Idėja nustatyti objektų vietą naudojant dirbtinius Žemės palydovus amerikiečiams kilo dar šeštajame dešimtmetyje. Tačiau sovietų palydovas pastūmėjo mokslininkus.

Amerikiečių fizikas Richardas Kershneris suprato, kad žinant koordinates žemėje, galima sužinoti sovietinio erdvėlaivio greitį. Tai buvo programos, kuri vėliau tapo žinoma kaip GPS – Global Positioning System, diegimo pradžia. 1974 metais į orbitą buvo paleistas pirmasis Amerikos palydovas. Iš pradžių šis projektas buvo skirtas kariniams skyriams.

Kaip veikia geografinė padėtis

Apsvarstykite geografinės padėties nustatymo ypatybes įprasto sekimo pavyzdyje. Iki aktyvavimo momento įrenginys veikia budėjimo režimu, GPS GLONASS modulis yra išjungtas. Ši parinktis skirta taupyti akumuliatoriaus energiją ir padidinti įrenginio baterijos veikimo laiką.

Aktyvinimo metu vienu metu paleidžiami trys procesai:

• GPS imtuvas pradeda analizuoti koordinates pagal įmontuotą programą. Jei šiuo metu aptinkami trys palydovai, sistema laikoma nepasiekiama. Tas pats vyksta su GLONASS;
• jei seklys (pavyzdžiui, navigatorius) palaiko dviejų sistemų modulius, tada įrenginys analizuoja iš abiejų palydovų gautą informaciją. Tada jis perskaito informaciją, kurią laiko patikima;
• jei reikiamu metu abiejų sistemų signalai nepasiekiami, tada įjungiamas GSM. Tačiau tokiu būdu gauti duomenys bus netikslūs.

Todėl užduodami klausimą: ką pasirinkti – GPS ar GLONASS, rinkitės įrangą, kuri palaiko dvi palydovines sistemas. Vieno iš jų darbo trūkumai persidengs su kitu. Taigi signalai iš 18-20 palydovų vienu metu pasiekiami imtuvui. Tai užtikrina gerą signalo lygį ir stabilumą, sumažinant klaidas.

GPS ir GLONASS stebėjimo paslaugos kaina

Kai kurie veiksniai turi įtakos galutinei įrangos kainai:

• gaminanti šalis;
• kokios navigacijos sistemos naudojamos;
• medžiagų kokybė ir papildomos funkcijos;
• programinės įrangos priežiūra.

Pats biudžetinis variantas yra Kinijoje pagaminta įranga. Kaina prasideda nuo 1000 rublių. Tačiau kokybiškos paslaugos tikėtis neverta. Už tokius pinigus savininkas gaus ribotą funkcionalumą ir trumpą tarnavimo laiką.

Kitas įrangos segmentas – Europos gamintojai. Suma prasideda nuo 5000 rublių, tačiau mainais pirkėjas gauna stabilią programinę įrangą ir pažangias funkcijas.

Rusijos gamintojai siūlo gana ekonomišką įrangą už protingus pinigus. Vietinių stebėjimo priemonių kainos prasideda nuo 2500 rublių.

Atskiras išlaidų punktas – mėnesinis mokestis ir apmokėjimas už papildomas paslaugas. Mėnesinis mokestis vietinėms įmonėms - 400 rublių. Europos gamintojai atveria papildomas papildomas „monetos“ galimybes.

Už įrangos montavimą teks susimokėti. Vidutiniškai įrengimas aptarnavimo centre kainuos 1500 rublių.

GLONASS ir GPS privalumai ir trūkumai

Dabar apsvarstykite kiekvienos sistemos privalumus ir trūkumus.

GPS palydovai pietiniame pusrutulyje beveik nepasirodo, o GLONASS perduoda signalą į Maskvą, Švediją ir Norvegiją. Signalo aiškumas yra didesnis Amerikos sistemoje dėl 27 aktyvių palydovų. Klaidų skirtumas „žaidžia į rankas“ JAV palydovams. Palyginimui: GLONASS netikslumas – 2,8 m, GPS – 1,8 m. Tačiau tai vidutinis rodiklis. Skaičiavimų grynumas priklauso nuo palydovų padėties orbitoje. Kai kuriais atvejais prietaisai yra išdėstyti taip, kad padidėtų klaidingo skaičiavimo laipsnis. Ši situacija pasitaiko abiejose sistemose.

Santrauka

Taigi, kas laimi palyginus GPS ir GLONASS? Griežtai kalbant, civiliams vartotojams nerūpi, kokius palydovus naudoja jų navigacijos technologijos. Abi sistemos yra nemokamos ir atvirojo kodo. Tinkamas sprendimas kūrėjams bus abipusis sistemų integravimas. Tokiu atveju reikiamas skaičius įrenginių bus stebėjimo priemonės „matymo lauke“ net esant nepalankioms oro sąlygoms ir trukdžiams daugiaaukščių pastatų pavidalu.

GPS ir GLONASS. Susiję vaizdo įrašai

Daugelis automobilių savininkų savo automobiliuose naudoja navigatorius. Tačiau kai kurie iš jų nežino, kad egzistuoja dvi skirtingos palydovinės sistemos – rusiškos GLONASS ir amerikietiškos GPS. Iš šio straipsnio sužinosite, kokie yra jų skirtumai ir kuriam reikėtų teikti pirmenybę.

Kaip veikia navigacijos sistema

Navigacinė sistema daugiausia naudojama objekto (šiuo atveju automobilio) vietai ir jo greičiui nustatyti. Kartais taip pat reikia nustatyti kai kuriuos kitus parametrus, pavyzdžiui, aukštį virš jūros lygio.

Šiuos parametrus ji apskaičiuoja nustatydama atstumą tarp paties navigatoriaus ir kiekvieno iš kelių Žemės orbitoje esančių palydovų. Paprastai efektyviam sistemos veikimui būtina sinchronizuoti su keturiais palydovais. Keisdamas šiuos atstumus, nustato objekto koordinates ir kitas judėjimo charakteristikas. GLONASS palydovai nėra sinchronizuojami su Žemės sukimu, o tai užtikrina jų stabilumą ilgą laiką.

Vaizdo įrašas: GlonaSS vs GPS

Kas yra geriau GLONASS ar GPS ir kuo jie skiriasi

Navigacijos sistemos pirmiausia buvo naudojamos kariniams tikslams ir tik tada tapo prieinamos paprastiems piliečiams. Akivaizdu, kad kariuomenei reikia pasinaudoti savo valstybės raida, nes svetimą navigacijos sistemą konflikto atveju šios šalies valdžia gali išjungti. Be to, Rusijoje jie ragina kariškius ir valstybės tarnautojus naudoti GLONASS sistemą kasdieniame gyvenime.

Kasdieniame gyvenime paprastas vairuotojas neturėtų jaudintis dėl navigacijos sistemos pasirinkimo. Tiek GLONASS, tiek užtikrina kasdieniam naudojimui pakankamą navigacijos kokybę. Šiaurinėse Rusijos ir kitų valstybių, esančių šiaurinėse platumose, teritorijose GLONASS palydovai veikia efektyviau dėl to, kad jų trajektorijos yra aukščiau Žemės. Tai yra, Arktyje, Skandinavijos šalyse GLONASS yra efektyvesnis, o švedai tai pripažino dar 2011 m. Kituose regionuose GPS yra šiek tiek tikslesnis nei GLONASS nustatant vietą. Remiantis Rusijos diferencialo korekcijos ir stebėjimo sistema, GPS klaidos svyravo nuo 2 iki 8 metrų, GLONASS klaidos nuo 4 iki 8 metrų. Bet GPS, norint nustatyti vietą, reikia sugauti nuo 6 iki 11 palydovų, GLONASS užtenka 6-7 palydovams.

Taip pat reikėtų pažymėti, kad GPS sistema pasirodė 8 metais anksčiau ir įėjo į solidžią spragą 90-aisiais. O per pastarąjį dešimtmetį GLONASS šį atotrūkį beveik visiškai sumažino, o iki 2020 metų kūrėjai žada, kad GLONASS niekuo nenusileis GPS.

Daugumoje šiuolaikinių yra įrengta kombinuota sistema, palaikanti tiek rusišką, tiek amerikietišką palydovinę sistemą. Būtent šie įrenginiai yra tiksliausi ir turi mažiausią paklaidą nustatant automobilio koordinates. Taip pat padidėja gaunamų signalų stabilumas, nes toks įrenginys gali „matyti“ daugiau palydovų. Kita vertus, tokių navigatorių kainos yra daug didesnės nei vienos sistemos analogų. Suprantama – juose įmontuoti du lustai, galintys priimti signalus iš kiekvieno palydovo tipo.

Vaizdo įrašas: GPS ir GPS + GLONASS imtuvų Redpower CarPad3 testas

Taigi tiksliausi ir patikimiausi navigatoriai yra dviejų sistemų įrenginiai. Tačiau jų pranašumai yra susiję su vienu reikšmingu trūkumu – kaina. Todėl renkantis reikia pagalvoti – ar toks didelis tikslumas reikalingas kasdieniame gyvenime? Taip pat paprastam automobilių entuziastui nėra labai svarbu, kokią navigacijos sistemą naudoti – rusišką ar amerikietišką. Nei GPS, nei GLONASS neleis pasiklysti ir nenuves į norimą tikslą.

Vietai nustatyti šiuo metu plačiausiai naudojamos pasaulinės navigacijos palydovinės sistemos (GNSS): rusiškos GLONASS ir amerikiečių GPS.

Taip yra visų pirma dėl navigacijos įrenginių prieinamumo ir miniatiūrizavimo. Asmeninis navigatorius šiandien tapo toks pat įprastas prietaisas kaip mobilusis telefonas ar kompiuteris.

Be to, GNSS labai tiksliai nustato navigacijos parametrus ir turi pasaulinę aprėptį.

Kaip veikia GNSS

Vartotojo buvimo vietos nustatymo principas yra gana paprastas, kaip ir viskas, kas išradinga. Žinodami palydovų buvimo vietą (informacija yra palydovo navigaciniame signale) ir atstumą iki jų, paprastais algebriniais skaičiavimais galite unikaliai nustatyti savo vietą tam tikroje trimatėje koordinačių sistemoje. Idealiu atveju, norint gauti tris vartotojo koordinates, pakanka žinoti informaciją apie tris navigacinius erdvėlaivius (NSV).

Tačiau praktikoje ne viskas taip paprasta. Reikalas tas, kad GNSS įgyvendina nereikalaujamo nuotolio matavimų principą, t.y. nustatomas informacinio signalo perdavimo iš palydovo iki vartotojo laikas. O norint šį laiką nustatyti itin tiksliai, reikia sinchronizuoti palydovo ir vartotojo navigacinės įrangos (NAP) laikrodžius. Šiuo atžvilgiu, norint rasti NAP ir GNSS laikrodžių koordinates ir neatitikimą, būtina žinoti mažiausiai 4 palydovų parametrus.

GLONASS kosminis segmentas yra 24 palydovų orbitinis žvaigždynas, išsidėstęs trijose 8 palydovų plokštumose, kurių orbitinis aukštis yra 19 100 km, o nuolydis 64,8°. Be to, kiekvienoje plokštumoje turėtų būti vienas atsarginis palydovas. NSC skleidžia radijo signalus savo dažniais.

Antžeminį segmentą sudaro kosmodromas, komandų ir matavimų kompleksas bei valdymo centras.

Ir galiausiai segmentas, kuris labiausiai domina vartotoją, yra vartotojų segmentas, kuris apima NAP.

GNSS šiandien

Šiuolaikiniai civilinio naudojimo buitiniai imtuvai, sumontuoti transporto priemonių NAP, veikia pagal GLONASS (L1 juosta, ST kodas) ir GPS (L1, C / A kodas) signalus ir leidžia nustatyti (pagal tikimybės lygį). 0,95, kai geometrinio koeficiento vertė ne didesnė kaip 3):

koordinatės plane su ne didesne kaip 10 m paklaida, o aukštyje - ne daugiau kaip 15 m;

planinis greitis, kurio paklaida ne didesnė kaip 0,15 m/s.

Iki šiol vienos sistemos GNSS imtuvų naudojimas NAP (tik GLONASS arba tik GPS) praktiškai išnyko. Visų pirma, taip yra dėl to, kad šiuolaikinio miesto kraštovaizdžio sąlygomis palydovų radijo matomumo užtemimas yra neišvengiamas. Pavyzdys – NAP darbas prie namo sienos, kai fiziškai uždaryta pusė dangaus. Galiausiai tai lemia tai, kad galimybė tiksliai nustatyti objekto padėtį sumažėja ir kartais tampa neįmanoma. Dviejų navigacijos sistemų naudojimas pagerina ir praplečia vartotojų patirtį.

Tokiomis sąlygomis GLONASS naudojimas kartu su GPS žymiai padidina NAP darbo patikimumą ir patikimumą nustatant koordinates.

Šiandien navigacija yra būtinas ir labai populiarus dalykas. Per pastaruosius kelerius metus navigacijos lustai mobiliuosiuose prietaisuose ir kitoje elektronikoje tapo įprasti. Yra GPS ir GLONASS navigacinės sistemos, pažiūrėkime, kokia kiekviena iš jų, ir panagrinėkime veikimo principus.

Kas yra GPS?

GPS (angl. Global Positioning System, Global Positioning System) – tai palydovinės navigacijos sistema, matuojanti atstumą, laiką ir nustatanti vietą pasaulio koordinačių sistemoje WGS 84. Ši sistema leidžia nustatyti objektų vietą ir greitį beveik bet kurioje pasaulio vietoje. (išskyrus poliarinius regionus).

GPS pradėtas kurti šeštajame dešimtmetyje JAV Gynybos departamentui, tačiau dabar technologija naudojama ne tik kariuomenėje, bet ir kasdieniame gyvenime. Tuo metu SSRS paleido pirmąjį dirbtinį Žemės palydovą, o šį įvykį stebėję amerikiečių mokslininkai pastebėjo, kad dėl Doplerio efekto gaunamo signalo dažnis artėjant palydovui didėja, o didėjant atstumui mažėja. Jie padarė išvadą, kad jei turite informacijos apie savo tikslias koordinates Žemėje, galite išmatuoti palydovo padėtį ir greitį, o žinodami, kur yra palydovas, galite patys apskaičiuoti greitį ir koordinates.

GPS sistemą sudaro dirbtiniai palydovai, besisukantys vidutine Žemės orbita (JAV sukurta palydovų sistema NAVSTAR) ir antžeminės stebėjimo stotys, sujungtos į bendrą tinklą. Palydovai nuolat perduoda į Žemę navigacijos signalą, apimantį „pseudoatsitiktinį kodą“, efemerido duomenis (numatomas koordinates ir palydovo judėjimo parametrus tam tikru momentu) ir almanachą (duomenis apytiksliai palydovo padėčiai apskaičiuoti). . Šį signalą priima abonento GPS įrenginiai, kurie pagal gautą informaciją apskaičiuoja savo geografinę vietą.

Vienas iš GPS technologijos minusų – mažas duomenų perdavimo greitis (iki 50 bps), kurio koordinatėms apskaičiuoti gali prireikti kelių minučių. Be to, GPS sistema yra neveiksminga nustatant įrenginio, kuris yra patalpose, aukštų pastatų apsuptoje teritorijoje, miškuose ir parkuose, tuneliuose ir pan., koordinates.

Kas yra A-GPS?

Siekiant pašalinti šias problemas ir nustatyti bet kurio mobiliojo įrenginio koordinates, buvo sukurta A-GPS (Assisted GPS) technologija. Jį naudodamas GPS imtuvas gauna duomenis ne iš palydovų, o iš išorinių šaltinių (paprastai tai yra korinio ryšio operatorių tinklai), o A-GPS signalo atpažinimas trunka mažiau nei 2 sekundes.

A-GPS sukūrimo idėjos autoriai buvo inžinieriai Jimi Sennota ir Ralphas Tayloras, kurie 1981 metais užpatentavo jų kūrimą. Sistema buvo pristatyta 2001 m. spalį Jungtinėse Valstijose, kur ji buvo pradėta naudoti per 911 gelbėjimo tinklą.

A-GPS susideda iš įmontuoto GPS imtuvo ir mobiliojo tinklo komponentų. Yra du A-GPS režimai: A-GPS Online (pagrindinis) ir A-GPS Offline (pagalbinis). Pirmasis leidžia gauti informaciją apie palydovų koordinates, jei reikia greitai nustatyti geografinę padėtį, jei GPS imtuvas neveikė ilgiau nei 2 valandas. Antrasis režimas pagreitina GPS imtuvo „karštą“ ir „šaltą“ paleidimo laiką. A-GPS imtuvas atnaujina almanachą, efemeriją ir matomų palydovų sąrašą.

Nepaisant savo efektyvumo, A-GPS technologija turi nemažai trūkumų, visų pirma, greito paleidimo funkcija neveikia už korinio tinklo aprėpties ribų. Kai kurie A-GPS imtuvai yra kartu su GSM radiju ir negali įsijungti, jei pastarasis išjungtas. Tokiu atveju A-GPS imtuvas gali įsijungti be GSM (GPRS) aprėpties. Paleidžiant A-GPS moduliai sunaudoja mažai srauto (5–7 KB), tačiau signalo praradimo atveju reikės sinchronizuoti iš naujo, o tai padidins energijos suvartojimą, ypač tarptinklinio ryšio metu.

Kas yra GLONASS?

Šiuo metu pasaulyje veikia dvi palydovinės navigacijos sistemos – aukščiau aprašyta GPS ir GLONASS (Global Navigation Satellite System). Tiesą sakant, pastaroji yra rusiška GPS versija. Analogiškai su GPS, GLONASS nustato trimates koordinates (platumą, aukštį, ilgumą) visame pasaulyje.

Tuo metu sovietinės palydovinės sistemos kūrimo pradžia datuojama 1976 m. gruodžio mėn. 1982 m. spalį, Hurricane palydovui paleidus į GLONASS orbitą, buvo pradėti pirmieji sistemos bandymai. Iš pradžių jis buvo sumanytas karinėms reikmėms, bet vėliau pradėtas naudoti civiliniams tikslams. Dabar civiliniai / kariniai laivai ir orlaiviai, viešasis transportas, greitosios pagalbos automobiliai ir kt. aprūpinti GLONASS imtuvais. GLONASS signalus priima ne tik GPS imtuvai, borto navigatoriai, bet ir mobilieji telefonai. Duomenys apie padėtį, greitį ir judėjimo kryptį siunčiami į duomenų rinkimo serverį per GSM operatoriaus tinklą.

GLONASS sistema civiliniam naudojimui pradėta 1993 metais, 1995 metais į orbitą buvo iškelti 24 palydovai, o 2010 metais jų skaičius išaugo iki 26. Sistemos plėtrai laikotarpiu nuo 2012 iki 2020 metų Rusijos vyriausybė skyrė 320 mlrd. , įskaitant 15 Glonass-M palydovų ir 22 Glonass-K palydovų sukūrimą. Darbai su GLONASS sistema buvo baigti 2015 m. gruodžio mėn.

GLONASS palydovai sukasi 19,1 tūkstančio km aukštyje virš Žemės. GLONASS imtuvai leidžia nustatyti horizontalias (50-70 m tikslumu) ir vertikalias koordinates (70 m), greičio vektorių (15 cm/sek tikslumu), laiką 0,7 µs tikslumu. Sistema naudoja dviejų tipų navigacinius signalus – atidaromus įprastu tikslumu ir apsaugotus padidintu tikslumu. Pirmieji gali priimti bet kokius GLONASS imtuvus, o antrieji gali priimti tik įgaliotus vartotojus, pavyzdžiui, RF ginkluotųjų pajėgų įrangą.

Kas yra ERA-GLONASS?

ERA-GLONASS – tai rusiška reagavimo į avarijas ir kitų ekstremalių situacijų kelyje sistema, leidžianti kuo greičiau informuoti pagalbos tarnybą apie įvykį. ERA-GLONASS veikia palydovinės sistemos GLONASS pagrindu. Kompleksas pradėtas eksploatuoti 2015 m., o nuo 2017 m. sausio 1 d. automobilių gamintojai privalo įdiegti šią sistemą savo transporto priemonėse, patenkančiose į Rusijos rinką. Ši sistema sumažina reagavimo į avarijas ir ekstremalias situacijas laiką, todėl sumažėja žuvusiųjų, sužeistųjų skaičius keliuose ir didėja krovinių / keleivių srautas.

„ERA-GLONASS“ apima du komponentus: operatoriaus infrastruktūrą (navigacijos ir informacijos platformą, duomenų perdavimo tinklą, mobiliojo ryšio operatoriaus tinklą) ir transporto priemones aprūpinančius įrenginius. Įvykus eismo įvykiui (sistema atpažįsta įvairius susidūrimo tipus – priekinį, šoninį ar galinį susidūrimą), įrenginys pagal GLONASS ir/ar GPS palydovo duomenis nustato eismo įvykio sunkumą, nukentėjusios transporto priemonės vietą, nustato. ryšį su ERA-GLONASS sistema ir perduoda informaciją apie avariją. Signalas turi prioritetinę būseną ir yra perduodamas per bet kurį mobiliojo ryšio operatorių, kurio signalas yra stipriausias šioje vietoje. Tačiau jei tinklas yra perkrautas telefono skambučiais, jie gali nutrūkti, kad būtų perduodamas signalas.

Popierinius vietovės žemėlapius pakeitė elektroniniai žemėlapiai, kuriuose navigacija vykdoma naudojant GPS palydovinę sistemą. Iš šio straipsnio sužinosite, kada atsirado palydovinė navigacija, kas ji yra dabar ir kas jos laukia artimiausiu metu.

Antrojo pasaulinio karo metais JAV ir Didžiosios Britanijos flotilės turėjo reikšmingą kozirį – radijo švyturius naudojančią navigacijos sistemą LORAN. Pasibaigus karo veiksmams, technologiją jiems perdavė „provakarietiškų“ šalių civiliniai laivai. Po dešimtmečio SSRS pradėjo veikti – radijo švyturių pagrindu sukurta navigacinė sistema „Chaika“ naudojama ir šiandien.

Tačiau antžeminė navigacija turi didelių trūkumų: kliūtimi tampa žemės reljefo nelygumai, o jonosferos įtaka neigiamai veikia signalo perdavimo laiką. Jei tarp navigacijos švyturio ir laivo yra per didelis atstumas, padėties paklaida gali būti matuojama kilometrais, o tai nepriimtina.

Antžeminius švyturius kariniais tikslais pakeitė palydovinės navigacijos sistemos, iš kurių pirmoji – „American Transit“ (kitas NAVSAT pavadinimas) buvo paleista 1964 m. Šeši žemos orbitos palydovai užtikrino koordinačių nustatymo tikslumą iki dviejų šimtų metrų.

1976 metais SSRS paleido panašią karinę navigacijos sistemą „Cyclone“, o po trejų metų – civilinę „Cicada“. Didelis ankstyvųjų palydovinės navigacijos sistemų trūkumas buvo tas, kad jomis buvo galima naudotis tik trumpą laiką, pavyzdžiui, valandą. Žemos orbitos palydovai, net ir nedideliais kiekiais, negalėjo užtikrinti plačios signalo aprėpties.

GPS vs. GLONASS

1974 metais JAV armija į orbitą iškėlė pirmąjį tuomet naujos navigacijos sistemos NAVSTAR palydovą, kuris vėliau buvo pervadintas į GPS (Global Positioning System). Devintojo dešimtmečio viduryje civiliniams laivams ir orlaiviams buvo leista naudoti GPS technologiją, tačiau ilgą laiką jie galėjo nustatyti vietą kartais ne taip tiksliai nei kariuomenė. Dvidešimt ketvirtasis GPS palydovas, paskutinis, reikalingas Žemės paviršiui padengti, buvo paleistas 1993 m.

1982 metais SSRS pateikė savo atsakymą – tai tapo GLONASS (Global Navigation Satellite System) technologija. Paskutinis 24-asis GLONASS palydovas iškeliavo į orbitą 1995 m., tačiau dėl trumpo palydovų tarnavimo laiko (trejų iki penkerių metų) ir nepakankamo projekto finansavimo sistema nebeveikė beveik dešimtmetį. GLONASS pasaulinė aprėptis buvo atkurta tik 2010 m.

Kad išvengtų tokių gedimų, tiek GPS, tiek GLONASS dabar naudoja 31 palydovą: 24 pagrindinius ir 7 atsarginius, kaip sakoma, tik „gaisro“ atveju. Šiuolaikiniai navigacijos palydovai skrenda maždaug 20 tūkstančių km aukštyje ir sugeba du kartus per dieną apskrieti Žemę.

Kaip veikia GPS

Padėties nustatymas GPS tinkle atliekamas išmatuojant atstumą nuo imtuvo iki kelių palydovų, kurių vieta šiuo metu tiksliai žinoma. Atstumas iki palydovo matuojamas signalo delsą padauginus iš šviesos greičio.
Ryšys su pirmuoju palydovu suteikia informaciją tik apie galimų imtuvų vietų sferą. Dviejų sferų sankirta duos apskritimą, trijų – du taškus, o keturi – vienintelį tikrąjį tašką žemėlapyje. Vienos iš sferų vaidmenyje dažniausiai naudojama mūsų planeta, kuri leidžia vietoj keturių palydovų padėti tik trims. Teoriškai GPS padėties nustatymo tikslumas gali siekti 2 metrus (praktiškai paklaida daug didesnė).

Kiekvienas palydovas į imtuvą siunčia didelį informacijos rinkinį: tikslų laiką ir jo korekciją, almanachą, efemerido duomenis ir jonosferos parametrus. Norint išmatuoti vėlavimą tarp jo siuntimo ir priėmimo, reikalingas tikslus laiko signalas.

Navigacijos palydovai aprūpinti didelio tikslumo cezio laikrodžiais, o imtuvuose – daug mažiau tikslūs kvarciniai. Todėl norint patikrinti laiką, susisiekiama su papildomu (ketvirtuoju) palydovu.

Tačiau cezio laikrodžiai taip pat gali būti klaidingi, todėl jie lyginami su vandeniliniais laikrodžiais, pastatytais ant žemės. Kiekvienam palydovui navigacijos sistemos valdymo centre individualiai apskaičiuojama laiko korekcija, kuri vėliau kartu su tiksliu laiku siunčiama į imtuvą.

Kitas svarbus palydovinės navigacijos sistemos komponentas – almanachas – palydovo orbitos parametrų lentelė mėnesiui į priekį. Almanachas, kaip ir laiko korekcija, skaičiuojami valdymo centre.

Perduodami palydovų ir atskirų efemeridžių duomenys, kurių pagrindu apskaičiuojami orbitos nuokrypiai. Ir atsižvelgiant į tai, kad šviesos greitis nėra pastovus niekur, išskyrus vakuumą, būtinai atsižvelgiama į signalo vėlavimą jonosferoje.

Duomenų perdavimas GPS tinkle vykdomas griežtai dviem dažniais: 1575,42 MHz ir 1224,60 MHz. Skirtingi palydovai transliuoja tuo pačiu dažniu, bet naudoja CDMA kodų padalijimą. Tai yra, palydovo signalas yra tik triukšmas, kurį galima iššifruoti tik tada, kai yra atitinkamas PRN kodas.

Aukščiau pateiktas metodas leidžia užtikrinti didelį atsparumą triukšmui ir naudoti siaurą dažnių diapazoną. Tačiau kartais dėl daugelio priežasčių GPS imtuvai vis tiek turi ilgai ieškoti palydovų.

Pirma, imtuvas iš pradžių nežino, kur yra palydovas, ar jis tolsta, ar artėja, ir koks yra jo signalo dažnio poslinkis. Antra, kontaktas su palydovu laikomas sėkmingu tik tada, kai iš jo gaunamas visas informacijos rinkinys. Duomenų perdavimo greitis GPS tinkle retai viršija 50 bps. Ir kai tik signalas nutrūksta dėl radijo trukdžių, paieška pradedama iš naujo.

Palydovinės navigacijos ateitis

Dabar GPS ir GLONASS yra plačiai naudojami taikiems tikslams ir iš tikrųjų yra keičiami. Naujausios navigacijos lustai palaiko ir ryšio standartus, ir jungiasi prie pirmiau aptinkamų palydovų.

Amerikietiškas GPS ir rusiškas GLONASS toli gražu nėra vienintelės palydovinės navigacijos sistemos pasaulyje. Pavyzdžiui, Kinija, Indija ir Japonija pradėjo diegti savo SSN, atitinkamai vadinamus BeiDou, IRNSS ir QZSS, kurie veiks tik jų šalyse ir todėl jiems reikia palyginti nedaug palydovų.

Tačiau didžiausią susidomėjimą, ko gero, kelia Europos Sąjungos vystomas „Galileo“ projektas, kuris visu pajėgumu turėtų būti paleistas iki 2020 m. Iš pradžių „Galileo“ buvo sumanytas kaip grynai europietiškas tinklas, tačiau Artimųjų Rytų ir Pietų Amerikos šalys jau pareiškė norą dalyvauti jį kuriant. Taigi pasaulinėje CLO rinkoje netrukus gali atsirasti „trečioji jėga“. Jei ši sistema bus suderinama ir su esamomis, o greičiausiai taip ir bus, tai vartotojai bus tik į naudą – turėtų augti palydovų paieškos greitis ir padėties nustatymo tikslumas.