Saat ini sulit untuk menemukan wilayah pembangunan sosial-ekonomi di mana layanan navigasi satelit tidak dapat digunakan. Penerapan teknologi GLONASS yang paling relevan tetap pada industri transportasi, termasuk navigasi laut dan sungai, transportasi udara dan darat. Pada saat yang sama, menurut para ahli, sekitar 80% peralatan navigasi digunakan dalam transportasi jalan raya.

TRANSPORTASI DASAR

Salah satu bidang utama penerapan navigasi satelit adalah pemantauan transportasi. Layanan ini paling penting bagi perusahaan industri, konstruksi, dan transportasi. Peralatan navigasi yang menerima sinyal dari sistem GLONASS memungkinkan untuk menentukan lokasi kendaraan; pembacaan sensor pengukur dapat menjamin keselamatan transportasi penumpang dan kenyamanan serta optimalisasi pengoperasian kendaraan komersial, dan menghilangkan penyalahgunaannya. Penerapan sistem ini memungkinkan pemilik armada mengurangi biaya pemeliharaan sebesar 20-30% dalam 4-6 bulan.

Salah satu teknologi yang diterapkan di Rusia berbasis navigasi satelit adalah Intelligent Transport System (ITS). Meliputi pengawasan terhadap angkutan barang berbahaya, besar dan berat, pengawasan jadwal kerja dan istirahat pengemudi, pengelolaan dan pemberangkatan angkutan penumpang, serta pemberian informasi kepada penumpang angkutan perkotaan.

Efektivitas penggunaan layanan navigasi satelit dalam transportasi darat dapat dinilai berdasarkan kriteria berikut:

• pengurangan jumlah kecelakaan di jalan raya, serta kematian dan cedera akibat kecelakaan di jalan raya, pengurangan waktu tanggap terhadap kecelakaan di jalan raya;
• mengurangi waktu perjalanan, meningkatkan daya tarik angkutan umum;
• meningkatkan kualitas penggunaan dana anggaran.

Menurut para ahli, berkat pengenalan sistem transportasi cerdas, pertumbuhan PDB Rusia bisa mencapai 4-5% per tahun.

Transportasi kota dan umum di wilayah Altai, Krasnodar, Krasnoyarsk, Stavropol, Khabarovsk, Astrakhan, Belgorod, Vologda, Kaluga, Kurgan, Magadan, Moskow, Nizhny Novgorod, Novosibirsk, Penza, Rostov, Samara dilengkapi dengan pemantauan dan navigasi serta teknologi informasi berdasarkan layanan sistem GLONASS , Saratov, Tambov, wilayah Tyumen, Moskow, republik Mordovia, Tatarstan, Chuvashia. Di Rusia secara keseluruhan, elemen ITS telah diterapkan dan beroperasi secara efektif di lebih dari 100 kota.

PENCARIAN DAN PENYELAMATAN

Peralatan yang menerima sinyal dari satelit navigasi dipasang di ambulans, serta kendaraan Kementerian Situasi Darurat. Dukungan waktu terkoordinasi berdasarkan data satelit memungkinkan tim dokter dan penyelamat tiba lebih cepat di lokasi darurat untuk memberikan bantuan kepada para korban. Menggunakan GLONASS, lokasi dan pergerakan kelompok petugas pemadam kebakaran dilacak.

Salah satu contoh ilustratif pemanfaatan navigasi satelit global untuk kepentingan penyelamatan nyawa manusia adalah sistem ERA-GLONASS (tanggap darurat jika terjadi kecelakaan). Tugas utamanya adalah menentukan fakta kecelakaan lalu lintas dan mengirimkan data ke server respons. Jika terjadi kecelakaan mobil, terminal navigasi dan telekomunikasi yang terpasang di dalamnya secara otomatis menentukan koordinat, membuat koneksi dengan pusat server sistem pemantauan dan mengirimkan data tentang kecelakaan melalui saluran komunikasi seluler ke operator. Data ini memungkinkan untuk menentukan sifat dan tingkat keparahan kecelakaan serta melakukan respons segera dengan ambulans. Penggunaan data Sistem Satelit Navigasi Global melalui ERA-GLONASS dapat secara signifikan mengurangi angka kematian akibat cedera akibat kecelakaan di jalan raya.

Bidang penerapan GLONASS lainnya untuk kepentingan penyelamatan nyawa manusia adalah kombinasi navigasi satelit global dengan Sistem Pencarian dan Penyelamatan Internasional COSPAS-SARSAT. Fungsi ini disediakan pada pesawat ruang angkasa navigasi Glonass-K generasi terbaru. Sudah pada tahap uji penerbangan, satelit Glonass-K No. 11 pada bulan Maret 2012, melalui repeater sistem ini, mengirimkan sinyal marabahaya tentang helikopter Kanada yang jatuh, sehingga awaknya dapat diselamatkan.

NAVIGASI PRIBADI

Chipset dengan penerima navigasi GLONASS digunakan di ponsel cerdas, tablet, kamera digital, perangkat kebugaran, pelacak yang dapat dikenakan, komputer laptop, navigator, jam tangan, kacamata, dan perangkat lainnya. Navigasi pribadi menjadi area penerapan utama teknologi navigasi satelit.

Penggunaan teknologi GNSS telah berkontribusi pada munculnya olahraga dan aktivitas luar ruangan yang benar-benar baru. Contohnya adalah geocaching - permainan wisata yang menggunakan sistem navigasi satelit, yang tujuannya adalah untuk menemukan cache yang disembunyikan oleh peserta lain dalam permainan. Olahraga geotagging baru lainnya adalah balap lintas alam menggunakan koordinat satelit yang telah ditentukan.

Area yang menjanjikan untuk penggunaan teknologi GLONASS adalah sistem sosial yang memberikan bantuan kepada penyandang disabilitas atau anak kecil. Dengan menggunakan peralatan navigasi dengan antarmuka suara, penyandang tunanetra dapat menentukan jalan menuju toko, klinik, dll. Pemilik perangkat tersebut, jika terjadi bahaya atau penurunan kesehatan yang tajam, dapat meminta bantuan darurat dengan menekan tombol panik. Pelacak satelit pribadi dapat membantu orang tua melacak lokasi anak mereka secara online untuk memantau keselamatan mereka.

PENERBANGAN

Dalam penerbangan, penerima navigasi diintegrasikan ke dalam sistem navigasi udara onboard yang menyediakan navigasi rute dan pendekatan pendaratan dalam kondisi cuaca sulit. Navigasi satelit sangat penting untuk memastikan pendaratan pesawat kecil di lapangan terbang yang tidak dilengkapi peralatan. Sistem navigasi berbasis GLONASS meningkatkan keselamatan navigasi helikopter dan meningkatkan akurasi navigasi kendaraan udara tak berawak.

TRANSPORTASI AIR

Penggunaan teknologi GNSS untuk keperluan kelautan/sungai di Rusia mendekati 100%. Kapasitas pasar Rusia diperkirakan mencapai 18.560 unit angkutan air, termasuk kapal kargo dan penumpang sungai dan laut. Teknologi GLONASS digunakan dalam navigasi saat memandu kapal dan bermanuver dalam kondisi sulit (kunci, pelabuhan, kanal, selat, kondisi es), navigasi di perairan pedalaman, pemantauan dan penghitungan armada, dan operasi penyelamatan.

Pertumbuhan lalu lintas di sepanjang Jalur Laut Utara, yang secara signifikan dapat mengurangi waktu pengiriman barang dari kawasan Asia-Pasifik ke Eropa, menyebabkan peningkatan intensitas pelayaran di kawasan dengan kondisi iklim yang sangat keras. Dalam kondisi badai dan kabut tebal, sulit menjamin keselamatan lalu lintas kapal tanpa navigasi satelit.

GEODESI DAN KARTOGRAFI

Teknologi GLONASS digunakan dalam kadaster kota dan darat, perencanaan dan pengelolaan pembangunan wilayah, dan untuk memperbarui peta topografi. Penggunaan teknologi GLONASS mempercepat dan mengurangi biaya pembuatan peta dan memperbaruinya - dalam beberapa kasus, tidak diperlukan fotografi udara yang mahal atau survei topografi yang memakan banyak tenaga. Di Federasi Rusia, volume pasar peralatan geodetik berbasis GNSS saat ini diperkirakan mencapai 2,3 ribu unit.

LINGKUNGAN

Komunitas ilmiah secara aktif menggunakan data navigasi untuk observasi dan penelitian Bumi. GLONASS mempromosikan pengembangan metode dan alat yang dirancang untuk memecahkan masalah mendasar geodinamika, pembentukan sistem koordinat bumi, membangun model bumi, mengukur pasang surut, arus dan permukaan laut, menentukan dan menyinkronkan waktu, melokalisasi tumpahan minyak, dan melakukan reklamasi. tanah setelah pembuangan Limbah B3.

Sinyal navigasi dari pesawat ruang angkasa GLONASS memainkan peran penting dalam studi proses seismik. Dengan menggunakan data satelit, proses perpindahan lempeng tektonik dapat direkam dengan lebih akurat dibandingkan melalui peralatan di darat. Selain itu, gangguan di ionosfer, yang direkam menggunakan satelit navigasi, memberikan para ilmuwan data tentang pergerakan kerak bumi yang mendekat. Dengan demikian, navigasi satelit global memungkinkan untuk memprediksi gempa bumi dan meminimalkan dampaknya terhadap manusia. Teknologi berbasis GLONASS juga membantu memantau jalan dan kereta api di daerah rawan longsor di daerah pegunungan.

NAVIGASI RUANG ANGKASA

Dalam industri luar angkasa, teknologi GLONASS digunakan untuk melacak kendaraan peluncur, menentukan orbit pesawat ruang angkasa dengan sangat akurat, menentukan orientasi pesawat ruang angkasa relatif terhadap Matahari, dan untuk pengamatan, pengendalian, dan penetapan target sistem pertahanan rudal yang tepat.

Secara khusus, peralatan berikut ini dilengkapi dengan peralatan navigasi satelit GLONASS atau GLONASS/GPS: kendaraan peluncuran Proton-M, kendaraan peluncuran Soyuz, tingkat atas Breeze, Fregat, DM, dan pesawat ruang angkasa Meteor-M, “Ionosphere”. , "Canopus-ST", "Condor-E", "Bars-M", "Lomonosov", serta kompleks kereta api bergerak yang digunakan untuk mengangkut kendaraan peluncuran dan komponen bahan bakar roket.

Dalam industri luar angkasa, sejumlah besar proyek memerlukan pengetahuan presisi tinggi tentang orbit pesawat ruang angkasa ketika memecahkan masalah penginderaan jauh Bumi, pengintaian, pemetaan, pemantauan kondisi es, situasi darurat, serta di bidang studi Bumi. dan lautan dunia, membangun model dinamis geoid dengan presisi tinggi, model dinamis ionosfer dan atmosfer dengan presisi tinggi. Pada saat yang sama, keakuratan pengetahuan tentang posisi objek diperlukan pada tingkat beberapa sentimeter; metode khusus untuk memproses pengukuran sistem GLONASS dari penerima yang terletak di pesawat ruang angkasa dapat berhasil memecahkan masalah ini.

KONSTRUKSI

Di Rusia, teknologi GLONASS digunakan dalam memantau peralatan konstruksi, serta memantau perpindahan jalan raya, memantau deformasi objek stasioner linier, dan dalam sistem kontrol peralatan konstruksi jalan.

Layanan navigasi satelit membantu dalam menentukan lokasi objek geografis dengan akurasi sentimeter saat memasang pipa minyak dan gas, saluran listrik, dan memperjelas parameter medan selama konstruksi bangunan dan struktur, serta konstruksi jalan. Menurut pakar dalam dan luar negeri, penggunaan GLONASS meningkatkan efisiensi pekerjaan konstruksi dan kadaster sebesar 30-40%.

Penggunaan layanan GLONASS memungkinkan Anda dengan cepat mengirimkan informasi tentang keadaan struktur teknik yang kompleks dan objek yang berpotensi berbahaya, seperti bendungan, jembatan, terowongan, perusahaan industri, dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Dengan bantuan pemantauan satelit, para spesialis menerima informasi tepat waktu tentang perlunya diagnostik tambahan pada struktur ini dan perbaikannya.

GLONASS digunakan untuk pencatatan sementara transaksi moneter dalam perdagangan saham, mata uang, dan komoditas. Cara pencatatan transfer yang berkesinambungan dan akurat serta kemampuan untuk melacaknya merupakan dasar pengoperasian sistem perdagangan internasional untuk perdagangan antar bank. Bank investasi terbesar menggunakan GLONASS untuk menyinkronkan jaringan komputer divisi mereka di seluruh Rusia. Pertukaran gabungan MICEX-RTS menggunakan sinyal waktu GLONASS untuk mencatat kutipan secara akurat saat melakukan transaksi. Peralatan GLONASS yang digunakan untuk kepentingan infrastruktur telekomunikasi memberikan solusi terhadap permasalahan sinkronisasi jaringan komunikasi.

SENJATA

Sistem GLONASS sangat penting untuk efisiensi penyelesaian masalah oleh Angkatan Bersenjata dan pengguna khusus. Sistem ini digunakan untuk memecahkan masalah dukungan waktu koordinat untuk semua jenis dan cabang pasukan, termasuk untuk meningkatkan efisiensi penggunaan senjata presisi tinggi, pesawat tak berawak, dan komando operasional dan kendali pasukan.

) dirancang untuk menentukan koordinat saat ini, ketinggian, kecepatan dan waktu menggunakan sinyal dari sistem navigasi satelit GLONASS, GPS dan SBAS (WAAS, EGNOS). Mudah diintegrasikan ke dalam kompleks dan sistem navigasi.

Lingkup aplikasi

Penerima navigasi dapat digunakan dalam sistem navigasi presisi tinggi, termasuk sistem dengan dinamika objek yang tinggi, dalam sistem kontrol lalu lintas untuk kereta api, jalan raya, udara, laut, sungai, dan jenis transportasi lainnya.

Modul penerima dibuat dalam bentuk papan sirkuit tercetak dengan susunan elemen satu sisi dan bantalan kontak untuk pemasangan di permukaan.

Spesifikasi

Karakteristik navigasi

Karakteristik dan desain kelistrikan

Pengantar sistem GLONASS

GLONASS(Sistem Satelit Navigasi Global) adalah sistem navigasi radio satelit yang memungkinkan konsumen dalam jumlah tak terbatas di mana pun di Bumi dan di udara, terlepas dari kondisi cuaca, untuk menentukan koordinat, kecepatan, dan waktu tepatnya dengan akurasi tinggi. Area penggunaan sistem GLONASS sangat luas dan beragam. Diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Penyelenggaraan lalu lintas udara dan laut, peningkatan keselamatan penerbangan dan navigasi.


2. Geodesi dan kartografi, penyusunan kadaster lahan dan hutan, pembangunan jalan, peletakan komunikasi dan jaringan pipa, pengendalian kawasan berbahaya seismik, eksplorasi geologi dan mineral, pengembangan ladang minyak dan gas di kawasan landas pantai, penentuan parameter rotasi bumi, dll.


3. Pemantauan transportasi darat, organisasi dan manajemen pergerakan kargo, transportasi kereta api dan jalan raya antarkota, penciptaan kendaraan “cerdas”.


4. Sinkronisasi skala waktu objek yang berjauhan satu sama lain.


5. Pemantauan lingkungan, organisasi operasi pencarian dan penyelamatan.

Karakteristik sistem GLONASS

• Akurasi penentuan navigasi berdasarkan posisi, m (probabilitas 99,7%) - 50-70.


• Keakuratan dalam menentukan komponen vektor kecepatan konsumen, m/s (probabilitas 99,7%) tidak lebih buruk dari 0,15.


• Keakuratan menghubungkan waktu ephemeris dengan Greenwich Mean Time (probabilitas 99,7%) adalah 1 s.


• Waktu yang diperlukan untuk melakukan: - penentuan navigasi pertama - dari 1 hingga 3 menit; definisi navigasi selanjutnya - dari 1 hingga 10 detik.

Satelit GLONASS pertama (Cosmos 1413) diluncurkan pada 12 Oktober 1982. Sistem GLONASS secara resmi dioperasikan pada tanggal 24 September 1993 atas perintah Presiden Federasi Rusia.

Cara kerja sistem GLONASS

Untuk menentukan koordinat tiga dimensi, kecepatan dan waktu, konsumen menggunakan sinyal navigasi yang terus-menerus dikirimkan oleh satelit GLONASS. Setiap satelit GLONASS mentransmisikan dua jenis sinyal radio navigasi: akurasi standar (ST) dan akurasi tinggi (HT). Sinyal PT ditransmisikan pada pita L menggunakan prinsip pembagian frekuensi. Artinya setiap satelit GLONASS memancarkan sinyal navigasi pada frekuensi pembawanya masing-masing: L1=1602 MHz + 0.5625n MHz, dengan n adalah nomor saluran frekuensi (n=0.1.2...). Satelit yang berada pada titik berlawanan pada bidang orbit (satelit antipodal) dapat mengirimkan sinyal navigasi pada pembawa yang sama. Kehadiran satelit antipodal secara bersamaan di zona visibilitas konsumen individu tidak mungkin dilakukan. Penerima navigasi konsumen secara otomatis menerima sinyal dari setidaknya 4 satelit GLONASS dan mengukur jarak semu ke satelit-satelit tersebut serta tingkat perubahannya. Bersamaan dengan pengukuran, pesan navigasi diekstraksi dan diproses dari sinyal satelit. Sebagai hasil dari pemrosesan bersama dalam prosesor penerima pengukuran dan pesan navigasi, tiga koordinat konsumen, tiga komponen kecepatan pergerakannya dan waktu tepatnya dihitung.

Komposisi sistem GLONASS

Sistem GLONASS mencakup tiga subsistem (segmen): subsistem pesawat ruang angkasa (segmen orbital), kompleks kendali darat (segmen darat) dan subsistem konsumen (segmen).

Subsistem pesawat ruang angkasa

Konstelasi orbital GLONASS yang dikerahkan sepenuhnya terdiri dari 24 pesawat ruang angkasa yang terletak di tiga bidang orbit. Bidang-bidang tersebut diberi jarak 120 derajat dalam garis bujur dan bergeser relatif satu sama lain dalam argumen garis lintang sebesar 15 derajat. Delapan satelit ditempatkan di setiap bidang dengan pergeseran seragam sepanjang argumen garis lintang 45 derajat. Satelit-satelit tersebut terletak pada orbit melingkar dengan kemiringan 64,8 derajat dan periode orbit kurang lebih 11 jam 15 menit. Konfigurasi konstelasi orbit ini memungkinkan untuk memastikan keberadaan konstan setidaknya 5 satelit dengan geometri konstelasi yang dapat diterima di zona visibilitas konsumen yang terletak di mana saja di Bumi dan ruang dekat Bumi.

Saat ini, subsistem orbital GLONASS terdiri dari 24 satelit yang beroperasi dan satu satelit cadangan. Pada saat yang sama, bidang navigasi berkelanjutan disediakan dengan kehadiran 5...8 satelit GLONASS secara konstan di zona visibilitas konsumen. Karakteristik observabilitas satelit GLONASS pada garis lintang utara (>50 derajat) lebih baik dibandingkan karakteristik observabilitas satelit GPS.

Satelit GLONASS

Satelit GLONASS diluncurkan ke orbit oleh Pasukan Luar Angkasa Militer Rusia dari Kosmodrom Baikonur. Kendaraan peluncuran kelas berat PROTON meluncurkan tiga satelit secara bersamaan. Peralatan onboard satelit GLONASS mencakup kompleks navigasi, kompleks kontrol, sistem orientasi, stabilisasi, koreksi, dll. Setiap satelit dilengkapi dengan standar waktu/frekuensi cesium, yang dirancang untuk membentuk skala waktu onboard yang sangat stabil dan menyinkronkan semua proses dalam peralatan di kapal. Komputer terpasang memproses informasi navigasi yang berasal dari unit kontrol dan mengubahnya menjadi format pesan navigasi untuk konsumen.

Pesan navigasi

Pesan navigasi ditransmisikan sebagai bagian dari sinyal radio navigasi dan mencakup:

• satelit ephemeris, koreksi frekuensi waktu terhadap skala waktu terpasang relatif terhadap waktu sistem GLONASS dan UTC(SU);


• cap waktu;


• almanak sistem.

Ephemeris mewakili koordinat eksak (x,y,z), serta turunan pertama dan kedua, yang menggambarkan posisi satelit dalam sistem koordinat geosentris PZ-90. Almanak berisi informasi tentang seluruh satelit sistem, yaitu: Elemen Keplerian, nilai kasar koreksi waktu terhadap waktu onboard relatif terhadap waktu sistem dan tanda-tanda kemudahan servis/kegagalan masing-masing satelit.

Kompleks kendali darat

Konstelasi orbit GLONASS dikendalikan oleh kompleks kendali darat (GCU). Ini mencakup Pusat Kontrol Sistem (SCC) (Golitsyno-2, wilayah Moskow) dan jaringan stasiun pelacakan dan kontrol yang tersebar di seluruh Rusia. Kompleks kendali darat mengumpulkan, mengumpulkan, dan memproses informasi lintasan dan telemetrik tentang semua satelit dalam sistem dan mengeluarkan perintah kendali dan informasi navigasi ke setiap satelit. Informasi lintasan dikalibrasi secara berkala menggunakan pengukur jarak laser (stasiun optik kuanto) dari NKU. Untuk tujuan ini, satelit GLONASS dilengkapi dengan reflektor laser. Agar sistem berfungsi dengan baik, sinkronisasi semua proses sangat penting. Untuk tujuan ini, NKU menyertakan Central Synchronizer (CS), yang merupakan standar waktu/frekuensi hidrogen dengan presisi tinggi. CA disinkronkan dengan Standar Waktu/Frekuensi Nasional UTC(SU).

Pengembangan subsistem diferensial GLONASS di Rusia

Penelitian mode navigasi diferensial untuk sistem GLONASS di Rusia mulai dipelajari secara aktif mulai akhir tahun 70an, hampir bersamaan dengan pengembangan sistem GLONASS itu sendiri. Para ilmuwan dari Institut Penelitian Pusat Angkatan Luar Angkasa Militer, Institut Penelitian Instrumentasi Luar Angkasa Rusia, Institut Navigasi Radio dan Waktu Rusia, dan Asosiasi Penelitian dan Produksi Mekanika Terapan mengambil bagian aktif dalam pekerjaan ini. Namun, karena berbagai alasan obyektif, penerapan praktis rezim navigasi diferensial di Rusia dalam bentuk subsistem diferensial mengalami penundaan.

Intensifikasi pekerjaan pada mode navigasi diferensial di Rusia terjadi pada tahun 1990-1991. Perlu dicatat bahwa cakupan beberapa jaringan GPS diferensial asing sebagian mencakup wilayah Rusia dan perairan laut yang mencucinya. Selain itu, beberapa perusahaan asing menunjukkan minat serius dalam mengembangkan pasar konsumen Rusia dan menyebarkan jaringan diferensial mereka di Rusia. Dalam kondisi ini, minat konsumen dan produsen peralatan navigasi Rusia terhadap mode navigasi diferensial meningkat. Oleh karena itu, pekerjaan dimulai secara aktif pada pembuatan stasiun diferensial untuk berbagai tujuan.

Saat ini di Rusia terdapat rencana untuk membuat subsistem diferensial lokal dan regional yang melayani pesawat dan kapal laut. Mengingat spesialisasi departemen mereka, yang terutama ditentukan oleh saluran yang dipilih untuk memberikan perubahan korektif kepada konsumen, penggunaan sistem ini oleh kalangan konsumen yang lebih luas merupakan suatu permasalahan. Oleh karena itu, di masa depan kita dapat mengharapkan munculnya niat untuk menciptakan subsistem diferensial lainnya untuk kepentingan, misalnya, dukungan navigasi untuk transportasi darat. Jadi, di Rusia kita dapat melihat kecenderungan untuk menciptakan jaringan subsistem diferensial departemen yang berfokus pada melayani konsumen dari kelas tertentu. Berdasarkan prinsip menghasilkan informasi korektif, sistem ini bersifat lokal dan wilayah kerjanya tidak mencakup wilayah Rusia. Perkembangan subsistem diferensial seperti itu di sepanjang jalur peningkatan jumlah aritmatika sederhana hampir tidak dapat dibenarkan secara ekonomi. Oleh karena itu, setelah penelitian, cara lain untuk mengembangkan subsistem diferensial diusulkan.

Pada tahun 1994, Lembaga Penelitian Pusat Angkatan Luar Angkasa Militer, bersama dengan Pusat Informasi Ilmiah Koordinasi, mengembangkan dan mengusulkan opsi untuk membangun subsistem diferensial yang diperluas di wilayah Rusia menggunakan infrastruktur kompleks kendali pesawat ruang angkasa berbasis darat Rusia. Subsistem diferensial area luas ini dapat melayani hampir semua konsumen utama sistem GLONASS di Rusia. Prinsip-prinsip pengoperasian sistem yang diperluas dan algoritma untuk menghasilkan informasi korektif telah dikembangkan sebelumnya dan diuji secara praktis menggunakan informasi pengukuran yang diperoleh melalui kompleks kontrol berbasis darat untuk sistem GLONASS, serta dalam proses kerja eksperimental bersama dari Lembaga Penelitian Pusat VKS, KNITs VKS dan Perusahaan Navigasi Laut dan Geodesi Rusia di wilayah Timur Jauh dan Asia Tenggara. Sebagai hasil dari analisis keadaan perkembangan subsistem diferensial di Rusia dan luar negeri pada tahun 1994, menjadi jelas bahwa pengembangan subsistem diferensial lokal dan luas yang terputus-putus tidak memenuhi persyaratan modern. Untuk mengoordinasikan pengembangan subsistem diferensial individu di Rusia dan dengan maksud untuk penyatuan selanjutnya menjadi sistem diferensial tunggal (negara bagian), pada tahun 1994 diusulkan untuk mengembangkan Konsep pembangunan subsistem diferensial dari sistem GLONASS, yang mencerminkan dalam keputusan antardepartemen “Tentang melaksanakan pekerjaan untuk menciptakan subsistem diferensial dari berbagai tingkat dan sistem pemantauan integritas.” Konsep ini dikembangkan bersama oleh Angkatan Luar Angkasa Militer dan Kementerian Perhubungan dan disetujui pada bulan Maret 1996.

Penjelasan singkat tentang konsep sistem diferensial terpadu

Konsep tersebut menentukan bahwa sistem diferensial Rusia harus memiliki struktur hierarki tiga tingkat, termasuk kantor polisi lalu lintas wilayah luas, jaringan kantor polisi lalu lintas regional, dan kantor polisi lalu lintas lokal. Konsep tersebut mencatat bahwa setiap tingkat RDS mewakili subsistem independen, yang mampu menyelesaikan tugasnya secara mandiri untuk tujuan yang dimaksudkan. Secara keseluruhan, mereka harus mewakili sistem terpadu yang memberikan informasi navigasi yang akurat kepada konsumen. Struktur RDS level pertama adalah DPS celah lebar. Ia melakukan fungsi-fungsi berikut: - mengumpulkan dan memproses informasi dari stasiun observasi, KKS tingkat kedua dan ketiga untuk dengan cepat memperjelas parameter model regional ionosfer, ephemerides dan PVP pesawat ruang angkasa GLONASS, serta informasi tentang integritas dari sistem; — transfer informasi yang diperlukan dari polisi lalu lintas wilayah luas ke CCS tingkat kedua dan ketiga atau langsung ke konsumen; — interaksi dengan sarana GLONASS NKU (Pusat Kendali Sistem, Sektor Kendali Bidang Navigasi). Jumlah KKS level 1 yang dibutuhkan adalah 3…5. Setiap KKS level 1 merupakan pusat DPS dengan area yang luas. Keakuratan penentuan koordinat menggunakan sinyal KKS level 1 adalah 5-10 m pada jarak 1500-2000 km dari KKS. Menurut pendapat kami, pembuatan jaringan KKS level 1 dimungkinkan berdasarkan infrastruktur kompleks kendali pesawat ruang angkasa berbasis darat Rusia yang ada, termasuk titik kendali pesawat ruang angkasa, sistem pertukaran data, dan fasilitas komputasi. Keadaan berikut mendukung hal ini: - titik pengukuran dan objek darat dari kompleks kendali pesawat ruang angkasa Rusia tersebar di seluruh wilayah Rusia, yang akan memungkinkan terciptanya, dalam versi subsistem diferensial yang diperluas, bidang diferensial GLONASS CNS, meliputi wilayah Rusia dan negara-negara tetangga; — kompleks tersebut telah memiliki infrastruktur yang dikembangkan, sistem untuk mengumpulkan dan memproses informasi navigasi untuk kepentingan pengendalian pesawat ruang angkasa untuk berbagai keperluan; — saat mengoperasikan sistem polisi lalu lintas area luas, cara paling sederhana adalah mengatur interaksi NKU sistem GLONASS dan peralatan polisi lalu lintas untuk menghasilkan informasi diferensial korektif dan sinyal peringatan tentang pelanggaran integritas. Pada saat yang sama, untuk kepentingan polisi lalu lintas yang luas, informasi dari polisi lalu lintas daerah dan lokal juga dapat digunakan.

Tingkat kedua terdiri dari pelayanan polisi lalu lintas daerah (khusus), yang diciptakan untuk mencakup wilayah tertentu, yang paling berkembang secara ekonomi, dengan jumlah konsumen yang banyak atau untuk melayani golongan konsumen tertentu. Daerah penerapan sistem pengaturan lalu lintas regional dapat berupa daerah dengan lalu lintas padat (udara, laut, jalan raya, kereta api), daerah dengan kondisi meteorologi yang sulit, daerah pekerjaan survei, dll. Keakuratan penentuan koordinat menggunakan sinyal KKS level 2 adalah 3. ..10 meter pada jarak dari KKS hingga 500 km.

Tingkat ketiga adalah polisi lalu lintas lokal yang dikerahkan di wilayah tertentu untuk menyelesaikan masalah ekonomi, ilmu pengetahuan dan pertahanan swasta. DPS lokal juga dapat mencakup sistem untuk melakukan pekerjaan departemen khusus (episodik), termasuk sistem dengan pemrosesan observasi pasca-prosesor. DPS lokal bisa tepat dan memberikan akurasi desimeter penentuan spasial pada jarak hingga beberapa puluh kilometer. Mereka juga dapat dibuat dalam versi seluler. Dimungkinkan untuk memasukkan satelit semu ke dalam DPS level 3.

Gabungan penggunaan GPS dan GLONASS

Karakteristik GPS dan GLONASS

Tabel ini merangkum fitur GPS dan GLONASS, struktur sinyalnya, dan data akurasinya. Kedua sistem ini sangat mirip. Ketidaksepakatan tersebut menyangkut enam bidang orbit untuk GPS versus tiga untuk GLONASS, pembagian kode versus penggandaan frekuensi sinyal waktu. Karena GLONASS memiliki kemiringan orbit yang lebih tinggi, GLONASS memberikan hasil yang lebih baik di wilayah kutub.

Seperti yang ditunjukkan pada tabel, setiap sistem mentransmisikan sinyal pada dua frekuensi. Hanya kode C/A dari kedua sistem yang tersedia untuk penggunaan sipil. Tidak ada pengurangan akurasi yang disengaja karena SA di GLONASS. Keakuratan sebenarnya dari sistem mana pun jauh lebih baik daripada yang ditunjukkan dan sekitar 30 meter.

AS menjamin kekekalan struktur sinyal selama 10 tahun, Rusia - selama 15 tahun, yang berarti kekekalan sirkuit penerima. Masa pakai satelit GPS adalah 7 tahun, GLONASS - 5. Karena kesulitan keuangan, mempertahankan fungsionalitas sistem Rusia tetap menjadi tugas yang sulit.

GPS dan GLONASS merupakan sistem otonom yang masing-masing memiliki standar waktunya sendiri. Standar GPS adalah Coded Universal Time (UTC), standar Amerika yang berlokasi di Laboratorium Angkatan Laut AS. Skala waktu yang diadopsi oleh GLONASS adalah UTC (SU), standar nasional Uni Soviet. Perbedaan antara standar-standar ini saat ini adalah 2 detik, namun stabilitas perbedaan ini tidak dijamin. Karena diperlukan deteksi waktu dan pengukuran yang akurat, pengguna harus dapat menentukan perbedaan sesaat antara dua standar waktu. Masalahnya dapat direduksi menjadi memperkirakan lokasi menggunakan dua set rentang semu, masing-masing berisi offset waktu yang tidak diketahui. Hal ini menyebabkan peningkatan jumlah yang tidak diketahui menjadi 5. Dalam kasus yang paling ekstrim, Anda dapat menyelesaikan masalah tanpa tambahan yang tidak diketahui, dengan mengorbankan pengukuran rentang antara standar. Namun karena penggunaan gabungan GPS dan GLONASS memiliki jumlah informasi yang berlebihan, situasi seperti itu sangat jarang terjadi.

Kedua sistem tersebut menyatakan posisi satelitnya dan penggunanya dalam sistem koordinat geosentris yang berbeda. GPS didasarkan pada sistem koordinat WGS84; GLONASS - di SGS85. Menggabungkan sistem koordinat memerlukan evaluasi transformasi di antara keduanya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa koordinat titik-titik di bumi, yang dinyatakan dalam sistem koordinat yang berbeda, berbeda tidak lebih dari 20 meter.

Sebagian kecil (0,4%) pengguna GPS-21 melihat kurang dari empat satelit. Dalam kasus penggunaan gabungan sistem GPS + GLONASS, semua pengguna akan melihat setidaknya delapan satelit secara bersamaan (ingat bahwa diperlukan minimal empat satelit untuk memperkirakan lokasi), dan 99% pengguna akan melihat 10 satelit atau lebih, dan hampir setengahnya akan melihat empat belas atau lebih. Terlihat beberapa pengguna tidak dapat memperkirakan posisinya menggunakan GPS atau GLONASS secara terpisah. Dengan gabungan konstelasi satelit, semua pengguna memiliki rangkaian pengukuran yang berlebihan. Histogram di atas hanya memperhitungkan satelit yang letaknya jauh di atas cakrawala (> 7,5 derajat).

Akurasi GPS, GLONASS dan saat digunakan bersamaan

Banyak pemilik mobil menggunakan navigator di mobilnya. Namun, beberapa dari mereka tidak mengetahui keberadaan dua sistem satelit yang berbeda - GLONASS Rusia dan GPS Amerika. Dari artikel ini Anda akan mempelajari apa perbedaannya dan mana yang lebih disukai.

Bagaimana cara kerja sistem navigasi?

Sistem navigasi terutama digunakan untuk menentukan lokasi suatu objek (dalam hal ini mobil) dan kecepatannya. Terkadang diperlukan penentuan beberapa parameter lain, misalnya ketinggian di atas permukaan laut.

Ia menghitung parameter ini dengan menetapkan jarak antara navigator itu sendiri dan masing-masing beberapa satelit yang terletak di orbit Bumi. Biasanya, sinkronisasi dengan empat satelit diperlukan agar sistem dapat beroperasi secara efektif. Dengan mengubah jarak tersebut, ia menentukan koordinat objek dan karakteristik pergerakan lainnya. Satelit GLONASS tidak sinkron dengan rotasi bumi, sehingga menjamin stabilitasnya dalam jangka waktu yang lama.

Video: GloNaSS vs GPS

Mana yang lebih baik GLONASS atau GPS dan apa perbedaannya

Sistem navigasi pada dasarnya dimaksudkan untuk digunakan untuk tujuan militer, dan baru kemudian tersedia bagi warga negara biasa. Tentunya pihak militer perlu memanfaatkan perkembangan negaranya, karena sistem navigasi asing dapat dimatikan oleh otoritas negara tersebut jika terjadi situasi konflik. Selain itu, di Rusia, militer dan pegawai negeri didorong untuk menggunakan sistem GLONASS dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam kehidupan sehari-hari, pengendara rata-rata tidak perlu khawatir sama sekali dalam memilih sistem navigasi. Baik GLONASS maupun GLONASS memberikan kualitas navigasi yang memadai untuk penggunaan sehari-hari. Di wilayah utara Rusia dan negara-negara lain yang terletak di garis lintang utara, satelit GLONASS bekerja lebih efisien karena lintasan perjalanannya lebih tinggi di atas Bumi. Artinya, di Kutub Utara, di negara-negara Skandinavia, GLONASS lebih efektif, dan Swedia mengakui hal ini pada tahun 2011. Di wilayah lain, GPS sedikit lebih akurat dibandingkan GLONASS dalam menentukan lokasi. Menurut sistem koreksi dan pemantauan diferensial Rusia, kesalahan GPS berkisar antara 2 hingga 8 meter, kesalahan GLONASS dari 4 hingga 8 meter. Namun agar GPS dapat menentukan lokasi, Anda perlu menangkap 6 hingga 11 satelit, GLONASS cukup untuk 6-7 satelit.

Perlu juga diingat bahwa sistem GPS muncul 8 tahun sebelumnya dan mengambil kepemimpinan yang signifikan di tahun 90an. Dan selama dekade terakhir, GLONASS telah mengurangi kesenjangan ini hampir sepenuhnya, dan pada tahun 2020, para pengembang berjanji bahwa GLONASS tidak akan kalah dengan GPS dalam hal apa pun.

Kebanyakan satelit modern dilengkapi dengan sistem gabungan yang mendukung sistem satelit Rusia dan Amerika. Perangkat inilah yang paling akurat dan memiliki kesalahan paling sedikit dalam menentukan koordinat kendaraan. Stabilitas sinyal yang diterima juga meningkat, karena perangkat tersebut dapat “melihat” lebih banyak satelit. Di sisi lain, harga untuk navigator semacam itu jauh lebih tinggi daripada harga navigator sistem tunggal. Hal ini dapat dimengerti - ada dua chip yang terpasang di dalamnya, yang mampu menerima sinyal dari setiap jenis satelit.

Video: pengujian penerima GPS dan GPS+GLONASS Redpower CarPad3

Jadi, navigator yang paling akurat dan andal adalah perangkat sistem ganda. Namun, kelebihannya dikaitkan dengan satu kelemahan signifikan - biaya. Oleh karena itu, ketika memilih, Anda perlu memikirkan - apakah akurasi tinggi diperlukan dalam penggunaan sehari-hari? Selain itu, bagi penggemar mobil sederhana, tidak terlalu penting sistem navigasi mana yang akan digunakan - Rusia atau Amerika. Baik GPS maupun GLONASS tidak akan membiarkan Anda tersesat dan membawa Anda ke tujuan yang Anda inginkan.

Mana yang lebih baik: GLONASS, GPS atau Galileo?

Di dunia modern, di mana fungsi normal industri tertentu secara langsung bergantung pada kualitas layanan yang diberikan di bidang sistem satelit navigasi, hal ini bukanlah pertanyaan kosong.
Saat ini, terdapat beberapa sistem navigasi satelit yang dirancang untuk menentukan lokasi dan waktu yang tepat, serta parameter pergerakan (kecepatan dan arah pergerakan, dll) untuk objek darat, air, dan udara.

Dari sudut pandang ketersediaan dan penerapan, ada empat sistem yang menarik: GLONASS Rusia, GPS NAVSTAR Amerika, sistem Galileo Eropa, dan sistem BeiDou/Kompas Tiongkok.
Sistem GPS GLONASS dan NAVSTAR beroperasi penuh dan bersifat global.

Beras. 1. Sarana navigasi dan pendukung pengaturan waktu yang ada.

Sistem Galileo dan BeiDou/Compass berada pada berbagai tahap pengujian, yang di masa depan juga akan menyediakan layanan global.

Beras. 2. Sarana navigasi dan dukungan waktu yang canggih.

Komposisi sistem navigasi.
Setiap sistem navigasi satelit terdiri dari tiga segmen utama:

• Segmen ruang angkasa atau konstelasi orbital;
• Segmen tanah;
• Segmen pengguna.

Konstelasi orbit sistem GLONASS diwakili oleh 30 pesawat ruang angkasa, yang pada 29 Juni 2014, 23 di antaranya berada dalam sistem, 2 di cadangan. Satelit yang tersisa sedang dalam tahap commissioning atau pemeliharaan. Pesawat luar angkasa tersebut berputar dalam orbit melingkar pada tiga bidang orbit pada ketinggian 19.100 km. Jumlah satelit pada setiap bidang orbit adalah 8.

Konstelasi orbit sistem GPS NAVSTAR mencakup 32 pesawat ruang angkasa yang berputar dalam orbit melingkar di 6 bidang orbit pada ketinggian 20.183 km. Jumlah satelit pada setiap bidang orbit adalah 4.

Konstelasi orbit sistem Galileo akan terdiri dari 30 satelit (27 operasional dan 3 cadangan). Direncanakan untuk sepenuhnya menyebarkan konstelasi orbit pada tahun 2016, ketika 30 satelit (27 operasional dan 3 cadangan) akan diluncurkan ke orbit. Konstelasi orbit sistem GALILEO akan terletak pada tiga bidang miring ke arah ekuator dengan sudut 56 derajat pada ketinggian 23224 km, dengan 9 satelit pada setiap bidang orbit.

Konstelasi orbit sistem Beidou/Kompas akan terdiri dari 36 pesawat ruang angkasa, 5 pesawat ruang angkasa akan berada di orbit geostasioner; 5 pesawat ruang angkasa di orbit geosinkron miring; 24 pesawat ruang angkasa di orbit medium Bumi. Satelit yang tersisa mungkin membentuk cadangan orbit. Penempatan konstelasi orbital seperti itu akan memberikan sistem cakupan global sepanjang waktu di permukaan bumi.

Sistem GPS GLONASS dan NAVSTAR adalah yang paling menarik.

Kedua sistem ini kira-kira sama dalam akurasi pengukuran. Menurut data sistem koreksi dan pemantauan diferensial pada tanggal 30 Juni 2014, akurasi kedua sistem adalah 5-7 m. Sistem Amerika memiliki jaringan stasiun yang lebih berkembang yang mentransmisikan koreksi untuk mode diferensial. Stasiun-stasiun ini, yang berlokasi di AS, Kanada, Jepang, Tiongkok, UE, dan India, memungkinkan pengurangan kesalahan di negara-negara tersebut hingga 1-2 m.

Pada saat yang sama, stasiun koreksi diferensial Rusia sebagian besar berlokasi di wilayah Federasi Rusia.
Jaringan stasiun bumi saat ini mencakup 14 stasiun di Rusia, satu stasiun di Antartika, dan satu di Brasil. Pengembangan sistem ini melibatkan penempatan delapan stasiun tambahan di Rusia dan beberapa stasiun di luar negeri (stasiun tambahan akan berlokasi di negara-negara seperti Kuba, Iran, Vietnam, Spanyol, Indonesia, Nikaragua, Australia, dua di Brasil, dan satu tambahan akan berlokasi di Antartika).

Keuntungan yang tidak diragukan lagi dari sistem domestik adalah akurasi yang lebih tinggi di wilayah sirkumpolar Bumi karena kemiringan orbit yang lebih tinggi.

Menurut Reuters, karyawan perusahaan Swedia Swepos, yang mengelola jaringan stasiun navigasi satelit nasional, mengakui keunggulan sistem navigasi GLONASS Rusia dibandingkan GPS Amerika.

Menurut Bo Jonsson, wakil kepala divisi penelitian geodesi, GLONASS memberikan penentuan posisi yang lebih akurat di garis lintang utara: “(GLONASS) bekerja sedikit lebih baik di garis lintang utara karena satelitnya berada di orbit yang lebih tinggi dan kami melihatnya lebih baik daripada satelit GPS. ” Jonsson mengatakan 90% klien perusahaannya menggunakan Glonass yang dikombinasikan dengan GPS. Perlu dicatat bahwa Mr. Jonsson tidak sepenuhnya akurat di sini. Kemungkinan besar kita tidak berbicara tentang ketinggian orbit, orbit satelit GPS sedikit lebih tinggi daripada GLONASS, tetapi tentang kemiringan bidang orbit: 64,80 untuk sistem GLONASS versus 550 untuk sistem GPS.

Meski begitu, keakuratan lokasi terbaik dicapai bila menggunakan perangkat yang dapat menerima sinyal dari sistem GLONASS dan sistem GPS.
Faktanya adalah untuk menentukan koordinat secara akurat, Anda memerlukan empat satelit dari satu sistem atau lainnya. Namun, dalam banyak kasus, definisi ini memberikan akurasi yang agak rendah: sulit digunakan di daerah perkotaan untuk memecahkan masalah tertentu.
Ketika jumlah satelit yang diamati meningkat, keakuratannya meningkat. Biasanya 6-9 satelit GPS diamati. Jika kita bekerja di area tertutup: di pegunungan, di hutan, terutama di lanskap perkotaan, saat kita benar-benar berjalan di dalam hutan, maka jumlah satelit yang kita lihat bisa sangat berkurang - atau geometri lokasinya mungkin bisa berkurang. menjadi tidak efektif.
Misalnya, satelit bisa berbaris di sepanjang jalan. Dalam hal ini, jumlah satelit yang dapat kita amati merupakan aspek yang sangat penting: semakin banyak satelit, semakin tinggi kualitasnya dalam kondisi sempit seperti itu. Jadi, menurut data sistem koreksi dan pemantauan diferensial yang sama per 30 Juni 2014, keakuratan penentuan navigasi saat menggunakan GLONASS dan GPS secara bersamaan meningkat menjadi 3-5 m.

Diagram di bawah menunjukkan ketersediaan sistem GLONASS dan GPS menurut sistem koreksi dan pemantauan diferensial per 30 Juni 2014.
Disini PDOP adalah pengurangan akurasi posisi.

Beras. 3. Ketersediaan GNSS GLONASS.

Gambar.4. Ketersediaan GPS GNSS.

Gambar.5. Ketersediaan GNSS GLONASS + GPS.

Direncanakan untuk meningkatkan akurasi kedua sistem.

Pada tahun 2015, akurasi sistem GLONASS akan ditingkatkan menjadi 1,4 m, pada tahun 2020 – 0,6 m, dengan peningkatan berikutnya dalam indikator ini menjadi 10 cm. Sistem GPS, setelah meluncurkan satelit generasi baru ke orbit, akan memberikan penggunanya informasi yang akurat akurasi 0,6-0,9 m. Saat menggunakan mode diferensial, akurasi 0,1 m sudah dimungkinkan saat ini.
Sistem Galileo diharapkan memberikan akurasi 30 cm di lintang rendah sekaligus menerima sinyal dari 8-10 satelit. Karena orbitnya lebih tinggi dari satelit GPS, akurasi 1 m akan dipastikan pada garis lintang Lingkaran Arktik.
Masih terlalu dini untuk membicarakan keakuratan sistem Beidou/Compass saat ini, karena sistem tersebut belum sepenuhnya diterapkan. Namun, pada tanggal 8 Mei 2014, sistem tersebut lulus uji ahli, dan ditemukan bahwa akurasinya kurang dari 1 m. Menurut Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan China Yang Yuanxi, keakuratan sistem satelit BEIDOU saat beroperasi dalam mode diferensial melebihi sistem GPS.

Dalam hal keandalan sistem dan menjaga konstelasi ruang angkasa, sistem GPS Amerika saat ini memimpin. Perbedaan penting antara sistem GLONASS dan sistem GPS adalah bahwa satelit GLONASS dalam gerakan orbitnya tidak memiliki resonansi (sinkronisasi) dengan rotasi bumi, sehingga memberikan stabilitas yang lebih baik.

Tentang bahayanya.

Pada tanggal 2 April 2014, terjadi kegagalan besar pada sistem GLONASS. Selama hampir 11 jam, seluruh 24 satelit sistem memberikan data yang salah, mis. sistem ternyata tidak dapat dioperasikan. Sistem telah dipulihkan dan alasannya sedang diselidiki. Pertanyaan apakah situasi serupa dapat terulang kembali masih terbuka.
Namun tidak semuanya berjalan lancar dalam hal mempertahankan jumlah pesawat ruang angkasa yang dibutuhkan di konstelasi orbit dan GPS.

Pada tahun 2009, GAO mengeluarkan laporan tentang masa depan GPS, yang menyatakan keprihatinan bahwa konstelasi orbit mungkin tidak dapat mempertahankan kinerja yang memadai antara tahun 2010 dan 2018 (Buletin Desain & Pengujian Sistem, Mei 2009, GPS World, 27 Mei 2009 ). Brad Parkinson, Direktur Operasi Program GPS pertama, kepala arsitek dan penganjur GPS, mengatakan: "Ada kemungkinan bahwa konstelasi tersebut akan memiliki kurang dari 24 satelit."

Apakah Rusia memerlukan sistem navigasi satelitnya sendiri? Pasti dibutuhkan. Tanpa pemanfaatan teknologi navigasi modern, daya saing perekonomian nasional akan sulit terjamin.

Kita juga tidak bisa mengabaikan fakta bahwa sistem GPS, seperti GLONASS Rusia, dikendalikan oleh departemen militer. Oleh karena itu, menjadikan perekonomian Rusia bergantung pada GPS Amerika, dengan mempertimbangkan kemampuan rezim akses selektif dan “pengasaran” atau distorsi sinyal yang disengaja pada wilayah geografis tertentu, serta risiko buatan manusia, ekonomi, dan lainnya yang ada. , setidaknya bersifat picik. Terutama dalam konteks sanksi ekonomi, yang ditujukan terutama untuk melemahkan posisi Rusia di kancah ekonomi internasional, dan babak baru konfrontasi “dingin” antara Rusia dan blok NATO.

Karena kekhawatiran bahwa sistem GLONASS dapat digunakan untuk tujuan militer, Departemen Luar Negeri AS menolak memberikan izin kepada Roscosmos untuk pembangunan beberapa stasiun pengukuran Rusia di wilayah Amerika. Menanggapi larangan tersebut, pengoperasian stasiun untuk sistem GPS di Federasi Rusia ditangguhkan mulai 1 Juni 2014. Dan paling cepat tanggal 1 September, pengoperasian stasiun-stasiun tersebut mungkin akan dihentikan. Menonaktifkan stasiun bumi hanya akan memengaruhi penentuan posisi yang sangat presisi, yang tidak digunakan untuk tujuan sipil.
Meski demikian, kasus ini cukup indikatif. Bagi Galileo, sistem ini adalah contoh nyata dari upaya yang tidak terlalu berhasil untuk menciptakan sistem satelit navigasi global dengan menggunakan modal swasta secara komersial, yaitu memadukan fungsi negara dan bisnis. Hal ini telah menunda sistem Galileo Eropa selama beberapa tahun.

Menurut para ahli, sistem Galileo dapat beroperasi penuh setelah tahun 2014. Untuk pengguna sistem (dengan pengecualian penerbangan, kelautan dagang, organisasi pemerintah dan militer, badan intelijen, layanan penyelamatan dan pencarian), layanan terbuka dan komersial akan tersedia. Layanan terbuka akan memberi pengguna sinyal gratis dengan keakuratan sistem modern. Tidak ada jaminan penerimaannya.
Berkat kompromi yang dicapai dengan pemerintah AS, format data yang digunakan, juga digunakan dalam sinyal GPS modern, akan memungkinkan sistem GPS dan Galileo saling melengkapi. Layanan komersial akan memberikan sinyal terkode yang memungkinkan peningkatan akurasi posisi. Hak penggunaan sinyal tersebut rencananya akan dijual kembali melalui penyedia. Sistem pembayaran yang fleksibel diusulkan tergantung pada waktu penggunaan dan jenis pelanggan. Tentu saja, pengguna sistem Galileo di area yang memerlukan akurasi posisi tinggi harus mengeluarkan biaya tambahan untuk menggunakan sistem tersebut.
Sistem Beidou/Kompas telah beroperasi secara komersial sejak Desember 2012. Sistem ini akan memberikan data posisi, kecepatan, dan waktu yang tepat kepada pengguna. Data akan diberikan melalui saluran terbuka. Selain peluang khusus industri untuk menggunakan sistem, pengembang juga mengumumkan kemungkinan pertukaran pesan teks antar pelanggan sistem.
Pengguna pribadi sistem akan dapat menggunakan layanan ini untuk memberikan informasi tentang hotel, restoran, tempat parkir, dan situs budaya terdekat dengan mengirimkan pesan teks ke penyedia layanan lokal. Penyedia layanan akan segera mencari informasi yang diperlukan berdasarkan lokasi pengguna dan kemudian mengirimkan peta elektronik, misalnya ke ponsel pengguna. Pengguna juga akan dapat menerima layanan bernilai tambah seperti pemesanan kamar hotel, meja restoran atau tempat parkir.

Meskipun pengerjaan kompatibilitas sistem Beidou/Compass dan GLONASS dimulai pada tahun 2014, belum diketahui apakah fungsionalitas penuh sistem Beidou/Compass akan tersedia untuk pengguna Rusia.

Beras. 6. Area cakupan sistem Beidou saat ini.

Jadi, saat ini ada dua sistem navigasi satelit yang benar-benar global di dunia: GLONASS dan GPS.

Saat ini, tidak ada yang bisa memberikan jawaban pasti atas pertanyaan sistem mana yang lebih baik.

Apa yang harus digunakan: sistem GLONASS Rusia, mendukung pabrikan dalam negeri, atau menggunakan sistem GPS dengan risiko terputus dari sistem pada saat yang paling tidak tepat? Keuntungan menggunakan peralatan yang mendukung GLONASS dan GPS sangat jelas, karena dari sudut pandang konsumen biasa, semakin banyak sistem navigasi satelit global yang dapat digunakan oleh peralatannya, semakin baik ketersediaan dan kualitas layanan definisi navigasi.

Saat ini di pasaran Anda dapat menemukan peralatan dua atau tiga sistem yang, selain GPS dan GLONASS, dapat bekerja dengan sinyal Galileo. Jika konstelasi orbital Galileo dan Kompas berhasil dikerahkan, maka peralatan konsumen GLONASS/GPS/Galileo/Kompas tidak akan lama lagi akan hadir. Pilihan ada di tangan Anda.

Alexei Afanasov

Untuk menentukan lokasi, sistem satelit navigasi global (GNSS) saat ini yang paling banyak digunakan: Rusia GLONASS dan Amerika GPS.

Hal ini terutama disebabkan oleh ketersediaan dan miniaturisasi perangkat navigasi. Saat ini, navigator pribadi telah menjadi perangkat yang umum seperti ponsel atau komputer.

Selain itu, GNSS mempunyai akurasi yang tinggi dalam menentukan parameter navigasi dan mempunyai jangkauan global.

Cara kerja GNSS

Prinsip menentukan lokasi konsumen cukup sederhana, seperti segala sesuatu yang cerdik. Mengetahui lokasi satelit (informasi terdapat dalam sinyal navigasi satelit) dan jaraknya, Anda dapat menggunakan perhitungan aljabar sederhana untuk secara jelas menentukan lokasi Anda dalam sistem koordinat tiga dimensi tertentu. Idealnya, untuk memperoleh tiga koordinat konsumen, cukup mengetahui informasi tentang tiga wahana navigasi (NSV).

Namun, tidak semuanya sesederhana itu dalam praktiknya. Masalahnya adalah GNSS mengimplementasikan prinsip pengukuran rentang bebas kueri, yaitu. Waktu transit sinyal informasi dari satelit ke konsumen ditentukan. Dan untuk menentukan waktu ini dengan akurasi yang tinggi, perlu dilakukan sinkronisasi jam satelit dan peralatan navigasi konsumen (CNA). Berkaitan dengan itu, untuk mengetahui koordinat dan ketidaksesuaian antara jam NAP dan GNSS, perlu diketahui parameter minimal 4 satelit.

Segmen luar angkasa GLONASS merupakan konstelasi orbit 24 satelit yang terletak di tiga bidang yang masing-masing terdiri dari 8 satelit dengan ketinggian orbit 19.100 km dan kemiringan 64,8°. Selain itu, harus ada satu satelit cadangan di setiap pesawat. Satelit satelit memancarkan sinyal radio pada frekuensinya sendiri.

Segmen darat terdiri dari kosmodrom, kompleks komando dan pengukuran, serta pusat kendali.

Dan terakhir, segmen yang paling diminati konsumen adalah segmen pengguna, termasuk NAP.

GNSS hari ini

Penerima domestik modern untuk keperluan sipil, dipasang pada sistem udara tak berawak kendaraan, beroperasi menggunakan sinyal GLONASS (L1-band, ST-code) dan GPS (L1, C/A-code) dan memungkinkan penentuan (pada tingkat probabilitas 0,95 pada nilai faktor geometri tidak lebih dari 3):

koordinat dalam denah dengan kesalahan tidak lebih dari 10 m dan tingginya - tidak lebih dari 15 m;

kecepatan yang direncanakan dengan kesalahan tidak lebih dari 0,15 m/s.

Saat ini, penggunaan penerima GNSS sistem tunggal di NAP (hanya GLONASS atau GPS saja) praktis sudah hilang. Pertama-tama, hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa dalam lanskap perkotaan modern, bayangan visibilitas radio satelit tidak dapat dihindari. Contohnya adalah pengoperasian NAP di dekat tembok rumah, ketika secara fisik separuh langit tertutup. Pada akhirnya, hal ini mengarah pada fakta bahwa kemampuan untuk memposisikan suatu objek secara akurat berkurang, dan terkadang menjadi tidak mungkin. Penggunaan dua sistem navigasi meningkatkan dan memperluas pengalaman bagi konsumen.

Dalam kondisi seperti itu, penggunaan GLONASS bersama dengan GPS secara signifikan meningkatkan keandalan dan keandalan NAP dalam menentukan koordinat.