"Vahşi" ticaret çağımızda, dünyanın herhangi bir yerinde tamamen ücretsiz (teknik araçların mevcudiyeti ile) konumunuzu belirleme yeteneğinin olduğuna inanmak hala zor. Bu, 20. yüzyılın en büyük icatlarından biridir! Bu milyarlarca dolarlık sistem (bugün birkaç tane var) öncelikle savunma (ve bilim) için tasarlandı, ancak çok az zaman geçti ve neredeyse herkes onu her gün kullanmaya başladı. GPS navigatörü altında, güncel konumun (konumlandırma) coğrafi koordinatlarını belirlemek için özel bir radyo alıcısını kastediyoruz.

Bu yazıyı, Garmin Etrex 30x navigatörü hakkında dar çevrelerde tanınmış bir turistin ifadesiyle yazmam istendi.
İşte onun makalesinden bir alıntı: "Uydu sistemi: GPS / GPS + Glonass / Demo modu. Yalnızca Glonass'ın açılamayacağı anlamına gelmez mi? Yani orada değil. Talimatlar bununla ilgili hiçbir şey söylemiyor. Gülmek için Garmin'i bir elinize alabilirsiniz, ve GLONASS'lı başka bir akıllı telefonda, uydu görüntüleme ekranını açın ve benzerlerini bulmaya çalışın. Bu sadece bir emülasyon, yani GPS veya GPS + GLONASS koymanız önemli değil."
Bu açıklamayı nasıl buldunuz? Sadece terlik atmayın hemen kontrol edin. Burada "GPS", "GLONASS" ve "Garmin" kavramları göründüğü için konuyu tam olarak ele almamız gerekecek.

1 - GPS
İlk küresel konumlandırma sistemi, 1973 yılına dayanan Amerikan NAVSTAR sistemiydi. Zaten 1978'de, Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) çağının başlangıcı sayılabilecek ilk uydu fırlatıldı ve 1993'te yörünge takımyıldızı 24 uzay aracından (SC) oluşuyordu, ancak yalnızca 2000'de (devre dışı bırakıldıktan sonra) seçici erişim modu) sivil kullanıcılar için normal çalışma başladı mı?
NAVSTAR uyduları 20.200 km yükseklikte, 55° eğimli (altı düzlemde) ve 11 saat 58 dakikalık bir yörünge periyodunda yer almaktadır. GPS, dünyadaki koordinat sistemleri için standart haline gelen 1984 Dünya Jeodezik Sistemini (WGS-84) kullanır. TÜM gezginler varsayılan olarak bu sistemde yer bulur (koordinatları gösterir).

Takımyıldız şu anda 32 uydudan oluşmaktadır. Sistemde en erken 22 Kasım 1993, en geç (en geç) 9 Aralık 2015 tarihidir.


()

2 - GLONASS
Yerli navigasyon sistemi, 1979 yılında dört uydudan oluşan Cicada sistemi ile başladı. GLONASS sistemi 1993 yılında deneme işletimine alındı. 1995 yılında, tam bir yörünge takımyıldızı (24 birinci nesil Glonass uydusu) konuşlandırıldı ve sistemin düzenli çalışması başladı. 2004 yılından bu yana, L1 ve L2 frekanslarında iki sivil sinyal yayınlayan yeni Glonass-M uyduları piyasaya sürüldü.
GLONASS uyduları, 19.400 km yükseklikte, 64.8° eğimli (üç düzlemde) ve 11 saat 15 dakikalık bir süre ile konumlanmıştır.

Takımyıldız şu anda 24 uydudan oluşmaktadır. Sistemde en erken 3 Nisan 2007, en geç (en geç) 16 Ekim 2017 tarihidir.


()

GLONASS uydularının numaralarını içeren tablo. Bir GLONASS numarası ve bir COSMOS numarası vardır. Akıllı telefonlarımız tamamen farklı uydu numaralarına sahiptir. 1'den bu GPS, 68'den - GLONASS.
Dahası - gezginde ve akıllı telefonda bile farklıdırlar.

Şimdi "Orbitron" programına bakalım. 4 Nisan öğleden sonra, GLONASS sisteminin 10 uydusu Izhevsk'te gökyüzünde "uçtu".

Veya başka bir görünümde - haritada. Her uydu hakkında tüm veriler var.

İki sistem arasındaki temel fark, sinyal ve yapısıdır.
GPS sistemi kod bölümünü kullanır. L1 bandında (1575,42 MHz) iletilen standart kesinlik koduna (C/A kodu) sahip bir sinyal. Sinyaller, iki türden sözde rasgele dizilerle modüle edilir: C/A kodu ve P kodu. C/A - genel kod - 1023 devirlik tekrar periyoduna ve 1.023 MHz nabız hızına sahip bir PRN'dir.
GLONASS sisteminde, kanalların frekans bölümü. Tüm uydular, açık sinyalleri iletmek için aynı sözde rastgele kod dizisini kullanır, ancak her uydu, 15 kanallı frekans ayrımı kullanarak farklı bir frekansta yayın yapar. İki bantta frekans bölmeli navigasyon radyo sinyalleri: L1 (1,6 GHz) ve L2 (1,25 GHz).
Sinyalin yapısı da farklıdır. Uyduların yörüngedeki hareketini tanımlamak için temelde farklı matematiksel modeller kullanılır. GPS için bu, salınım elemanlarında bir modeldir. Bu model, uydunun yörüngesinin, parametreleri zaman içinde değişen, hareketlerin Kepler modeli tarafından tanımlandığı bölümlere ayrıldığını ima eder. GLONASS sistemi bir diferansiyel hareket modeli kullanır.
Şimdi kombinasyon olasılığı sorusuna. 2011 GLONASS desteğiyle geçti. Alıcılar tasarlanırken, GLONASS ile GPS donanım desteği arasındaki uyumsuzluk sorunlarının aşılması önemliydi. Yani, frekans modülasyonlu GLONASS sinyali, GPS tarafından kullanılan PCM sinyallerinden, farklı frekans merkezlerine ve farklı çip hızlarına sahip bant geçiren filtrelerden daha geniş bir bant genişliği gerektiriyordu. Navigatörlerde enerji tasarrufu yapmak için "Yalnızca GPS" modunun açılması önerilir.

3 - Garmin
Amerikalı taşınabilir navigasyon cihazları üreticisi, öncelikle turist GPS navigasyon cihazları (GpsMap, eTrex, Oregon, Montana, Dakota serisi) ve araba navigasyon cihazları, spor saatleri ve yankı sirenleri sayesinde dünya çapında ün kazandı. Merkezi Olat, Kansas'ta bulunmaktadır. 2011'den beri Garmin, GPS ve GLONASS uydularından sinyal alma ve işleme yeteneğine sahip GPSMAP 62stc navigatörleri satmaya başladı. Ancak kullanılan çip üreticilerinin bilgileri ticari sır haline geldi.

Çift sistemli alıcıların kullanılması, gerçek koşullarda navigasyon kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olurken, iki sistemin koordinatlarının belirlenmesinin doğruluğunu hiçbir şekilde etkilemez. Belirli bir yerde ve belirli bir zamanda bir sistemin uydularından gelen yetersiz sinyal, başka bir sistemin uyduları tarafından telafi edilir. İdeal koşullar altında gökyüzündeki maksimum "görünür" uydu sayısı: GPS - 13, GLONASS - 10. Bu nedenle çoğu geleneksel (jeodezik olmayan) alıcının 24 kanalı vardır.

İşte 2016 test sonuçları. Bilgileriniz için - NAP-4 ve NAP-5, sırasıyla Izhevsk radyo tesisi MNP-M7 ve MNP-M9.1'in navigasyon alıcılarını kullanır.

Sonuçlar. Deney güzergâhı üzerinde konumlandırma doğruluğu açısından en iyi sonuçlar NAP-1, NAP-2, NAP-4 tarafından gösterilmiştir. Tüm NAP'ler, tüm modlarda güvenli navigasyon için yeterli konumlandırma doğruluğuna sahiptir. Aynı zamanda, GPS modunda ve birleşik modda konumlandırma doğruluğu, GLONASS modundan biraz daha iyidir.
Deneysel yazılımlı NAP-3'ün tüm modlarda planda konumlandırma doğruluğu açısından sonuçları, standart yazılımlı (NAP-2) aynı alıcınınkinden daha kötüdür. Yükseklik doğruluğunda böyle bir fark yoktur. İstisnalar, birleşik modda NAP'nin çalışmasında bir kerelik bir arızanın neden olduğu ve büyük sapmalara yol açan büyük hatalardır.
NAP-5'in sonuçları genellikle önceki nesil aynı üreticinin NAP'ından (NAP-4) daha kötüdür. GLONASS modunda planda konumlandırma doğruluğunda hafif bir gelişme oldu. ()

Navigatörün anteni uydu sinyallerini alır ve bunları işleyen alıcıya iletir. GPS+Glonass'ı destekleyen navigasyon cihazları için yongalar şu anda birçok şirket tarafından üretilmektedir: Qualcomm (SiRFatlas V, drol_links Garmins'te Avrupa'nın en büyük şirketlerinden biri olan STMicroelectronics'ten bir STA8088EXG alıcısı var.

Garmin gezgininin kullanıcıları için sonuçlar:
1. Garmin navigasyon cihazlarında ve saatlerinde (2011'den sonra), GPS veya GPS + GLONASS'ı seçmek (sinyal alımını ve işlemeyi etkinleştirmek) mümkün hale geldi. Ayrı olarak, Garmin olduğu için GLONASS sağlanmıyor (peki, Amerikalılar sadece Rusça bir şeyi nasıl dahil edecekler?)
2. İdeal veya bunlara yakın koşullarda (bozkır, ova) ikinci sisteme gerek yoktur. Dağlarda, şehirde ve kuzey enlemlerinde - çok arzu edilir. Ancak enerji tüketimi daha fazla olacaktır.
3. Peki, akıllı telefon üreticileri bu özelliği kompakt cihazlarına "sokabildiyse", Garmin neden bunda "başarılı" olmadı?
İyi şanlar!

) GLONASS, GPS ve SBAS (WAAS, EGNOS) uydu navigasyon sistemlerinin sinyallerinden güncel koordinatları, yüksekliği, hızı ve zamanı belirlemek için tasarlanmıştır. Navigasyon komplekslerine ve sistemlerine kolayca entegre edilebilir.

uygulama alanı

Navigasyon alıcısı, nesnelerin yüksek dinamiğine sahip sistemler dahil olmak üzere yüksek hassasiyetli navigasyon sistemlerinde, demiryolu, otomobil, hava, deniz, nehir ve diğer ulaşım türleri için trafik kontrol sistemlerinde kullanılabilir.

Alıcı modülü, yüzey montajı için elemanların ve pedlerin tek taraflı düzenlemesine sahip bir baskılı devre kartı şeklinde yapılmıştır.

Özellikler

Navigasyon performansı

Elektriksel özellikler ve tasarım

GLONASS sistemine giriş

GLONASS(GLOBAL NAVİGASYON UYDU SİSTEMİ), Dünya'nın ve hava sahasının herhangi bir noktasında, sınırsız sayıda tüketicinin, hava koşulları ne olursa olsun, koordinatlarını, hızlarını ve tam zamanlarını yüksek doğrulukla belirlemelerini sağlayan bir uydu radyo navigasyon sistemidir. GLONASS sisteminin kullanım alanları geniş ve çeşitlidir. Bunlar arasında aşağıdakiler bulunmaktadır:

1. Hava ve deniz trafiğinin organizasyonu, uçuş ve seyrüsefer güvenliğinin iyileştirilmesi.


2. Jeodezi ve haritacılık, arazi ve orman kadastrolarının derlenmesi, yolların inşası, iletişim ve boru hatlarının döşenmesi, sismik olarak tehlikeli bölgelerin izlenmesi, jeoloji ve maden arama, kıyı sahanlık alanlarında petrol ve gaz sahalarının geliştirilmesi, Dünya'nın dönüş parametrelerinin belirlenmesi vb.


3. Kara taşımacılığının izlenmesi, mal hareketinin organizasyonu ve yönetimi, şehirlerarası demiryolu ve karayolu taşımacılığı, "akıllı" araçların oluşturulması.


4. Uzak nesnelerin zaman ölçeklerinin senkronizasyonu.


5. Çevresel izleme, arama ve kurtarma operasyonlarının organizasyonu.

GLONASS sisteminin özellikleri

• Konuma göre navigasyon tespitlerinin doğruluğu, m (%99,7 olasılık) - 50-70.


• Tüketicinin hız vektörünün bileşenlerini belirleme doğruluğu, m/s (%99,7 olasılık), 0,15'ten kötü değildir.


• Efemeris zamanını GMT'ye bağlamanın doğruluğu (%99,7 olasılık) 1 µs'dir.


• Aşağıdakileri gerçekleştirmek için gereken süre: - ilk seyir belirlemesi - 1 ila 3 dakika; sonraki gezinme tanımları - 1 ila 10 s.

İlk GLONASS uydusu (Cosmos 1413) 12 Ekim 1982'de fırlatıldı. Resmi olarak GLONASS sistemi, Rusya Federasyonu Cumhurbaşkanı'nın emriyle 24 Eylül 1993'te faaliyete geçti.

GLONASS sistemi nasıl çalışır?

Tüketici, üç boyutlu koordinatları, hızı ve zamanı belirlemek için GLONASS uyduları tarafından sürekli olarak iletilen navigasyon sinyallerini kullanır. Her GLONASS uydusu, iki tür navigasyon radyo sinyali gönderir: standart doğruluk (ST) ve yüksek doğruluk (HT). CT sinyali, kanalların frekans bölümü ilkesi kullanılarak L bandında iletilir. Bu, her GLONASS uydusunun kendi taşıyıcı frekansında bir navigasyon sinyali ilettiği anlamına gelir: L1=1602 MHz + 0.5625n MHz, burada n, frekans kanal numarasıdır (n=0.1.2…). Yörünge düzleminde zıt noktalarda bulunan uydular (antipodal uydular) navigasyon sinyallerini aynı taşıyıcı üzerinde iletebilir. Bireysel bir tüketicinin görünürlük bölgesinde aynı anda antipodal uyduların varlığı imkansızdır. Kullanıcının navigasyon alıcısı, otomatik olarak en az 4 GLONASS uydusundan sinyal alır ve bu uyduların sözde mesafelerini ve değişim oranlarını ölçer. Ölçümlerle eş zamanlı olarak, navigasyon mesajları uydu sinyallerinden çıkarılır ve işlenir. Ölçüm ve navigasyon mesajlarının alıcısının işlemcisindeki ortak işlemenin bir sonucu olarak, tüketicinin üç koordinatı, hareket hızının üç bileşeni ve tam zamanı hesaplanır.

GLONASS sisteminin bileşimi

GLONASS sistemi üç alt sistem (bölüm) içerir: bir uzay aracı alt sistemi (yörünge bölümü), bir yer kontrol kompleksi (yer bölümü) ve bir tüketici alt sistemi (segment).

Uzay aracı alt sistemi

Tamamen konuşlandırılmış GLONASS takımyıldızı, üç yörünge düzleminde bulunan 24 uzay aracından oluşur. Uçaklar boylamda 120 derece aralıklıdır ve enlem argümanına göre 15 derece birbirine göre kaydırılır. Her bir düzleme, 45 derecelik tekdüze bir enlem kayması ile sekiz uydu yerleştirilmiştir. Uydular, 64.8 derecelik bir eğime ve yaklaşık 11 saat 15 dakikalık bir yörünge periyoduna sahip dairesel yörüngelerde yer almaktadır. Yörünge takımyıldızının bu konfigürasyonu, Dünya'nın herhangi bir yerinde ve Dünya'ya yakın uzayda bulunan tüketicinin görünürlük bölgesinde kabul edilebilir bir takımyıldız geometrisine sahip en az 5 uydunun sürekli varlığını sağlamayı mümkün kılar.

Şu anda, GLONASS yörünge alt sistemi 24 çalışan uydu ve bir yedek uydudan oluşmaktadır. Aynı zamanda, tüketicinin görünürlük bölgesinde 5 ... 8 GLONASS uydusunun sürekli olarak bulunmasıyla sürekli bir navigasyon alanı sağlanır. Kuzey enlemlerinde (> 50 derece) GLONASS uydularının gözlemlenebilirlik özellikleri, GPS uydularının gözlemlenebilirlik özelliklerinden daha iyidir.

GLONASS uydusu

GLONASS uydularının yörüngeye fırlatılması, Rus Uzay Kuvvetleri tarafından Baykonur kozmodromundan gerçekleştirilir. Ağır sınıf taşıyıcı PROTON aynı anda üç uydu fırlatır. GLONASS uydusunun yerleşik ekipmanı bir navigasyon kompleksi, bir kontrol kompleksi, yönlendirme sistemleri, stabilizasyon, düzeltme vb. içerir. Her uydu, oldukça kararlı bir yerleşik zaman ölçeği oluşturmak ve tüm süreçleri senkronize etmek için tasarlanmış bir sezyum zaman/frekans standardı ile donatılmıştır yerleşik ekipmanda. Yerleşik bilgisayar, GCC'den gelen navigasyon bilgilerini işler ve tüketiciler için bir navigasyon mesajı formatına dönüştürür.

navigasyon mesajı

Navigasyon mesajı, navigasyon radyo sinyalinin bir parçası olarak iletilir ve şunları içerir:

• uydu efemeris, GLONASS ve UTC(SU) sistem saatine göre yerleşik zaman ölçeğinde frekans-zaman düzeltmeleri;


• zaman damgaları;


• sistem almanak.

Efemeridler, tam koordinatlardır (x,y,z) ve bunların birinci ve ikinci türevleridir ve uydunun PZ-90 jeosantrik koordinat sistemindeki konumunu tanımlar. Almanak, sistemin tüm uyduları hakkında bilgi içerir, yani: Kepler öğeleri, sistem saatine göre yerleşik zamana göre zaman düzeltmelerinin kaba değerleri ve her uydunun hizmet verebilirlik/arıza belirtileri.

Yer kontrol kompleksi

GLONASS takımyıldızı, yer kontrol kompleksi (GCC) tarafından kontrol edilir. Sistem Kontrol Merkezini (SCC) (Golitsino-2, Moskova Bölgesi) ve Rusya'nın her yerine dağılmış bir izleme ve kontrol istasyonları ağını içerir. Yer kontrol kompleksi, sistemin tüm uyduları hakkında yörünge ve telemetri bilgilerini toplar, biriktirir ve işler ve her uyduya kontrol komutları ve navigasyon bilgileri verir. Yörünge bilgisi, NCU'dan lazer mesafe bulucuları (kanto-optik istasyonlar) kullanılarak periyodik olarak kalibre edilir. Bunu yapmak için GLONASS uyduları lazer reflektörlerle donatılmıştır. Tüm süreçlerin senkronizasyonu, sistemin doğru çalışması için çok önemlidir. Bunu yapmak için, NKU'ya yüksek hassasiyetli bir hidrojen zaman/frekans standardı olan bir Merkezi Eşitleyici (CC) sağlanır. CA, Ulusal Zaman/Frekans Standardı UTC(SU) ile senkronize edilir.

Rusya'da GLONASS diferansiyel alt sistemlerinin geliştirilmesi

Rusya'daki GLONASS sistemi için diferansiyel navigasyon modunun incelenmesi, 1970'lerin sonlarından beri, neredeyse GLONASS sisteminin kendisinin geliştirilmesine paralel olarak aktif olarak sürdürülmektedir. Bu çalışmalarda Askeri Uzay Kuvvetleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Rusya Uzay Aletleri Araştırma Enstitüsü, Rusya Radyo Seyrüsefer ve Zaman Enstitüsü ve Uygulamalı Mekanik Araştırma ve Üretim Derneği'nden bilim adamları aktif rol aldı. Bununla birlikte, çeşitli nesnel nedenlerden dolayı, Rusya'da diferansiyel navigasyon modunun diferansiyel alt sistemler biçimindeki pratik uygulaması gecikmiştir.

Rusya'da diferansiyel navigasyon modları üzerindeki çalışmaların yoğunlaştırılması 1990-1991'de gerçekleşti. Bazı yabancı diferansiyel GPS ağlarının kapsama alanlarının kısmen Rusya topraklarını ve onu çevreleyen denizlerin sularını yakaladığı belirtilmelidir. Buna ek olarak, bazı yabancı şirketler, Rusya tüketici pazarının gelişimine ve farklı ağlarının Rusya'da konuşlandırılmasına ciddi ilgi gösteriyor. Bu koşullar altında, Rus tüketicilerinin ve navigasyon ekipmanı üreticilerinin farklı navigasyon modlarına olan ilgisi arttı. Bu nedenle, çeşitli amaçlar için diferansiyel istasyonların oluşturulması için aktif olarak çalışmalara başlandı.

Şu anda, Rusya'da uçak ve gemilere hizmet veren yerel ve bölgesel diferansiyel alt sistemler oluşturma planları var. Departman uzmanlığı göz önüne alındığında, esas olarak tüketicilere düzeltici değişiklikler getirmek için seçilen kanallar nedeniyle, bu sistemlerin daha geniş bir tüketici kitlesi tarafından kullanılması sorunludur. Bu nedenle, gelecekte, örneğin kara taşımacılığı için navigasyon desteği gibi diğer farklı alt sistemler yaratma niyetlerinin ortaya çıkmasını beklemeliyiz. Bu nedenle, Rusya'da, belirli bir sınıftaki tüketicilere hizmet vermeye odaklanan bir departman diferansiyel alt sistemler ağı oluşturmaya yönelik bir eğilim not edilebilir. Düzeltici bilgi üretme ilkesine göre bu sistemler yereldir ve çalışma alanları Rusya toprakları ile örtüşmez. Sayılarında basit bir aritmetik artış yolu boyunca diferansiyel alt sistemlerin böyle bir gelişimi, ekonomik olarak haklı olarak adlandırılamaz. Bu nedenle, yapılan araştırmadan sonra, diferansiyel alt sistemler geliştirmenin başka bir yolu önerildi.

1994 yılında, Askeri Uzay Kuvvetleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Koordinasyon Bilim ve Bilgi Merkezi ile birlikte, Rus kara tabanlı uzay aracı kontrol kompleksinin altyapısını kullanarak Rusya topraklarında genişletilmiş bir diferansiyel alt sistem inşa etmenin bir varyantını geliştirdi ve önerdi. . Bu geniş alan diferansiyel alt sistemi, Rusya'daki GLONASS sisteminin neredeyse tüm büyük kullanıcılarına hizmet edebilir. Böyle genişletilmiş bir sistemin çalışma ilkeleri ve düzeltici bilgi üretme algoritmaları daha önce geliştirildi ve GLONASS sistemi için yer kontrol kompleksi aracılığıyla elde edilen ölçüm bilgileri kullanılarak ve ayrıca ortak deneysel çalışma sürecinde pratik olarak test edildi. Uzak Doğu ve Güneydoğu Asya bölgelerinde VKS Merkez Araştırma Enstitüsü, VKS'nin KNIT'leri ve Rus Deniz Seyrüsefer ve Jeodezik Şirketi. 1994 yılında Rusya'da ve yurtdışında diferansiyel alt sistemlerin gelişim durumunun analizi sonucunda, yerel ve geniş aralıklı diferansiyel alt sistemlerin izole gelişiminin modern gereksinimleri karşılamadığı ortaya çıktı. Rusya'daki bireysel diferansiyel alt sistemlerin gelişimini koordine etmek ve daha sonra tek (durumlu) bir diferansiyel sisteme entegrasyonları amacıyla, 1994 yılında, yansıtılan GLONASS sisteminin diferansiyel alt sistemlerini oluşturmak için bir konsept geliştirilmesi önerildi. departmanlar arası kararda "Çeşitli seviyelerde diferansiyel alt sistemler ve bütünlük kontrol sistemleri oluşturmak için çalışmaların yürütülmesi hakkında. Böyle bir konsept, Askeri Uzay Kuvvetleri ve Ulaştırma Bakanlığı tarafından ortaklaşa geliştirilmiş ve Mart 1996'da onaylanmıştır.

Tek diferansiyel sistem kavramının kısa açıklaması

Kavram, Rus diferansiyel sisteminin geniş bölge trafik polisi, bölgesel trafik polisi ağı ve yerel trafik polisi dahil olmak üzere üç seviyeli bir hiyerarşik yapıya sahip olması gerektiğini tanımlar. Konsept, her bir RDS seviyesinin, amaçlanan görevlerini özerk bir şekilde çözebilen bağımsız bir alt sistem olduğunu belirtir. Birlikte, herhangi bir tüketiciye doğru navigasyon bilgisi sağlayan tek bir sistemi temsil etmelidirler. RDS yapısının ilk seviyesi, geniş aralıklı DPS'dir. Aşağıdaki işlevleri yerine getirir: - bölgesel iyonosferik modellerin parametrelerini, efemeris'i ve GLONASS uzay aracının FWP'sinin yanı sıra bütünlüğü hakkında bilgileri derhal iyileştirmek için gözlem istasyonlarından, ikinci ve üçüncü seviyelerin CCS'sinden gelen bilgilerin toplanması ve işlenmesi. sistem; - gerekli bilgilerin geniş kapsamlı trafik polisinden CCS'nin ikinci ve üçüncü seviyelerine veya doğrudan tüketicilere iletilmesi; — GLONASS GLONASS tesisleri ile etkileşim (sistem kontrol merkezi, navigasyon saha kontrol sektörü). 1. seviye için gereken KKS sayısı 3…5'tir. 1. seviyenin her KKS'si, geniş kapsamlı bir DPS'nin merkezidir. 1. seviye KKS'nin sinyallerinden koordinatların belirlenmesinin doğruluğu, 1500–2000 km'lik KKS'den mesafelerde 5–10 m'dir. Kanımızca, uzay aracı kontrol noktaları, bir veri değişim sistemi ve bilgi işlem tesisleri dahil olmak üzere Rus yer tabanlı uzay aracı kontrol kompleksinin mevcut altyapısı temelinde bir seviye 1 CCS ağının oluşturulması mümkündür. Aşağıdaki koşullar bunun lehine konuşur: - Rus uzay aracı kontrol kompleksinin ölçüm noktaları ve yer tesisleri, Rusya'nın her yerine dağılmıştır; Rusya ve komşu ülkeler; - kompleksin halihazırda gelişmiş bir altyapısı, çeşitli amaçlar için uzay aracını kontrol etmek amacıyla navigasyon bilgilerini toplama ve işleme sistemi vardır; - geniş alanlı bir trafik polisi çalıştırırken, hem düzeltici diferansiyel bilgileri hem de bütünlük ihlali uyarı sinyallerini üretmek için GLONASS sistemi GLONASS sistemi ile trafik polisi tesislerinin etkileşimini organize etmek çok basittir. Aynı zamanda, geniş kapsamlı DPS'nin çıkarları doğrultusunda, bölgesel ve yerel DPS'den gelen bilgiler de kullanılabilir.

İkinci seviye, çok sayıda tüketiciyle ekonomik olarak en gelişmiş belirli alanları kapsamak veya belirli tüketici sınıflarına hizmet etmek için oluşturulan bölgesel (uzmanlaşmış) trafik polisinden oluşur. Bölge trafik polisinin konuşlandırılacağı alanlar, trafiğin yoğun olduğu alanlar (hava, deniz, karayolu, demiryolu), meteorolojik koşulların zor olduğu alanlar, etüt çalışma alanları vb. Olabilir. KKS-2 seviye sinyalleri kullanılarak koordinat belirleme doğruluğu 3'tür. ... KKS'den 500 km'ye kadar olan mesafelerde 10 metre.

Üçüncü seviye, özel ekonomik, bilimsel ve savunma görevlerini çözmek için belirli alanlarda konuşlandırılan yerel trafik polisidir. Gözlemlerin sonradan işlenmesine sahip sistemler de dahil olmak üzere özel (epizodik) departman çalışmasının yürütülmesine yönelik sistemler de yerel DPS olarak sınıflandırılabilir. Yerel DPS kesin olabilir ve onlarca kilometreye kadar olan mesafelerde mekansal belirlemelerin desimetre doğruluğunu sağlayabilir. Mobil sürümlerde de oluşturulabilirler. 3. seviye DPS'ye sözde uydular dahil etmek mümkündür.

GPS ve GLONASS'ın birlikte kullanımı

GPS ve GLONASS'ın Özellikleri

Tablo, GPS ve GLONASS'ın özelliklerini, sinyal yapılarını ve doğruluk verilerini özetlemektedir. Her iki sistem de tamamen aynıdır. Tartışma, GPS için altı yörünge düzlemine karşılık GLONASS için üç yörünge düzlemiyle, zamanlama sinyallerinin kod bölünmesine karşı frekans çoğullamasına ilişkindir. GLONASS daha yüksek yörünge eğimine sahip olduğu için kutup bölgelerinde daha iyi sonuç verir.

Tabloda gösterildiği gibi, her sistem sinyalleri iki frekansta iletir. Her iki sistemin de yalnızca C/A kodu sivil kullanım için mevcuttur. GLONASS'ta, SA nedeniyle doğrulukta kasıtlı bir azalma yoktur. Sistemlerden herhangi birinin gerçek doğruluğu belirtilenden çok daha iyidir ve yaklaşık 30 metredir.

Amerika Birleşik Devletleri, sinyal yapısının değişmezliğini 10 yıl, Rusya - 15 yıl, yani alıcı devrelerin değişmezliğini garanti eder. GPS uydularının hizmet ömrü 7 yıldır, GLONASS - 5. Finansal kısıtlamalar nedeniyle, Rus sisteminin bakımı bir sorun olmaya devam etmektedir.

GPS ve GLONASS, her biri kendi zaman standardına sahip otonom sistemlerdir. GPS standardı, Amerikan standardı ABD Donanma Laboratuvarında bulunan Evrensel Zaman Kodudur (UTC). GLONASS tarafından benimsenen zaman ölçeği, Sovyetler Birliği'nin ulusal standardı olan UTC'dir (SU). Bu standartlar arasındaki fark şu anda 2 saniyedir, ancak bu farkın kararlılığı garanti edilmez. Zamanın belirlenmesi ve hassas bir şekilde ölçülmesi gerektiğinden, kullanıcının iki zaman standardı arasındaki anlık farkı belirleyebilmesi gerekir. Sorun, her biri bilinmeyen bir zaman ofseti içeren iki dizi sözde aralık kullanılarak konum tahminine indirgenebilir. Bu, bilinmeyen sayısının 5'e kadar artmasına neden olur. En aşırı durumda, standartlar arasındaki aralığın ölçülmesinden ödün vererek, ek bir bilinmeyen olmadan sorunu çözebilirsiniz. Ancak GPS ve GLONASS'ın birlikte kullanılması fazla miktarda bilgiye sahip olduğundan, bu tür durumlar son derece nadirdir.

İki sistem, uydularının ve dolayısıyla kullanıcılarının konumlarını farklı jeosantrik koordinat sistemlerinde ifade eder. GPS, WGS84 koordinat sistemini temel alır; GLONASS - SGS85'te. Koordinat sistemlerini birleştirmek, aralarındaki dönüşümü değerlendirmeyi gerektirir. Deneysel sonuçlar, farklı koordinat sistemlerinde ifade edilen dünya üzerindeki noktaların koordinatlarının 20 metreden fazla farklılık göstermediğini göstermektedir.

GPS-21 kullanıcılarının küçük bir yüzdesi (%0,4) dörtten az uydu görüyor. GPS + GLONASS sistemlerinin birlikte kullanılması durumunda, tüm kullanıcılar aynı anda en az sekiz uydu görür (konum tahmini için en az dört uydu gerektiğini hatırlayın) ve kullanıcıların %99'u 10 veya daha fazla uydu görür, ve neredeyse yarısı on dört veya daha fazlasını görüyor. Bazı kullanıcıların GPS veya GLONASS'ı ayrı ayrı kullanarak konumlarını tahmin edemedikleri görülebilir. Kombine bir uydu takımyıldızı ile, tüm kullanıcılar fazladan ölçüm setlerine sahiptir. Yukarıdaki histogram, yalnızca ufkun oldukça üzerinde (> 7,5 derece) bulunan uyduları dikkate alır.

GPS, GLONASS'ın konumlandırma doğruluğu ve bunların birlikte kullanımı

Bugün, uydu navigasyon hizmetlerinin kullanılamadığı bir sosyo-ekonomik gelişme alanı bulmak zor. En alakalı olanı, deniz ve nehir navigasyonu, hava ve kara taşımacılığı dahil olmak üzere ulaşım endüstrisinde GLONASS teknolojilerinin kullanılmasıdır. Aynı zamanda uzmanlara göre navigasyon cihazlarının yaklaşık %80'i karayolu taşımacılığında kullanılıyor.

KARA TAŞIMACILIĞI

Uydu navigasyonunun ana uygulama alanlarından biri araç izlemedir. Bu hizmet en çok sanayi, inşaat, nakliye şirketleri için önemlidir. GLONASS sinyallerini alan navigasyon ekipmanı, aracın yerini belirlemenize olanak tanır, ölçüm sensörlerinin okumaları hem yolcu taşımacılığının güvenliğini hem de ticari araçların çalışmasının rahatlığını ve optimizasyonunu sağlayabilir ve yanlış kullanımını ortadan kaldırabilir. Sistemin devreye alınması, filo sahiplerinin bakım maliyetlerini 4-6 ayda %20-30 oranında azaltmalarına olanak sağlamaktadır.

Rusya'da uydu navigasyonuna dayalı olarak uygulanan teknolojilerden biri de Akıllı Ulaşım Sistemidir (ITS). Tehlikeli, hacimli ve ağır yük taşımacılığının izlenmesini, sürücülerin çalışma ve dinlenme rejimlerinin izlenmesini, yolcu trafiğinin yönetilmesini ve programlanmasını, yolcuların şehir içi ulaşım konusunda bilgilendirilmesini içerir.

Kara taşımacılığında uydu navigasyon hizmetlerinin kullanımının etkinliği aşağıdaki kriterlere göre değerlendirilebilir:

• karayolu kazalarının yanı sıra trafik kazalarında ölen ve yaralananların sayısında azalma, yol kazalarına müdahale süresinin kısalması;
• seyahat süresinin kısaltılması, toplu taşımanın çekiciliğinin artırılması;
• bütçe fonlarının harcama kalitesinin iyileştirilmesi.

Uzmanlara göre, akıllı ulaşım sistemlerinin kullanılmaya başlanması nedeniyle Rusya'nın GSYİH büyümesi yılda %4-5'e ulaşabilir.

GLONASS sisteminin hizmetlerine dayalı izleme ve navigasyon ve bilgi teknolojileri, Altay, Krasnodar, Krasnoyarsk, Stavropol, Habarovsk Bölgeleri, Astrakhan, Belgorod, Vologda, Kaluga, Kurgan, Magadan, Moskova, Nizhny Novgorod belediye ve toplu taşıma araçlarıyla donatılmıştır. , Novosibirsk, Penza, Rostov, Samara , Saratov, Tambov, Tyumen bölgeleri, Moskova, Mordovya cumhuriyetleri, Tataristan, Çuvaşistan. Bir bütün olarak Rusya'da, ITS unsurları uygulandı ve 100'den fazla şehirde etkin bir şekilde faaliyet gösteriyor.

ARAMA KURTARMA

Ambulansların yanı sıra Acil Durumlar Bakanlığı araçlarına navigasyon uydularından sinyal alan ekipmanlar kurulur. Uydu verilerine dayalı koordinat ve zaman desteği, sağlık ekiplerinin ve kurtarma ekiplerinin mağdurlara yardım sağlamak için acil durum bölgelerine daha hızlı ulaşmasını sağlar. GLONASS'ın yardımıyla itfaiyeci gruplarının yeri ve hareketi izlenir.

İnsan hayatını kurtarmak amacıyla küresel uydu navigasyonunun kullanımının açıklayıcı örneklerinden biri, ERA-GLONASS sistemidir (kaza durumunda acil müdahale). Ana görevi, bir trafik kazası gerçeğini belirlemek ve yanıt sunucusuna veri aktarmaktır. Bir trafik kazası durumunda, üzerinde kurulu olan navigasyon ve telekomünikasyon terminali, otomatik olarak koordinatları belirleyerek, izleme sisteminin sunucu merkezi ile bağlantı kurarak, kaza ile ilgili verileri hücresel iletişim kanalları aracılığıyla operatöre iletir. Bu veriler, kazanın doğasını ve ciddiyetini belirlemenize ve ambulansların anında müdahale etmesini sağlar. ERA-GLONASS aracılığıyla Küresel Navigasyon Uydu Sisteminden alınan verilerin kullanılması, yol kazalarından kaynaklanan yaralanmalardan kaynaklanan ölüm oranını önemli ölçüde azaltabilir.

GLONASS'ın insan hayatını kurtarmak amacıyla bir başka uygulama alanı, küresel uydu navigasyonunun Uluslararası Arama ve Kurtarma Sistemi COSPAS-SARSAT ile birleşimidir. Bu işlev, en yeni nesil Glonass-K'nin navigasyon uzay aracında sağlanmaktadır. Zaten uçuş testleri aşamasında, Mart 2012'de 11 numaralı Glonass-K uydusu, mürettebatın kurtarıldığı bu sistemin tekrarlayıcısı aracılığıyla düşen bir Kanada helikopteri hakkında bir tehlike sinyali iletti.

KİŞİSEL SEYİR

GLONASS navigasyon alıcılarına sahip yonga setleri akıllı telefonlar, tabletler, dijital kameralar, fitness cihazları, giyilebilir izleyiciler, dizüstü bilgisayarlar, navigasyon cihazları, saatler, gözlükler ve diğer cihazlarda kullanılmaktadır. Kişisel navigasyon, uydu navigasyon teknolojilerinin ana uygulama alanı haline geliyor.

GNSS teknolojilerinin kullanımı tamamen yeni spor ve outdoor aktivitelerin ortaya çıkmasına katkı sağlamıştır. Bunun bir örneği, anlamı oyundaki diğer katılımcılar tarafından gizlenen önbellekleri bulmak olan, uydu navigasyon sistemlerini kullanan bir turist oyunu olan geocaching'dir. Bir başka yeni coğrafi etiketleme sporu, önceden belirlenmiş uydu koordinatlarına ülke çapında yarışmaktır.

GLONASS teknolojilerinin umut verici bir uygulama alanı, engelli insanlara veya küçük çocuklara yardım sağlayan sosyal sistemlerdir. Görme engelli bir kişi, sesli arayüze sahip navigasyon ekipmanını kullanarak bir mağazaya, kliniğe vb. giden yolu belirleyebilir. Bu tür cihazların sahipleri, bir tehlike veya sağlıkta keskin bir bozulma olması durumunda panik düğmesine basarak acil yardım çağırabilir. Bireysel bir uydu izleyici, ebeveynlerin, güvenliklerini kontrol etmek için çocuklarının çevrimiçi konumunu izlemelerine yardımcı olabilir.

HAVACILIK

Havacılıkta, navigasyon alıcıları, zorlu meteorolojik koşullarda rota navigasyonu ve iniş yaklaşımı sağlayan yerleşik hava navigasyon sistemlerine entegre edilmiştir. Uydu navigasyonu, küçük uçakların donatılmamış hava alanlarına inişini sağlamak için büyük önem taşımaktadır. GLONASS'a dayalı navigasyon sistemleri, helikopter navigasyonunun güvenliğini arttırır, insansız hava araçlarının navigasyonunun doğruluğunu arttırır.

SU ULAŞTIRMA

GNSS teknolojilerinin Rusya'da deniz/nehir amaçlı kullanımı %100 olma eğilimindedir. Rusya pazarının kapasitesinin, kargo ve yolcu nehir ve deniz gemileri dahil olmak üzere 18.560 adet su taşımacılığı olduğu tahmin edilmektedir. GLONASS teknolojileri, gemilere eşlik ederken ve zor koşullarda manevra yaparken (kilitler, limanlar, kanallar, boğazlar, buz koşulları), iç su yollarında navigasyon, filo izleme ve muhasebesi, kurtarma operasyonlarında navigasyonda kullanılır.

Malların Asya-Pasifik bölgesinden Avrupa'ya teslim süresini önemli ölçüde azaltabilen Kuzey Denizi Rotası boyunca trafikteki artış, son derece sert iklim koşullarına sahip bir bölgede nakliye yoğunluğunun artmasına neden oluyor. Fırtına ve yoğun sis koşullarında, uydu navigasyonu olmadan gemi trafiğinin güvenliğini sağlamak zordur.

JEODEZİ VE KARTOGRAFİ

GLONASS teknolojileri, kentsel ve arazi kadastrosunda, bölgelerin gelişiminin planlanması ve yönetiminde, topografik haritaların güncellenmesinde kullanılır. GLONASS teknolojilerinin kullanımı, harita oluşturma ve güncelleme maliyetlerini hızlandırır ve azaltır - bazı durumlarda, pahalı hava fotoğrafçılığına veya zaman alan topografik araştırmalara gerek yoktur. Rusya Federasyonu'nda, GNSS'ye dayalı jeodezik ekipmanın mevcut pazar hacminin 2,3 bin adet olduğu tahmin edilmektedir.

ÇEVRE

Bilimsel topluluk, Dünya'nın gözlemleri ve araştırmaları için navigasyon verilerini aktif olarak kullanıyor. GLONASS, jeodinamiğin temel problemlerini çözmek için tasarlanmış yöntem ve araçların geliştirilmesine, Dünya'nın koordinat sisteminin oluşumuna, Dünya modelinin inşasına, gelgitlerin, akıntıların ve deniz seviyesinin ölçülmesine, zamanın belirlenmesine ve senkronizasyonuna katkıda bulunur. petrol sızıntılarının lokalizasyonu, tehlikeli atık bertarafından sonra arazi ıslahı.

GLONASS uydularından gelen navigasyon sinyalleri, sismik süreçlerin incelenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Uydu verilerinin yardımıyla, tektonik plakaların yer değiştirme işlemlerini yer tabanlı ekipmanlardan daha doğru bir şekilde düzeltmek mümkündür. Ayrıca, navigasyon uyduları tarafından kaydedilen iyonosferdeki bozulmalar, bilim adamlarına yer kabuğunun yaklaşan hareketleri hakkında veri sağlar. Böylece, küresel uydu navigasyonu, depremleri tahmin etmeyi ve insanlar için sonuçlarını en aza indirmeyi mümkün kılar. GLONASS tabanlı teknolojiler, dağlık alanlardaki çığa eğilimli alanlardaki yolların ve demiryollarının kontrolüne de yardımcı olur.

UZAY SEYİR

Uzay endüstrisinde, fırlatma araçlarının izlenmesi, uzay aracı yörüngelerinin yüksek hassasiyetle belirlenmesi, bir uzay aracının Güneş'e göre yönünün belirlenmesi, füze savunma sistemlerinin doğru gözlemlenmesi, kontrolü ve hedef belirlenmesi için GLONASS teknolojileri kullanılmaktadır.

Özellikle GLONASS veya GLONASS/GPS uydu navigasyon ekipmanı aşağıdakilerle donatılmıştır: Proton-M fırlatma aracı, Soyuz fırlatma aracı, Breeze, Fregat, DM üst aşamaları, Meteor-M uzay aracı , Ionosphere, Kanopus-ST, Kondor-E, Bars- M, Lomonosov ve fırlatma araçlarını ve roket yakıtı bileşenlerini taşımak için kullanılan demiryolu mobil kompleksleri.

Uzay endüstrisinde, çok sayıda proje, Dünya'nın uzaktan algılanması, keşif, haritalama, buz koşullarının izlenmesi, acil durumlar ve eğitim alanında problemlerin çözümünde uzay aracının yörüngeleri hakkında yüksek hassasiyetli bilgi gerektirir. Dünya ve okyanuslar, jeoidin yüksek hassasiyetli dinamik modeli, iyonosfer ve atmosferin yüksek hassasiyetli dinamik modelleri. Aynı zamanda, nesnelerin konumunu bilmenin doğruluğu santimetre birimleri düzeyinde gereklidir, GLONASS sisteminin ölçümlerini uzay aracında bulunan alıcılardan işlemek için özel yöntemler, bu sorunu da başarılı bir şekilde çözmeyi mümkün kılar.

İNŞAAT

Rusya'da GLONASS teknolojileri, inşaat ekipmanlarının izlenmesinde ve ayrıca karayolunun yer değiştirmesinin izlenmesinde, doğrusal sabit nesnelerin deformasyonlarının izlenmesinde ve yol yapım ekipmanı kontrol sistemlerinde kullanılmaktadır.

Uydu navigasyon hizmetleri, petrol ve gaz boru hatları, elektrik hatları döşenirken, bina ve yapıların inşası sırasında arazi parametrelerinin netleştirilmesinde, yol yapımında coğrafi nesnelerin konumunun santimetre hassasiyetinde belirlenmesine yardımcı olur. Yerli ve yabancı uzmanlara göre GLONASS kullanımı inşaat ve kadastro işlerinin verimini %30-40 oranında artırmaktadır.

GLONASS hizmetlerinin kullanımı, karmaşık mühendislik yapılarının durumu, barajlar, köprüler, tüneller, endüstriyel işletmeler, nükleer santraller gibi potansiyel olarak tehlikeli nesneler hakkında hızlı bir şekilde bilgi iletmenizi sağlar. Uydu izlemenin yardımıyla uzmanlar, bu yapıların ek teşhisine ve onarımlarına duyulan ihtiyaç hakkında zamanında bilgi sahibi olurlar.

GLONASS, hisse senedi, para birimi ve emtia ticaretindeki parasal işlemlerin geçici olarak kaydedilmesi için kullanılır. Transferleri kaydetmenin sürekli ve doğru bir yolu ve bunları takip etme yeteneği, bankalar arası ticaret için uluslararası ticaret sistemlerinin işleyişinin temelidir. En büyük yatırım bankaları, Rusya'daki bölümlerinin bilgisayar ağlarını senkronize etmek için GLONASS'ı kullanıyor. MICEX-RTS United Exchange, işlem yaparken kurların doğru kaydı için GLONASS zaman sinyallerini kullanır. Telekomünikasyon altyapısının yararına kullanılan GLONASS ekipmanları, iletişim ağlarının senkronizasyon sorunlarına çözüm sunmaktadır.

SİLAHLAR

GLONASS sistemi, Silahlı Kuvvetler ve özel tüketiciler tarafından problem çözme etkinliği açısından özel bir öneme sahiptir. Sistem, yüksek hassasiyetli silahların, insansız hava araçlarının ve birliklerin operasyonel komuta ve kontrolünün kullanımının verimliliğini artırmak da dahil olmak üzere her tür ve türdeki birlik için koordinat-zaman desteği sorunlarını çözmek için kullanılır.

GLONASS sistemi, çeşitli nesnelerin yerini izlemenizi sağlayan en büyük navigasyon kompleksidir. 1982 yılında başlatılan proje, bugüne kadar aktif olarak gelişiyor ve gelişiyor. Ayrıca hem GLONASS'ın teknik desteği hem de sistemi daha fazla kişinin kullanabilmesini sağlayacak altyapı konusunda çalışmalar yapılıyor. Dolayısıyla, kompleksin varlığının ilk yıllarında, uydular üzerinden navigasyon esas olarak askeri sorunların çözümünde kullanılmışsa, bugün GLONASS, milyonlarca sivil kullanıcının hayatında zorunlu hale gelen teknolojik bir konumlandırma aracıdır.

Küresel Uydu Seyrüsefer Sistemleri

Küresel uydu konumlandırmanın teknolojik karmaşıklığı nedeniyle, bugün yalnızca iki sistem bu ada tam olarak karşılık gelebilir - GLONASS ve GPS. Birincisi Rus, ikincisi ise Amerikalı geliştiricilerin meyvesidir. Teknik açıdan GLONASS, hem yörüngede hem de yerde bulunan özel bir donanım kompleksidir.

Uydularla iletişim kurmak için, sinyalleri okuyan ve bunlara dayalı konum verileri oluşturan özel sensörler ve alıcılar kullanılır. Zaman parametrelerini hesaplamak için özel olanlar kullanılır, radyo dalgalarının yayınlanmasını ve işlenmesini dikkate alarak bir nesnenin konumunu belirlemeye yararlar. Hataların azaltılması, konumlandırma parametrelerinin daha güvenilir şekilde hesaplanmasını sağlar.

Uydu navigasyon özellikleri

Küresel uydu navigasyon sistemlerinin görev yelpazesi, yer nesnelerinin tam konumunun belirlenmesini içerir. Coğrafi konuma ek olarak, küresel navigasyon uydu sistemleri, zaman, rota, hız ve diğer parametreleri hesaba katmanıza izin verir. Bu görevler, dünya yüzeyinin üzerinde farklı noktalarda bulunan uydular aracılığıyla gerçekleştirilir.

Küresel navigasyon uygulaması sadece ulaşım endüstrisinde kullanılmaz. Uydular, arama ve kurtarma operasyonlarında, jeodezik ve inşaat işlerinde ve ayrıca diğer uzay istasyonları ve araçlarının koordinasyonu ve bakımında yardımcı olur. Askeri sanayi de, Savunma Bakanlığı'nın yetkili teçhizatı için özel olarak tasarlanmış güvenli bir sinyal sağlayan bu tür hedeflere yönelik bir sistemin desteği olmadan bırakılmaz.

GLONASS sistemi

Kompleksi aktif faaliyete geçirme girişimleri 1995'ten beri yapılsa da, sistem tam teşekküllü çalışmaya yalnızca 2010 yılında başladı. Birçok açıdan, sorunlar kullanılan uyduların düşük dayanıklılığıyla ilişkilendirildi.

Şu anda GLONASS, yörüngede farklı noktalarda çalışan 24 uydudan oluşuyor. Genel olarak, navigasyon altyapısı üç bileşenle temsil edilebilir: kontrol kompleksi (yörüngede takımyıldız kontrolü sağlar) ve ayrıca kullanıcı navigasyon donanımı.

Her biri kendi sabit yüksekliğine sahip 24 uydu birkaç kategoriye ayrılmıştır. Her yarımkürede 12 uydu vardır. Uydu yörüngeleri aracılığıyla, kesin koordinatları belirlenen sinyaller nedeniyle dünya yüzeyinin üzerinde bir ızgara oluşturulur. Ek olarak, uydu GLONASS'ın birkaç yedekleme tesisi vardır. Ayrıca her biri kendi yörüngesinde ve boş durmuyor. Görevleri, kapsama alanını belirli bir bölge üzerinde genişletmek ve arızalı uyduları değiştirmektir.

GPS sistemi

GLONASS'ın Amerikan analogu, 1980'lerde de çalışmaya başlayan GPS sistemidir, ancak yalnızca 2000'den beri, koordinatların belirlenmesinin doğruluğu, onu tüketiciler arasında geniş çapta yaymayı mümkün kılmıştır. Bugüne kadar, GPS uyduları 2-3 m'ye kadar doğruluğu garanti ediyor Navigasyon yeteneklerinin geliştirilmesindeki gecikme, uzun süredir yapay konumlandırma sınırlamalarından kaynaklanıyor. Bununla birlikte, bunların kaldırılması, koordinatların maksimum doğrulukla belirlenmesini mümkün kıldı. Minyatür alıcılarla senkronize edilse bile GLONASS'a denk bir sonuç elde edilir.

GLONASS ve GPS arasındaki farklar

Navigasyon sistemleri arasında birkaç fark vardır. Özellikle uyduların yörüngelerindeki dizilim ve hareketlerinin doğasında farklılık vardır. GLONASS kompleksinde, üç düzlem boyunca hareket ederler (her biri için sekiz uydu) ve GPS sistemi altı düzlemde (uçak başına yaklaşık dört) çalışmayı sağlar. Böylece, Rus sistemi karasal alanın daha geniş bir kapsamını sağlar ve bu da daha yüksek doğrulukta yansıtılır. Ancak pratikte yerli uyduların kısa süreli "ömrü", GLONASS sisteminin tüm potansiyelinin kullanılmasına izin vermiyor. Buna karşılık GPS, fazla sayıda uydu nedeniyle yüksek doğruluğu korur. Bununla birlikte, Rus kompleksi, hem hedeflenen kullanım için hem de yedek destek olarak düzenli olarak yeni uydular sunmaktadır.

Ayrıca, farklı sinyal kodlama yöntemleri kullanılır - Amerikalılar CDMA kodunu ve GLONASS - FDMA'yı kullanır. Alıcılar tarafından konumlandırma verileri hesaplanırken, Rus uydu sistemi daha karmaşık bir model sağlar. Sonuç olarak, GLONASS kullanımı, cihazların boyutlarına yansıyan yüksek güç tüketimi gerektirir.

GLONASS yetenekleri neye izin verir?

Sistemin temel görevleri arasında GLONASS ile etkileşime girebilen bir cismin koordinatlarının belirlenmesi yer almaktadır. GPS bu anlamda benzer görevleri yerine getirir. Özellikle yer, deniz ve hava nesnelerinin hareket parametreleri hesaplanır. Uygun bir navigatör ile donatılmış bir araç, birkaç saniye içinde kendi hareketinin özelliklerini hesaplayabilir.

Aynı zamanda, belirli ulaşım kategorileri için küresel navigasyon kullanımı zaten zorunlu hale geldi. 2000'lerde uydu konumlandırmanın yayılması belirli stratejik nesnelerin kontrolü ile ilgiliyse, bugün gemiler ve uçaklar, toplu taşıma vb. hariç değil.

GLONASS ile hangi cihazlar çalışır?

Sistem, iklimsel, bölgesel ve zamansal koşullardan bağımsız olarak istisnasız tüm tüketici kategorilerine sürekli küresel hizmet sunabilmektedir. GPS sisteminin hizmetleri gibi, GLONASS navigatörü de dünyanın her yerinde ücretsiz olarak sağlanır.

Uydu sinyallerini alabilen cihazlar arasında araç üstü navigasyon yardımcıları ve GPS alıcılarının yanı sıra cep telefonları da bulunuyor. Konum, yön ve hız verileri GSM şebekeleri üzerinden özel bir sunucuya gönderilir. Özel bir GLONASS programı ve haritaları işleyen çeşitli uygulamalar, uydu navigasyonunun yeteneklerinin kullanılmasına yardımcı olur.

Kombine alıcılar

Uydu navigasyonunun bölgesel genişlemesi, iki sistemin tüketici açısından birleşmesine yol açmıştır. Uygulamada, GLONASS cihazları genellikle konumlandırma ve zaman parametrelerinin doğruluğunu artıran GPS ile tamamlanır ve bunun tersi de geçerlidir. Teknik olarak bu, bir navigatöre entegre edilmiş iki sensör aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu fikirden hareketle GLONASS, GPS sistemleri ve ilgili ekipmanlarla eş zamanlı çalışan kombine alıcılar üretilmiştir.

Tespitin doğruluğunu artırmanın yanı sıra, böyle bir simbiyoz, sistemlerden birinin uyduları yakalanmadığında konumun izlenmesini mümkün kılar. Navigatörün çalışması için "görünürlüğü" gerekli olan minimum yörünge nesnesi sayısı üç birimdir. Örneğin, GLONASS programı kullanılamaz hale gelirse, gps uyduları kurtarmaya gelecektir.

Diğer uydu navigasyon sistemleri

Avrupa Birliği'nin yanı sıra Hindistan ve Çin, GLONASS ve GPS'e benzer ölçekte projeler geliştiriyor. emsalsiz doğruluk elde edecek 30 uydudan oluşan Galileo sistemini uygulamayı planlıyor. Hindistan'da yedi uydu üzerinden çalışan IRNSS sisteminin başlatılması planlanıyor. Navigasyon kompleksi ev içi kullanıma yöneliktir. Çinli geliştiricilerin Pusula sistemi iki bölümden oluşmalıdır. Birincisi 5 uydu ve ikincisi - 30 içerecektir. Buna göre, projenin yazarları iki hizmet formatı varsaymaktadır.

Birçok kişi bugün GLONASS'ın ne olduğunu biliyor. Ancak bu sistemin tam olarak nasıl çalıştığı, ne için tasarlandığı ve etkili kullanımı için neyin gerekli olduğu genellikle resmin dışında bırakılır.

GLONASS sistemini sadece bir uydu navigasyon sistemi olarak görmek, işlevselliğini en üst düzeye çıkarmak anlamına gelir. Bugün sadece ordu tarafından değil (başlangıçta tasarlandığı gibi), aynı zamanda ticari işletme sahipleri ve sıradan sürücüler tarafından da kullanılabilir.

GLONASS, bir nesnenin uzayda minimum hatayla doğru konumlandırılmasını sağlayan bir Rus geliştirmesidir. Koordinatları belirlemek için, yer altyapısının desteğiyle Dünya'ya yakın yörüngeye fırlatılan bir uydu ağı ile iletişim kuran özel ekipman kullanılır.

Sistem nasıl çalışır:

• Koordinatları belirlenmesi gereken nesne üzerine bir alıcı ve verici cihaz kurulur - terminal.
• Konumlandırma için terminal, uydulara bir istek gönderir. İsteğe ne kadar çok uydu yanıt verirse (ideal olarak en az 4), koordinatlar o kadar doğru belirlenecektir.
• Yanıt sinyali, yazılım paketi farklı uydular için gecikme süresini analiz eden terminale gelir. Yanıt bilgilerinin analizine dayanarak, alıcı ekipmanın kurulu olduğu nesnenin koordinatları belirlenir.

Terminalin sürekli çalışmasıyla (yani, düzenli istek gönderme ve yanıtların analizi), GLONASS sistemi nesnenin yalnızca konumunu değil, aynı zamanda hızını da belirleyebilir. Hareket ederken, konumlandırma doğruluğu azalır, ancak navigasyon ekipmanının nesnenin koordinatlarını bölgenin elektronik haritasına bağlaması ve bir rota oluşturması için hala yeterli kalır.

Ana analog ile karşılaştırma - GPS sistemi

"GLONASS nedir?" sorusuna tam bir cevap verin. "en yakın rakip" olan GPS küresel konumlandırma sistemi ile karşılaştırmadan imkansızdır. Her iki sistem üzerindeki çalışmalar, geçen yüzyılın 80'lerinin başında, yaklaşık olarak aynı zamanda SSCB ve ABD'de başladı. Uydu navigasyonu tamamen ordunun kontrolünden çıkıp ticari amaçlarla kullanılmaya başlandıktan sonra, GLONASS ve GPS oldukça benzer senaryolara göre gelişmiştir.

Her iki sistem de sabit yörüngelerdeki 24 uydunun takımyıldızları temelinde çalışır. Ama aynı zamanda farklılıkları da var:

• Rus uyduları 3 düzlemde hareket eder (sırasıyla yörünge başına 8 cihaz).
• GPS uydularının her biri 6 araç olmak üzere 4 yörüngesi vardır.
• GPS'in konumlandırma hatası biraz daha düşüktür, ancak her iki sistem de koordinatları doğru bir şekilde belirler.
• GPS'in ana avantajı, dünyanın neredeyse% 100'ünü kapsamasıdır. GLONASS, Rusya Federasyonu topraklarını tamamen kapsıyor, ancak Rusya Federasyonu dışında uydulardan gelen sinyalin çok zayıf olduğu veya hiç olmadığı alanlar var.
• Teknik nüanslar da var: ABD'den gelen hizmet CDMA kodlaması kullanıyor, Rus hizmeti daha karmaşık ve dolayısıyla daha enerji yoğun bir FDMA kodlaması kullanıyor. Bu nedenle, GLONASS uydularının ömrü azalır, bu nedenle ekipmanın yörüngeye daha sık fırlatılmasına ihtiyaç vardır.

Açıklanan iki navigasyon sisteminden birinin kesin avantajı hakkında konuşmak zor. Ayrıca, çoğu zaman uzaktan konumlandırma ekipmanı birleştirilir: hem GPS uyduları hem de GLONASS ekipmanı ile çalışabilir.

Uygulama kapsamı

Bir uydu ağı kullanarak bir nesnenin konumunu belirlemeyi mümkün kılan donanım ve yazılım, birçok sorunu çözebilir.

GLONASS ev terminallerinin gerçekleştirdiği ana işlev, ulaşım için küresel navigasyondur. Bu tür ekipman geliştirilmiş bir haritadır: terminal tarafından belirlenen koordinatlar arazi planının üzerine bindirilir ve belirli bir noktaya en uygun hareket yönünü gösterir.

Ek olarak, ekipman kullanılabilir:

• Ulaşım izleme sistemlerinde. Birden fazla aracın (yolcu otobüsü, kamyon) normal veya tarifesiz güzergahlardaki hareketini takip etmek zorunda olan firmalar, herhangi bir zamanda şu veya bu aracın nerede olduğunu görme fırsatına sahip olurlar. Bunu yapmak için araçlar, yazılıma bağlı GLONASS terminalleri ile donatılmıştır.

Ekipman hareketinin doğrudan izlenmesine ek olarak, sevk görevlisi, hız sınırına uygunluğu, sürücünün çalışma / dinlenme programını, buzdolaplarının soğutulmuş bölmelerindeki yükün güvenliğini ve tanklardaki / tanklardaki yakıt seviyesini kontrol etme fırsatı elde eder. . Bu sorunları çözmek için terminal konektörlerine bağlı ek ekipman takılabilir.

• İnsansız araçlarda. Dronlar için, bir uydu navigasyon sistemi ve çevresel parametreleri okuyan sensörler ana kontrol unsurlarıdır. Bu tür ekipmanlar halihazırda üretiliyor ve test ediliyor - Rusya Federasyonu rotaları da dahil. Uzmanlar, yakın gelecekte yollardaki insansız araçların payında artış öngörüyor.
• hırsızlık önleme sistemlerinde. Arabanın içine gizlenmiş GLONASS izci, sahibinin bilgisi dışında arabanın koordinatlarının değişmesi durumunda alarm verebilir. Ek olarak, ekipman periyodik olarak arabanın yerini belirten mesajlar gönderebilir - bu, sahibinin veya kolluk kuvvetlerinin çalıntı arabayı bulmasını kolaylaştıracaktır.

Taşıma kontrolü için GLONASS

Sürücüler için navigasyon sistemleri segmentinde GPS geleneksel olarak daha popüler olmaya devam ederse, GLONASS ticari segmentte daha karlı bir niş işgal eder. Bunun nedeni, uzaktan taşıma izleme sistemlerinin aktif olarak geliştirilmesidir.

Bu tür sistemler geleneksel olarak araçlara ve dağıtım yazılımına kurulmuş bir GLONASS terminalleri ağını içerir. İzlemenin tanıtılması, işletmenin lojistik planıyla entegrasyonunu sağlar.

Ana görev, ulaşım departmanının çalışmalarını koordine etmek ve yolcu veya eşya taşıyan araçların hareketini gerçek zamanlı olarak izlemektir. Her makinenin koordinatları belirli aralıklarla uydu tarafından belirlenir ve harita üzerine bindirilir, böylece sevk görevlisi veya bölüm başkanı en objektif ve zamanında bilgi alır.

Ek olarak, nakliye izleme şu amaçlarla kullanılabilir:

• Disiplin seviyesini arttırmak. Navigasyon terminali, ekipmanın yanlış kullanımı ve aksama süreleri hariç, aracın rota boyunca hareketini izler. Herhangi bir plansız duruş veya rotadan sapma, sürücü tarafından motive edilmelidir ve sevk görevlisi, bir ihlal tespit edildiğinde sürücüyle hemen iletişime geçebilir.
• Trafik güvenliğini artırmak ve kazaları azaltmak. GLONASS sistemi, sevk görevlisine hız konusunda sinyal vererek hareket hızını kontrol etmeyi mümkün kılar. Ek olarak, izleme, çalışma ve dinlenme rejimine uymak için işlemeyi izlemenize olanak tanır. Bu, yalnızca fazla çalışmaya bağlı kaza riskini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda takograf okumalarını kontrol ederken herhangi bir ceza olmamasını da sağlar.
• Yakıt seviyesi kontrolü. Terminale bağlantıları ile yakıt seviye sensörlerinin montajı, yakıt ve madeni yağların çalınması olasılığını neredeyse tamamen ortadan kaldırır.

ERA GLONASS nedir?

GLONASS uydularının yardımıyla koordinat belirleme sistemi başka bir sorunu da çözebilir - bir kazanın acil durum bildirimi. Bunu yapmak için, araca bir mobil ağda çalışmak için SIM kartlı bir ERA-GLONASS terminali (UVEOS) ve sevk görevlisini aramak için bir "panik düğmesi" takılıdır.

Makine, üretim veya Rusya Federasyonu'na teslimat sırasında ERA-GLONASS ile donatılmışsa, çağrı düğmeli terminale ek olarak, hasara yanıt veren ve çarpma veya devrilme durumunda otomatik olarak alarm veren sensörler de takılır. .

Sistemin temel görevi, acil servislere (trafik polisi, Acil Durumlar Bakanlığı, Ambulans) bir kaza hakkında bilgi vermek, onlara kaza mahallinin koordinatlarını ve araç ve yolcular hakkında temel bilgileri vermektir. Aynı zamanda çağrı merkezinin memuru, olanlarla ilgili bir sinyal alır, alınan bilgileri kurtarma hizmetlerine de iletir.

Acil durum bilgisi çalışmalarının özellikleri

ERA-GLONASS basit bir prensibe göre çalışır:

• Alarm otomatik olarak (şok/darbe sensörü tetiklenir) veya manuel olarak (sürücü veya yolculardan biri düğmeye bastı) etkinleştirilebilir.
• Sinyal çağrı merkezine ulaştıktan sonra, sevk görevlisi makine ile sesli modda iletişim kurar (terminal tasarımı bir hoparlör ve bir mikrofon içerir). Bu, yanlış aramaları veya SOS düğmesinin yanlışlıkla etkinleştirilmesini önlemek için gereklidir.
• Yanıt alınamazsa veya sürücü kaza gerçeğini doğrularsa, bilgi kurtarma hizmetlerine iletilir.

Sistemin otomatik çalışması, bir kaza ile olay yerine yardım gelmesi arasındaki süreyi en aza indirir. Ambulansların ve kurtarıcıların nitelikli yardım sağlamak için daha fazla zamanları olduğundan, bu, karayolu ölümlerini önemli ölçüde azaltır.

Sistemin güvenilirliği çok yüksektir: terminaller bağımsız güç kaynaklarıyla beslenir ve bir kaza sırasında yerleşik ağın enerjisi kesilse bile en az birkaç saat çalışır durumda kalırlar. Bu, koordinatları belirlemek ve çağrı merkezi ile iletişim kurmak için oldukça yeterlidir.

Terminalde takılı olan SIM kart, mobil ağ kapsama alanı olan her yerde dağıtım görevlisi ile istikrarlı bir bağlantı sağlar. Güvenilir iletişim sağlamak için cihazlar, hücresel iletişim için verimli antenler ve GLONASS uyduları ile donatılmıştır. Genellikle, iyi bir sinyal kalitesiyle, veriler GPRS aracılığıyla iletilir (bir 3G modem kullanılır), iletişim sorunları olması durumunda, terminal, acil servisler için temel bilgileri içeren servis SMS'i gönderebilir.

Hem sevk görevlisi ile iletişim oturumu hem de kurtarma hizmetleri için acil durum bilgilerini etkinleştirerek yardım çağrısı tamamen ücretsizdir.

Hangi verileri toplar?

UVEOS, Rusya Federasyonu topraklarında dolaşıma giren tüm arabalara kurulum için zorunludur. Ancak fabrikada yeni arabalarda terminaller, alarm düğmeleri ve sensörler varsa, o zaman ekipman ithal ederken mal sahibi, masrafları kendisine ait olmak üzere ERA-GLONASS'ı kurmakla yükümlüdür, aksi takdirde arabayı Rusya Federasyonu'nda kullanmak imkansız olacaktır.

ERA-GLONASS aracının donanımına karşı olan argümanlardan biri, ekipmanın bir uydu ağı üzerinden olası hareketinin izlenmesi (yani, kişisel verilerin özel hizmetlere yasa dışı aktarımı) veya kabinin dinlenmesidir. Uygulamada, terminallerde izleme işlevi uygulanmamaktadır, bu nedenle, sahibinin bilgisi olmadan arabanın hareketini izlemek imkansızdır.

Üreticilere göre, terminal yalnızca aşağıdaki verileri toplar ve iletir:

• Kaza yeri koordinatları.
• kaza anındaki hız.
• Alarm tetikleme tipi (şok/darbe sensörü, zorunlu çağrı).
• Araç verileri: adet, marka, motor tipi (benzinli/dizel).
• Bağlı emniyet kemerlerinin sayısı.

Sevk görevlisi tarafından sürücü ile yapılan bir görüşme sırasında alınan bilgiler, kurtarma hizmetlerine de iletilir.

Bugün GLONASS, yalnızca bilmediğiniz yollarda kaybolmamanızı sağlayacak bir gezgin değil. Uydu konumlandırma olanakları çok daha geniştir ve hem sıradan bir araba sahibi hem de geniş bir araba filosuna sahip ticari bir işletmenin başkanı bunları kullanabilir.