως την πιθανότητα κλοπής καυσίμου και λιπαντικών.

Τι είναι το ERA GLONASS;

Το σύστημα προσδιορισμού συντεταγμένων με τη βοήθεια δορυφόρων GLONASS μπορεί επίσης να λύσει ένα άλλο πρόβλημα - ειδοποίηση έκτακτης ανάγκης για ένα ατύχημα. Για να γίνει αυτό, ένα τερματικό ERA-GLONASS (UVEOS) με κάρτα SIM για εργασία σε δίκτυο κινητής τηλεφωνίας είναι εγκατεστημένο στο αυτοκίνητο και ένα "κουμπί πανικού" για να καλέσετε τον αποστολέα.

Εάν το μηχάνημα είναι εξοπλισμένο με ERA-GLONASS κατά την παραγωγή ή την παράδοση στη Ρωσική Ομοσπονδία, τότε εκτός από το τερματικό με κουμπί κλήσης, τοποθετούνται επίσης αισθητήρες σε αυτό που ανταποκρίνονται σε ζημιές και δίνουν αυτόματα συναγερμό σε περίπτωση πρόσκρουσης ή ανατροπής .

Το κύριο καθήκον του συστήματος είναι να ειδοποιεί τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης (τροχαία, Υπουργείο Έκτακτης Ανάγκης, Ασθενοφόρο) για ένα ατύχημα, δίνοντάς τους τις συντεταγμένες του τόπου του ατυχήματος και βασικές πληροφορίες για το αυτοκίνητο και τους επιβάτες. Ταυτόχρονα, ο αποστολέας του τηλεφωνικού κέντρου λαμβάνει σήμα για το τι συνέβη, μεταδίδει επίσης τις πληροφορίες που έλαβε στις υπηρεσίες διάσωσης.

Χαρακτηριστικά της εργασίας των πληροφοριών έκτακτης ανάγκης

Το ERA-GLONASS λειτουργεί σύμφωνα με μια απλή αρχή:

• Ο συναγερμός μπορεί να ενεργοποιηθεί αυτόματα (ενεργοποιήθηκε ο αισθητήρας σοκ/πραξικοπήματος) ή χειροκίνητα (ο οδηγός ή ένας από τους επιβάτες πάτησε το κουμπί).
• Αφού φτάσει το σήμα στο τηλεφωνικό κέντρο, ο αποστολέας επικοινωνεί με το μηχάνημα σε λειτουργία φωνής (η σχεδίαση του τερματικού περιλαμβάνει ένα ηχείο και ένα μικρόφωνο). Αυτό είναι απαραίτητο για την αποφυγή ψευδών κλήσεων ή τυχαίας ενεργοποίησης του κουμπιού SOS.
• Εάν δεν ληφθεί απάντηση ή ο οδηγός επιβεβαίωσε το γεγονός του ατυχήματος, οι πληροφορίες διαβιβάζονται στις υπηρεσίες διάσωσης.

Η αυτόματη λειτουργία του συστήματος ελαχιστοποιεί το χρόνο μεταξύ ενός ατυχήματος και της άφιξης της βοήθειας στο σημείο. Αυτό μειώνει σημαντικά τους θανάτους από τροχαία ατυχήματα, επειδή τα ασθενοφόρα και οι διασώστες έχουν περισσότερο χρόνο για να παρέχουν εξειδικευμένη βοήθεια.

Η αξιοπιστία του συστήματος είναι πολύ υψηλή: οι τερματικοί σταθμοί τροφοδοτούνται με ανεξάρτητες πηγές ενέργειας και ακόμη και αν το ενσωματωμένο δίκτυο απενεργοποιηθεί κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος, παραμένουν σε λειτουργία για τουλάχιστον αρκετές ώρες. Αυτό είναι αρκετό για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων, καθώς και για την επικοινωνία με το τηλεφωνικό κέντρο.

Η κάρτα SIM που είναι εγκατεστημένη στο τερματικό παρέχει σταθερή σύνδεση με τον αποστολέα όπου υπάρχει κάλυψη δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη επικοινωνία, οι συσκευές είναι εξοπλισμένες με αποδοτικές κεραίες για κυψελοειδείς επικοινωνίες και δορυφόρους GLONASS. Συνήθως, με καλή ποιότητα σήματος, τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω GPRS (χρησιμοποιείται μόντεμ 3G), σε περίπτωση προβλημάτων επικοινωνίας, το τερματικό μπορεί να στείλει SMS υπηρεσίας με βασικές πληροφορίες για υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης.

Τόσο η συνεδρία επικοινωνίας με τον αποστολέα όσο και η κλήση για βοήθεια με την ενεργοποίηση των πληροφοριών έκτακτης ανάγκης για τις υπηρεσίες διάσωσης είναι εντελώς δωρεάν.

Τι δεδομένα συλλέγει;

Τα UVEOS είναι υποχρεωτικά για εγκατάσταση για όλα τα αυτοκίνητα που τίθενται σε κυκλοφορία στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Αλλά εάν τα νέα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με τερματικά, κουμπιά συναγερμού και αισθητήρες στο εργοστάσιο, τότε κατά την εισαγωγή εξοπλισμού, ο ιδιοκτήτης είναι υποχρεωμένος να εγκαταστήσει το ERA-GLONASS με δικά του έξοδα, διαφορετικά θα είναι αδύνατο να λειτουργήσει το αυτοκίνητο στη Ρωσική Ομοσπονδία.

Ένα από τα επιχειρήματα κατά του εξοπλισμού του αυτοκινήτου ERA-GLONASS είναι η πιθανή παρακολούθηση της κίνησης του εξοπλισμού μέσω δορυφορικού δικτύου (δηλαδή παράνομη μεταφορά προσωπικών δεδομένων σε ειδικές υπηρεσίες) ή η παρακολούθηση της καμπίνας. Στην πράξη, η λειτουργία παρακολούθησης δεν εφαρμόζεται στα τερματικά, επομένως, χωρίς τη γνώση του ιδιοκτήτη, είναι αδύνατο να παρακολουθήσετε την κίνηση του αυτοκινήτου.

Σύμφωνα με τους κατασκευαστές, το τερματικό συλλέγει και μεταδίδει μόνο τα ακόλουθα δεδομένα:

• Συντεταγμένες τοποθεσίας ατυχήματος.
• ταχύτητα τη στιγμή του ατυχήματος.
• Τύπος ενεργοποίησης συναγερμού (αισθητήρας σοκ/πραξικοπήματος, αναγκαστική κλήση).
• Στοιχεία οχήματος: αριθμός, μάρκα, τύπος κινητήρα (βενζίνη/ντίζελ).
• Ο αριθμός των δεμένων ζωνών ασφαλείας.

Οι πληροφορίες που λαμβάνει ο αποστολέας κατά τη διάρκεια συνομιλίας με τον οδηγό μεταδίδονται επίσης στις υπηρεσίες διάσωσης.

Σήμερα το GLONASS δεν είναι απλώς ένας πλοηγός που θα σας επιτρέψει να μην χαθείτε σε άγνωστους δρόμους. Οι δυνατότητες δορυφορικού εντοπισμού θέσης είναι πολύ ευρύτερες και μπορούν να τις χρησιμοποιήσουν τόσο ένας απλός ιδιοκτήτης αυτοκινήτου όσο και ο επικεφαλής μιας εμπορικής επιχείρησης με εκτεταμένο στόλο αυτοκινήτων.