Система Глонасс альтернатива GPS - Статьи - НавиКомАвто - система спутникого мониторинга транспорта и контроль расхода топлива, установка и продажа видеорегистраторы

Современная система спутниковой навигации GPS достаточно удобна в использовании, однако, поскольку она была создана для американской армии, многим странам не нравится контроль над ее функциями со стороны США. Ведутся разработки альтернативного варианта спутниковой навигации. Европейским союзом была представлена система Galileo, а Китай показал свою навигационную разработку - новую систему Baidu. Но наиболее близка к полному внедрению на сегодняшний день российская навигационная система ГЛОНАСС, название которой расшифровывается как Глобальная Навигационная Спутниковая Система. Ее разработки, которые велись в течение длительного времени, практически завершены, и вполне возможно в скором времени начнется сертификация средств связи, работающих именно в этой системе. Планируется, что первоначально ГЛОНАСС будет действовать на территории России и ряда Европейских и Азиатских стран, составляя действительную конкуренцию GPS.

В состав системы ГЛОНАСС входят три подсистемы: спутников, управления и контроля, навигационной аппаратуры. В настоящий момент в космосе находятся 20 орбитальных космических спутников, расположение которых позволяет обеспечить глобальное и непрерывное покрытие околоземного и земного пространства полем спутниковой навигации. К 2010 году предполагается увеличить количество спутников до 24 в соответствии с развертыванием ФЦП "Глобальная навигационная система". Управление системой осуществляется с помощью сети станций контроля, измерения и управления, которые рассредоточены по всей российской территории. Управляющее оборудование контролирует работу спутников, параметры орбит, передает на спутники временные программы, навигационную информацию и команды управления. Навигационная потребительская аппаратура – это приемники и обрабатывающие устройства, которые способны принимать сигналы навигации от спутников системы ГЛОНАСС и таким образом вычислять свои пространственные, временные и скоростные координаты.

Официальный ввод в эксплуатацию системы ГЛОНАСС состоялся в 1993 году. В настоящее время идет непрерывная подача навигационного сигнала стандартной точности и навигационного сигнала высокой точности. Сигнал стандартной точности СТ при использовании приемников ГЛОНАСС дает возможность потребителям определять свои горизонтальные и вертикальные координаты, точное время, векторы скорости. Для этого требуется одновременный прием и обработка сигналов от 4-х спутников системы. Приемник измеряет расстояние до спутников, скорость их движения, обрабатывает содержащиеся в навигационных сигналах цифровую информацию и метки времени. В результате измерений цифровой информации определяются координаты, параметры движения и временные координаты в соответствии со шкалой универсального координированного времени UTC.

Сегодня орбитальная группировка ГЛОНАСС еще не может обеспечить доступности точной спутниковой навигации на всей территории России, что не дает возможности использовать ее в авиации, однако для ориентирования большинства наземных пользователей она вполне пригодна. Вывод на орбиту новых спутников ГЛОНАСС-К и доведение общего числа аппаратов в космосе до 24, а также ежегодный запуск спутников на носителе "Союз" увеличит зону покрытия, точность определения координат. Предполагается, что в скором времени начнется выпуск и сертификация продукции, использующей одновременно ГЛОНАСС, Galileo, Baidu и GPS, что гарантирует точную навигацию в любой точке мира.

© 2009-2017 ООО «НавиКомАвто». Казань, (843) 527-46-33 (многоканальный)

Датчик уровня топлива, Глонасс оборудование, Спутниковый мониторинг транспорта в Казани, Москве, Уфе, Челнах, Нижнекамске, Чебоксарах, Нижнем Новгороде, Оренбурге, Пензе, Перми, Самаре, Саратове, Тольятти

Материалы: http://www.navicom-avto.ru/articles/sistema-glonass-alternativa-gps

На сегодняшний день Российская навигационная спутниковая система ГЛОНАСС еще не является совершенной и по многим критериям, к сожалению, уступает таким ее аналогам, как американской GPS, европейской Galileo и китайской Beidou. Хотя ГЛОНАСС начала развиваться еще при Советском Союзе, активно в разработку начали вкладывать средства только в последние 4 года при активной поддержке руководства РФ. Только за последние годы эта система была выведена на тот уровень, который обеспечивает достаточно уверенный прием сигнала почти по всей территории Земли. Но все же большими проблемами на сегодня являются точность передачи данных, нехватка дорогостоящего оборудования и точность определения координат.

В связи с отсутствием определенного числа мер в области развития и использования навигационных спутниковых систем, которые предусматривают свод определенных усилий федеральных органов исполнительной власти по ее реализации, обеспечение сбалансированного развития всех элементов спутниковой российской системы ГЛОНАСС, а также в связи с недостаточным финансированием проекта, орбитальная спутниковая группировка системы ГЛОНАСС не восполнялась в течение трех лет, т.е. с декабря 1995 года по декабрь 1998 года. В настоящее время функционирует в ограниченном составе, который не обеспечивает решение главных задач[6].

Таким образом, сокращение состава орбитальной группировки навигационной системы ГЛОНАСС:

Откладывает полномасштабное внедрение системы ГЛОНАСС в гражданскую и в военную сферы деятельности;

Ставит под угрозу выполнение РФ международных обязательств, принятых в рамках международной морской организации (ИМО) и организации гражданской авиации (ИКАО);

Сдерживает ход переговоров с партнерами зарубежных стран по предоставлению российской ГЛОНАСС в качестве основной базы для создания перспективных глобальных международных спутниковых навигационных систем;

Может привести к потере Российской Федерацией выделенной части радиочастотного диапазона, который обеспечивает функционирование глобальных навигационных спутниковых систем.

Соединенные Штаты Америки также не стоят на месте. Проводится активное внедрение спутниковых навигационных технологий в информационное управление войсками и оружием, а также во все ключевые секторы транспорта и экономики. Евросоюз начинает работу по программе GALILEO с целью создания европейской спутниковой навигационной системы, для того чтобы обеспечить независимость в области навигационных технологий[6].

Если не принимать меры по поддержанию и развитию системы ГЛОНАСС, российские пользователи вынуждены будут ориентироваться на системы GALILEO и GPS. При введении режима “селективного доступа” в иностранных системах спутниковой навигации, национальной безопасности Российской Федерации может быть нанесен непоправимый ущерб. Стоимость космических средств, огромное количество заказчиков, исполнителей и потребителей спутниковых навигационных услуг, а также ограничения в ресурсах, обуславливают необходимость в применении программно-целевого подхода при задачах развития и поддержания, а также использования системы ГЛОНАСС. Эта обширная проблема носит межрегиональный и межведомственный характер и требует комплексного подхода по ее устранению.

Реализация такой программы поспособствует объединению всех проводимых работ по развитию, разработкам и внедрению системы в рамках федеральной целевой Программы “Глобальная навигационная система”, которая позволит развить и использовать систему ГЛОНАСС как в военных сферах, так и в социально-экономической, сосредоточить финансовые средства для выполнения главных задач Программы и сделать основу для привлечения внебюджетных источников[6].

По недавно проведенному в Москве «Глонасс-форуму» можно сделать выводы, что для полномасштабного ввода Глобальной Навигационной Спутниковой Системы нужно решить достаточно серьезные проблемы технического характера, которые снижают ее конкурентоспособность с другими навигационными системами. Анализ всех мнений, прозвучавших на форуме, информирует о том, что восстановление штатной численности орбитальной группировки - это только лишь первый шаг в создании достаточно эффективных, удовлетворяющих современным требованиям координатно-временных сервисов. Ключевой проблемой на этом пути является отсутствие законодательной и метрологической основы для этого.

Значительное и резкое изменение количества работающих спутников, не сопровождаемое объяснением всех этих причин, сказываются негативным образом на доверии пользователей к системе и к уровню ее развития. Однако одними лишь «организационными» факторами проблемы ГЛОНАСС не ограничиваются. Опыт компаний серийного производства пользовательской аппаратуры с поддержкой системы ГЛОНАСС, говорит о присутствующих в техническом плане проблемах, которые осложняют использование аппаратов. Эти проблемы должны в скором порядке быть решены и ликвидированы[7].

Как отметил в своем выступлении на Глонасс-форуме один из экспертов компании Topcon Алексей Зиновьев, Российская система ГЛОНАСС со времен своего появления создавалась и проектировалась без учета проблемы совместимости c GPS. Изменения в использовании глобальных спутниковых систем, а также необходимость использования GPS-сигналов в отсутствие собственной полноценной орбитальной группировки поставила необходимость внесения корректировок в ряд изначально заложенных идей и задач. В настоящее время при поддержке ГЛОНАСС есть возможность значительно повысить эффективность использования приемников при работе в труднодоступной местности, в районах интенсивной застройки и ограниченной видимости - например, в карьерах или в лесных массивах. В таких условиях наличие всего лишь одного или нескольких «дополнительных» спутников способно обеспечить ожидаемую отличную работоспособность всей аппаратуры.

Поддержка ГЛОНАСС позволяет существенно и даже на порядок сократить время получения фиксированного решения в режиме «кинематики реального времени, широко используемом для получения точных информационных данных. Также сокращается время, так называемого «вынужденного простоя» - даже при полностью развернутой спутниковой группировке GPS оно может достигать в некоторых случаях нескольких десятков минут.

Особенности орбитального построения группировки ГЛОНАСС также повышают эффективность ее работы в высоких широтах, таких как Арктика и Антарктика, чего не может обеспечитьNAVSTARGPS. Использованный в ГЛОНАСС режим частотного разделения (FDMA) обеспечивает гораздо более высокую помехозащищенность, чем использующийся режим кодового разделения (CDMA) в системе GPS.К сожалению, некоторые достоинства российской спутниковой системы являются оборотной стороной ее недостатков.

Величины межканальных задержек при обработке спутниковых сигналов в пользовательской аппаратуре, которые возникают из-за использования частотного разделения, неодинаковы, поэтому серьезно ограничивают ее точность. Эта проблема решается с использованием специальной элементной базы, схемотехнических решений, а также некоторой калибровкой спутниковых приемников производителями. Такое число мелких недочетов, к сожалению, говорит о том, что вся аппаратура ГЛОНАСС оказывается более дорогостоящей, чем аналогичная ей аппаратура GPS - настолько, что вопрос о введении в ГЛОНАСС режима кодового разделения, который используется в GPS, не кажется неоправданным. Ошибки в переводе данных между двумя системами координат: WGS84 (WorldGeodeticSystem 1984), используемой в GPS, и системой ПЗ90 (Параметры Земли 1990), могут достигать нескольких метров. В настоящее время ученые работают над созданием более точной и перспективной системой координат ПЗ.02, в которой возможная неточность сигнала будет снижена до полуметра[7].

Еще одна проблема заключается в синхронизации друг с другом различных шкал времени, используемых в системах ГЛОНАСС и GPS. Вроссийской навигационной периодически производится добавление целой секунды к шкале времени, что приводит к значительному усложнению работы пользовательских спутниковых приемников.

Корректная проверка достоверности при передаче спутниками навигационных сигналов в системе ГЛОНАСС требует не только получения, так называемых эфемерид спутника, как в американской системе NAVSTAR GPS, но и альманаха. Все это приводит к долгой продолжительности «холодного старта» в системе ГЛОНАСС, составляющая 2.5 минут, тем временем как эта же продолжительность в GPS достигает всего 30 секунд. Из этого вытекает следующее, что несинхронность закладки альманахов в некоторые спутники исключает корректное определение «здоровых» спутников в ряде каких-либо определенных ситуаций. Проблемы с идентификацией эфемеридных данных в системе ГЛОНАСС значительно осложняют работу в дифференциальных режимах в таких случаях, когда поправки привязаны непосредственно к эфемеридам.

К счастью, проблема идентификации эфемеридных данных частично была решена для обновленных спутников Глонасс-М. Однако текущий подход в определенном ряде случаев может быть неоптимальным и требующим некоторых улучшений. Тот алгоритм определения координат спутников ГЛОНАСС, который был опубликован в обновленной версии интерфейсного документа ГЛОНАСС, является чрезвычайно сложным, поэтому трудно реализуем на практике. Следовательно, до сих пор применяется «предыдущий», более упрощенный алгоритм.

Для решения вышеназванных проблем и дальнейшего планирования развития системы будет являться нужным учитывать мнения разработчиков навигационной пользовательской аппаратуры. Для этого информация о планах дальнейшего развития группировки должна быть информационно насыщенной, ясной и логичной. Только после этого приемники ГЛОНАСС смогут составить конкуренцию и отвоевать себе место на рынке даже после того, как будет введена в эксплуатацию обновленная GPS 3 с функциями, которые будут более точно определять местонахождение пользователя.

Как отметил в беседе с корреспондентом портала «Исследования и разработки R&D.CNews» - Алексей Зиновьев: «В данное время использование комбинированных приемников ГЛОНАСС/GPS обеспечивает более точный сигнал и дает пользователю преимущество над обычными односистемными GPS приемниками» (см. рис. 2).

спутниковый навигатор глонасс потребитель

Рисунок 2 - Двухсистемный ГЛОНАСС/GPS навигатор

Еще одна из самых больших проблем системы ГЛОНАСС, которая мешает появлению в больших количествах потребительских устройств ГЛОНАСС на открытом рынке - это отсутствие до недавних пор спутниковых навигационных приемников, близких по габаритам, энергопотреблению и цене к GPS-решениям. Первый мультисистемный модуль нового поколения NV08С разработанный КБ Навис, включает в себя все три спутниковые программы GLONASS/GPS/GALILEO. Первая партия таких приемниках была выпущена в конце 2009 года. Они является одними из лучших спутниковых приемников в формате чипсета на сегодняшний момент, которые используют многие автомобильные компании[7].

Материалы: http://studbooks.net/853374/tehnika/problemy_perspektivy_globalnoy_navigatsionnoy_sputnikovoy_sistemy_glonass

Спутниковые системы позиционирования и навигации, изначально разрабатывавшиеся для военных нужд, в последнее время находят широкое применение в гражданской сфере. GPS/ГЛОНАСС мониторинг транспорта, наблюдение за нуждающимися в опеке людьми, контроль перемещений сотрудников, слежение за животными, отслеживание багажа, геодезия и картография – это основные направления использования спутниковых технологий.

В настоящее время существует две глобальных системы спутникового позиционирования, созданных в США и РФ, и две региональных, охватывающих Китай, страны Евросоюза и еще ряд стран Европы и Азии. В России доступен ГЛОНАСС мониторинг и GPS мониторинг.

GPS (Global Position System, Глобальная система позиционирования) – это спутниковая система, разработка которой началась в Америке с 1977 года. К 1993 программу развернули, а к июлю 1995 – добились полной готовности системы. В настоящее время космическая сеть GPS состоит из 32 спутников: 24 основных, 6 резервных. Они вращаются вокруг Земли по средневысокой орбите (20 180 км) в шести плоскостях, по четыре основных спутника в каждой.

На земле расположена главная контрольная станция и десять станций слежения, три из которых передают спутникам последнего поколения корректировочные данные, а те распределяют их на всю сеть.

Разработка системы ГЛОНАСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) начата еще в СССР в 1982 году. О завершении работ заявили в декабре 2015 года. Для работы ГЛОНАСС требуется 24 спутника, для покрытия территории и РФ достаточно 18, а общее число спутников, находящихся в данный момент на орбите (включая резервные) – 27. Они также движутся по средневысокой орбите, но на меньшей высоте (19 140 км), в трех плоскостях, по восемь основных спутников в каждой.

Наземные станции ГЛОНАСС расположены в России (14), Антарктиде и Бразилии (по одной), намечается развертывание ряда дополнительных станций.

Предшественником системы GPS была система Transit, разработанная в 1964 году для управления запуском ракет с подводных лодок. Она могла определить местонахождение исключительно неподвижных объектов с точностью до 50 м, а единственный спутник находился в поле видимости всего один час в сутки. Программа GPS ранее носила названия DNSS и NAVSTAR. В СССР создание навигационной спутниковой системы велось с 1967 года в рамках программы «Циклон».

Основные отличия системs мониторинга ГЛОНАСС от GPS:

• американские спутники движутся синхронно с Землей, а российские – асинхронно;
• разная высота и количество орбит;
• разный угол их наклона (около 55° для GPS, 64,8° для ГЛОНАСС);
• разный формат сигналов и рабочие частоты.

• Положение асинхронных спутников на орбите более стабильное, что облегчает управление ими. Регулярное внесение корректив не требуется. Данное преимущество важно для специалистов, а не потребителей.
• Система создана в России, поэтому обеспечивает уверенный прием сигнала и точность позиционирования в северных широтах. Это достигается за счет большего угла наклона спутниковых орбит.
• ГЛОНАСС – это отечественная система, и останется доступной для россиян в случае отключения GPS.

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

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

Материалы: http://gpsmarker.ru/info/blog/gps-vs-glonass-kakaya-sistema-luchshe.html