VIII Міжнародна студентська наукова конференція Студентський науковий форум – 2016

ГЛОБАЛЬНІ НАВІГАЦІЙНІ СУПУТНИКОВІ СИСТЕМИ, ЗАСТОСУВАННЯ В ГЕОДЕЗІЇ

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Супутникова система навігації — комплексна електронно-технічна система, що складається з сукупності наземного та космічного обладнання, призначена для визначення місця розташування (географічних координат та висоти) та точного часу, а також параметрів руху (швидкості та напрямки руху тощо) для наземних, водних та повітряних об'єктів.

Принцип роботи

Принцип роботи супутникових систем навігації ґрунтується на вимірі відстані від антени на об'єкті (координати якого необхідно отримати) до супутників, положення яких відоме з великою точністю. Таблиця положень всіх супутників називається альманахом, яким повинен мати будь-який супутниковий приймач до початку вимірювань. Зазвичай приймач зберігає альманах у пам'яті з часу останнього вимкнення і якщо він не застарів - миттєво використовує його. Кожен супутник передає у своєму сигналі весь альманах. Таким чином, знаючи відстані до кількох супутників системи, за допомогою звичайних геометричних побудов на основі альманаху можна обчислити положення об'єкта в просторі.

Метод виміру відстані від супутника до антени приймача заснований на певності швидкості поширення радіохвиль. Для здійснення можливості вимірювання часу радіосигналу, що поширюється, кожен супутник навігаційної системи випромінює сигнали точного часу, використовуючи точно синхронізовані з системним часом атомний годинник.При роботі супутникового приймача його годинник синхронізується із системним часом, і при подальшому прийомі сигналів обчислюється затримка між часом випромінювання, що міститься в самому сигналі, та часом прийому сигналу. Маючи в своєму розпорядженні цю інформацію, навігаційний приймач обчислює координати антени. Всі інші параметри руху (швидкість, курс, пройдена відстань) обчислюються на основі вимірювання часу, який об'єкт витратив на переміщення між двома або більшими точками з певними координатами.

Насправді робота системи відбувається значно складніше. Нижче наведено деякі проблеми, що вимагають спеціальних технічних прийомів щодо їх вирішення:

Відсутність атомних годинників у більшості навігаційних приймачів. Цей недолік зазвичай усувається вимогою отримання інформації не менше ніж з трьох (2-вимірна навігація за відомої висоти) або чотирьох (3-вимірна навігація) супутників; (За наявності сигналу хоча б з одного супутника можна визначити поточний час із хорошою точністю).

Неоднорідність гравітаційного поля Землі, що впливає орбіти супутників;

Неоднорідність атмосфери, через яку швидкість і напрямок поширення радіохвиль може змінюватись у деяких межах;

Відображення сигналів від наземних об'єктів, що особливо помітно у місті;

Неможливість розмістити на супутниках передавачі великої потужності, через що прийом їх сигналів можливий лише у прямій видимості на свіжому повітрі.

Застосування GNSS у геодезії.

GNSS-технологія знайшла широке застосування в геодезії, міському та земельному кадастрі, при інвентаризації земель, будівництві інженерних споруд, геології тощо.

Основні переваги та переваги:

Не потрібно прямої видимості між пунктами.
Завдяки автоматизації вимірювань зведено до мінімуму помилки спостерігачів.
Дозволяє цілодобово за будь-яких погодних умов визначати координати об'єктів у будь-якій точці Земної кулі.
Точність визначення GNSS мало залежить від погодних умов (дощу, снігу, високої або низької температури, а також вологості).
GNSS дозволяє значно скоротити терміни проведення робіт, порівняно з традиційними методами.
GNSS-результати подаються у цифровому вигляді і можуть бути легко експортовані до картографічних або географічних інформаційних систем (ГІС).

Геодезичний GPS-приймач — радіоприймач для визначення географічних координат поточного розташування антени приймача, на основі даних про тимчасові затримки приходу радіосигналів.

Сучасний геодезичний GPS-приймач складається із трьох основних елементів:

Приймач – основний пристрій, який отримує інформацію від супутників, обробляє її, а також записує на згадку або на зовнішній пристрій;
Антена – приймаючий елемент
Контролер – пристрій, який дозволяє керувати роботою приймача.

GPS приймач South S750.

За складністю технічних рішень та обсягом апаратних витрат супутникові приймачі поділяють на:

Одноканальний - дозволяє в кожний момент часу ведуть прийом і обробку радіосигналу тільки одного супутника;
Багатоканальний - дозволяє одночасно приймати та обробляти сигнали кількох супутників.

Нині переважно випускаються багатоканальні приймачі.

Крім того, приймачі можна розділити на два типи:

Односистемний - приймаючий сигнали GPS
Двосистемний - приймаючий сигнали ГЛОНАСС та GPS.

Типи та групи геодезичних супутникових приймачів:

Залежно від виду приймаються та оброблюваних сигналів приймачі поділяються на:

одночастотний, кодовий;
Двочастотний, кодовий;
Одночастотний кодово-фазовий;
Двочастотний кодово-фазовий.

Кодові приймачі (handheld) призначені для визначення тривимірного положення точки, швидкості та напряму руху. Вони дозволяють визначати планове положення точки, як правило, з точністю до одиниць м, а висотне положення визначається з точністю близько 10 м-коду. (Двочастотні кодові приймачі забезпечують субметрову точність). Для підвищення точності висотних вимірів у них вбудовують баровисотомір. Ці приймачі зручні при виконанні польових географічних та геологічних робіт, тому що на екрані можна відобразити карту маршруту, визначати своє розташування, відстань, напрямок та час прибуття до мети. Отримані результати можуть накопичуватися та зберігатися в пам'яті приладу, а потім вводитись у комп'ютер для подальшої обробки. Ці приймачі мають малі габарити та масу, працюють у широкому діапазоні температур та малоенергоємності.

За точністю супутникові приймачі діляться на три класи:

Навігаційний клас - Точність визначення координат 150-200 м,
Клас картографії та гіс – 1-5 м,
Геодезичний клас - До 1 см (1-3 см в кінематичному режимі, до 1 см при статичних вимірах).

Усі геодезичні виміри виконують з використанням мінімум двох приймачів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

Чукін В.В. Застосування мережевих технологій при побудові системи дистанційного зондування атмосфери за допомогою глобальної супутникової навігаційної системи // Успіхи сучасного природознавства. – 2008. – №11. - С.58.
Gurtner W. RINEX: Receiver Independent Exchange Format Version 2.10. - Astronomical Institute of Berne, 2000.
Глобальна навігаційна супутникова система ГЛОНАСС. Інтерфейсний контрольний документ Редакція 5.0. - М.: КНИЦЬ ВКС, 2002. - С. 57.
Жаров В.Є. Сферична астрономія. – Фрязіно: Вік 2, 2006. – 480 с.
Урмаєв М.С. Орбітальні методи космічної геодезії - М: Надра, 1981. - 256 с.

Технологія глобальної супутникової навігації: які бувають системи, параметри та функції

У цій статті ми розповімо про глобальні системи позиціонування, розроблені у США, Росії, ЄС та Китаї; пояснимо, як підтримка технологій глобальної супутникової навігації реалізована в електронних пристроях, а також опишемо ключові та додаткові функції сучасних навігаційних приймачів.

GPS

Система GPS (Global Positioning System) створювалася для застосування у військових цілях. Вона почала працювати наприкінці 80-х — на початку 90-х років, проте до 2000 року штучні обмеження на місцезнаходження суттєво стримували її можливості використання в цивільних цілях.

Визначення точного розташування
Навігація, рух за маршрутом з прив'язкою до карти на підставі реального розташування
Синхронізація часу

Орбіти супутників системи GPS. Приклад видимості супутників із однієї з точок на Землі. Visible sat — це кількість супутників, які видно над горизонтом спостерігача в ідеальних умовах (чисте поле).

ГЛОНАСС

Російський аналог GPS - ГЛОНАСС (глобальна навігаційна супутникова система) - була розгорнута в 1995 році, але у зв'язку з недостатнім фінансуванням і малим терміном служби супутників вона не набула широкого поширення. Другим народженням системи можна вважати 2001 рік, коли було прийнято цільову програму її розвитку, завдяки якій ГЛОНАСС відновив повноцінну роботу у 2010 році.

Сьогодні на орбіті працюють 24 супутники ГЛОНАСС, вони охоплюють навігаційним сигналом всю земну кулю.
Нові споживчі пристрої використовують GPS та ГЛОНАСС як взаємодоповнюючі системи, підключаючись до найближчих знайдених супутників, що значно збільшує швидкість та точність їхньої роботи.

Приклад: автомобільний GPS/ГЛОНАСС-навігаційно-зв'язковий пристрій на базі ОС Android, розроблений командою Promwad на замовлення російського конструкторського бюро. Реалізовано підтримку GSM/GPRS/3G. Пристрій автоматично оновлює інформацію про дорожню обстановку в режимі реального часу та пропонує водієві оптимальний маршрут з урахуванням завантаженості доріг.

Наразі на стадії розробки знаходяться ще дві супутникові системи: європейська Galileo та китайська Compass.

Galileo

Галілео - спільний проект Європейського союзу та Європейського космічного агентства, анонсований у 2002 році. Спочатку розраховували, що вже у 2010 році в рамках цієї системи на середній навколоземній орбіті працюватимуть 30 супутників. Але цей план не було реалізовано. Наразі імовірною датою початку експлуатації Galileo вважається 2014 рік. Однак, очікується, що повнофункціональне використання системи почнеться не раніше 2020 року.

Compass

Це наступний рівень розвитку китайської регіональної навігаційної системи Beidou, яка була введена в експлуатацію після запуску 10 супутників наприкінці 2011 року. Зараз вона забезпечує покриття у межах Азії та Тихоокеанського регіону, але, як очікується, до 2020 року система стане глобальною.

Порівняння орбіт супутникових навігаційних систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo та Compass (середня навколоземна орбіта - MEO) з орбітами Міжнародної космічної станції (МКС), телескопа Хаббл та серії супутників Ірідіум (Iridium) на низькій орбіті, а також геостаціонарної орбіти.

Підтримка ДПС

Smart Antenna - модуль, що складається з керамічної антени та навігаційного приймача. Переваги: компактність, яка не вимагає узгодження, здешевлює розробку за рахунок скорочення термінів.
MCM (Multi Chip Module) – чіп, що включає всі компоненти навігаційного приймача.
OEM - екранована плата, що включає ВЧ інтерфейсний процесор і процесор частот основної смуги (RF-frontend + baseband), SAW-фільтри та обв'язування. Це найбільш популярне рішення зараз.

Ключові параметри навігаційних приймачів

Сигнали від супутників
Альманах - інформація про приблизні параметри орбіт всіх супутників, а також дані для калібрування годинника та характеристики іоносфери
Ефемериди — точні параметри орбіт і годин кожного супутника.

Виробники приймачів використовують різні методи зменшення TTFF, включаючи скачування та збереження альманаху та ефемерид бездротовими мережами передачі даних (т.зв. метод Assisted GPS або A-GPS), це швидше ніж вилучення цих даних із сигналів ГНСС.

Холодний старт визначає ситуацію, коли приймачеві необхідно отримання всієї інформації визначення місця. Це може тривати до 12 хвилин.

Теплий старт описує ситуацію, коли у приймача є майже вся необхідна інформація у пам'яті, і він визначить місце протягом хвилини.

Одним із ключових параметрів навігаційних модулів у мобільних пристроях є енергоспоживання. Залежно від режиму роботи, модуль споживає різну кількість енергії.Фаза пошуку супутників (TTFF) характеризується більшим, а стеження меншим енергоспоживанням. Також виробники реалізують різні схеми зменшення енергоспоживання, наприклад шляхом періодичного переведення модуля в режим сну.

Як правило, всі модулі видають дані за текстовим протоколом NMEA-0183, але крім зазначеного текстового протоколу кожен виробник має свій власний двійковий протокол (Binary), який дозволяє змінювати конфігурацію модуля під конкретне використання або отримати доступ до додаткового функціоналу, а також доступ до сирих вимірювань. Двійковий протокол зручний на використання на микроконтроллерах, т.к. при цьому немає необхідності виконувати перетворення з тексту на двійкові дані, тим самим заощаджуючи програмну пам'ять шляхом виключення бібліотеки роботи з рядками та часу на перетворення.

Стандарт NMEA-2000 - Це розвиток протоколу NMEA-0183. Як фізичний рівень у NMEA-2000 використовується CAN-шина, яка була обрана через більшу захищеність порівняно з RS-232. З погляду протоколу передачі NMEA-2000 істотно відрізняється від свого попередника, т.к. використовує двійковий протокол, що базується на стандарті SAE J1939.

Частота оновлення даних про місцезнаходження та швидкість всіх модулів становить 1 Гц, але при необхідності її можна підняти до 5 або 10 Гц.

Залежно від сфери застосування модуль можна налаштувати під певні динамічні характеристики, які він повинен відстежувати (наприклад, максимальне прискорення об'єкта). Це дозволяє використовувати оптимальний алгоритм та покращувати якість вимірювань.

p align="justify"> Для виконання навігаційної задачі модуль повинен одночасно приймати сигнали від декількох супутників, тобто. мати кілька приймальних каналів. На сьогоднішній день це число лежить у діапазоні від 12 до 88.

Точність розташування за GPS становить у середньому 15 м, вона обумовлена використовуваним неточним сигналом, впливом атмосфери на поширення радіосигналу, якістю кварцових генераторів у приймачах та ін. Але за допомогою коригувальних методів можна поліпшити точність позиціонування. Ця технологія називається Differential GPS. Існує два методи корекції: наземний та супутниковий DGPS.

У наземних методах корекції наземні станції диференціальних поправок постійно звіряють своє відоме місцезнаходження і сигнали від навігаційних супутників. На базі цієї інформації обчислюються коригувальні величини, які можуть бути передані за допомогою УКХ- або ДВ-передавача на мобільні DGPS-приймачі у форматі RTCM. З отриманої інформації споживач може коригувати процес визначення власного местоположения. Точність цього методу становить 1-3 метри і залежить від відстані до передавача інформації, що коректує, і якості сигналу.

Супутникові методи, такі як система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступна в Північній Америці, та система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступна в Європі, шлють коригувальні дані з геостаціонарних супутників, таким чином досягається бобільша область прийому, ніж при наземних методах.

Супутникові системи диференціальної корекції (SBAS – Space Based Augmentation Systems) дозволяють покращити точність, надійність та доступність навігаційної системи за рахунок інтеграції зовнішніх даних у процесі розрахунку

Демонстрація принципу роботи системи WAAS (Wide Area Augmentation System) на території США

Одним з основних параметрів, що впливають на точність позиціонування та стабільність прийому є чутливість. Вона, як правило, визначається якістю малошумного підсилювача на вході приймача та складністю реалізованих алгоритмів цифрової обробки. Типові значення сучасних приймачів лежать у діапазоні 143 дБм для пошуку та 160 дБм для стеження.

Крім визначення місцезнаходження ДПС надають інформацію про точний час. Як правило, всі приймачі мають вихід PPS (pulse per second, імпульсів за секунду) — секундна мітка (1 Гц), яка точно синхронізована з часовою шкалою UTC.

Додаткові функції навігаційних пристроїв

Обчислення шляху. На основі інформації про напрямок руху та пройдений шлях (надається додатковими датчиками) приймач може розраховувати свої координати за відсутності сигналів від супутників (наприклад, у тунелях, на підземних стоянках та в щільній міській забудові).

Деякі модулі мають можливість безпосередньо підключати флеш-пам'ять (наприклад, SPI) до модуля для запису треку з необхідною періодичністю. Ця функція дозволяє відмовитися від використання окремого мікроконтролера, або може бути корисною для мінімізації енергоспоживання (тобто система на кристалі може перебувати в стані сну).

На цьому поверховий огляд технологій глобальної супутникової навігації завершено. Дякую за увагу. Приклади реалізованих проектів на базі цих ГЛОНАСС та GPS можна переглянути на сторінці розробок компанії Promwad.

Супутникові системи навігації: GPS та сім його аналогів, принципи роботи, застосування у світі, переваги та недоліки

Напевно, ви погодитеся з редакцією https://lindeal.com, що сучасний світ складно уявити без зручних і вже незамінних систем навігації. З їхньою допомогою ми можемо вибудувати маршрут у будь-яку точку світу, маючи під рукою один лише смартфон, відстежити, де знаходиться дитина чи гуляє вихованець. Без навігаційних ресурсів не зможуть прокладати маршрути автономні електрокари, побутові дрони та серйозне військове обладнання. Багато хто з нас звикли до GPS, проте американська розробка має цілих шість аналогів, кожен зі своїми особливостями і перевагами — про всіх них ми й поговоримо далі!

Супутникова система навігації: що таке?

Розмову про навігаційні системи варто розпочати з основи основ — розібратися в суті цього поняття. GNSS (ГНСС) - Global Navigation Satellite System (Глобальна супутникова система навігації). Як стверджує «Вікіпедія», таким суб'єктом може вважатися система, яка була розроблена для визначення координат наземних, водних та повітряних об'єктів та розташування низькоорбітальних КА (космічних апаратів). Ми отримуємо, що супутникова система навігації - електронно-технічна комплексна система, що складається з сукупності космічного та наземного обладнання для визначення місцезнаходження та параметрів руху для наземних, повітряних та водних об'єктів.

Складові Global Navigation Satellite System

Будь-яка система навігації складається з кількох незамінних елементів:

Супутникове (орбітальне) обладнання. Спецустановка, що випромінює спеціальні сигнали радіозв'язку.
Наземна керуюча система. Контрольний пункт, де вимірюється розташування навігаційних супутників. Також даний сегмент відправляє на орбітальну установку дані коригування розрахунків по орбіті.
Пристрої споживачів систем навігації. Супутникові приймачі, які можуть бути як окремими пристроями, так і вбудованими в інші гаджети елементами.

Розробники тієї чи іншої навігаційної системи можуть додатково задіяти наземні радіомаяки для підвищення точності розташування та інформаційні радіосистеми, що в режимі «онлайн» передають користувачам найсвіжіші коригування з тією ж метою.

Принцип роботи систем навігації

Як GPS визначає місце розташування того чи іншого об'єкта? Принцип функціонування подібних систем базується на високоточних вимірах відстані від об'єкта з приймачем сигналу до космічного супутника. .

Завдяки згаданому принципу, окрім розташування конкретних об'єктів, сучасні GNSS дозволяють визначити напрямок руху та швидкість людини або транспорту, в якому встановлено приймач сигналу. Також за допомогою Global Navigation Satellite System визначається точний час у різних точках земної кулі. картографія, стільниковий зв'язок та геотегінг, супутниковий моніторинг транспорту та вивчення тектоніки плити земної кори.

Сім застосування глобальних навігаційних систем

ДПСС використовуються в таких цілях:

Навігація: супутникові системи дозволяють побудувати маршрут, визначити місцезнаходження з високою точністю як на суші, так і на морі.
Геодезія: супутники допомагають складати найточніші карти.
Моніторинг транспортних засобів: супутниковий контроль дозволяє логістичним фірмам відстежувати як місце розташування, а й маршрути, швидкість своїх ТС.
Екстрена допомога: служба 911 у Сполучених Штатах автоматично визначає місцезнаходження телефону у випадку, якщо у нього телефон із GPS-датчиком.
Геотектоніка: контроль за коливаннями та рухом літосфери.
Геотеги: можливість прив'язати фотографії, відео, публікації до конкретних локацій у соціальних мережах та інших Інтернет-ресурсах.
Гейм-продукти, геокешинг. Можливості супутникових систем навігації використовуються і в ігровій сфері: у додатках та офлайн-іграх учасники шукають за заданими координатами певних локацій, щоб першими знайти там приз.

З кожним роком зростає залежність від глобальних навігаційних систем та світового автопрому, особливо після впровадження дронів та машин з автопілотом.

Сім GNSS різних країн світу

На сьогодні відомо сім ДПСУ:

американська GPS;
російська ГЛОНАСС;
китайська Beidou;
європейська Galileo;
японська QZSS;
індійська IRNSS;
французький DORIS.

При цьому повне покриття всієї планети разом з безперебійним функціонуванням поки що можуть забезпечити тільки три з них - GPS, ГЛОНАСС, Beidou.

Системи навігації світу: GPS та аналоги

Багато хто помилково вважає «джі-пі-ес» глобальною навігаційною супутниковою системою взагалі. Однак вона є лише найпопулярнішою у повному списку.

GPS (США)

покриття: глобальне
дата старту: 1978
кількість супутників: 32
точність: до 7,8 м

GPS (джи-пі-ес) - Global Positioning System (Система Глобального Позиціонування).Також відома як NAVSTAR (на ранніх етапах впровадження) та ГПС — глобальна система позиціонування, здатна визначити локацію об'єкта, виміряти відстань і час. Розробником виступає Міністерство оборони США, проте продукт використовується в цивільних цілях у всьому світі — практично кожен має смартфон із GPS-датчиком. Великий плюс у тому, що він дозволяє із вражаючою точністю знайти локацію приймача у будь-якій точці Землі. Винятком служать лише приполярні зони та навколоземна орбіта.

ГЛОНАСС (Росія)

покриття: глобальне
дата старту: 1982
кількість супутників: 26
точність: до 2,5 м

ГЛОНАСС - Глобальна навігаційна супутникова система. Російська розробка, оператором якої виступає Роскосмос, передбачається як цивільне, так і військове використання. ГЛОНАСС здатна транслювати сигнали, доступні в будь-якому куточку земної кулі: зараз вона надає навігаційні послуги безкоштовно, без обмежень усім цивільним особам. Для спеціального застосування може бути відкритий шифрований високоточний сигнал.

Великий плюс перед звичним ДПС у тому, що ГЛОНАССівські супутники не синхронізуються в орбітальному русі з обертанням планети, що робить їх більш стабільними, ніж американські. Тому космічні компоненти ГЛОНАСС тривалий час використання можуть працювати без коригування.

Beidou (Китай)

покриття: глобальне
дата старту: 2000
кількість супутників: 40
точність: до 10 м

Китайська супутникова навігаційна система Бейдоу (Північний Ківш - сузір'я Великої Ведмедиці) вийшла на повну потужність зовсім недавно, в 2020 році. В основі проекту – геосинхронні та геостаціонарні супутники на середній орбіті.Beidou розвивається синхронно з ГЛОНАСС — оператори систем домовилися про взаємний обмін технологій. , і навіть для перешкоджання вчиненню екологічних правопорушень.

Galileo (ЄС)

покриття: глобальне
дата старту: 2011
кількість супутників: 23
точність: до 1 м

Також учасниками виступають КНР, Південна Корея, Ізраїль та Україна, що дозволяє вирішувати як навігаційні, так і супутникові завдання, а її зашифрований сигнал визначає локацію. см! На відміну від американських, китайських та російських ДПС це не національний, а загальноєвропейський проект.

QZSS (Японія)

покриття: Японія, Австралія, Нова Зеландія
дата старту: 2006
кількість супутників: 1

Quasi-Zenith Satellite System – «Квазизенітна супутникова система» диференціальної корекції. Передбачає обмежену точність і поки що не здатна працювати автономно.

IRNSS (Індія)

покриття: Індія, Пакистан, Афганістан
дата старту: 2013
кількість супутників: 8
точність: до 10 м

Indian Regional Navigation Satellite System — національний навігаційний проект, який розробляє Індійська організація космо-досліджень. Направлений на задоволення потреб громадян лише своєї країни.NAVIC (назва, дана після запуску) використовується для наземної, морської та повітряної навігації, геодезії та картографії, логістики та туризму, для смартфонів та визначення точного часу.

DORIS (Франція)

Determination d'Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite - французька цивільна навігаційна система супер-точного (сантиметрового) визначення локації. Розроблена на основі ефекту Допплера, спочатку призначалася для геофізичних та геодезичних цілей – це спостереження за океанами та зсувом тектонічних плит. Відрізняється тим, що Землі встановлені передавачі, але в супутниках — приймачі сигналу.

Які навігаційні системи вже не діють?

Супутникові навігаційні системи, що вже стали історичними:

"Транзит" (США, 1960-1996): перша на землі Navigation Satellite System.
«Вітрило» (СРСР, 1976): низькоорбітальна космічна навігаційна система (КНС), один із радянських супутників військового призначення.
"Цікада" (СРСР-РФ, 1976-2008): низькоорбітальна КНС цивільного призначення, російський аналог американської Transit.
"Циклон" (СРСР-РФ, 1976-2010): перша радянська супутникова навігаційна система.

Що краще у 2023 році: GPS чи ГЛОНАСС?

Супутники російської навігаційної системи ГЛОНАСС рухаються у трьох орбітальних площинах - по 8 КА на кожній орбіті. При цьому пристрої GPS переміщуються по чотирьох орбітах – по 8 супутників у кожній площині. Американська система точніша, але й ГЛОНАСС не дає більших похибок. Додамо, що російська система здатна безперебійно працювати без необхідності коригування. Для користувачів головна відмінність у тому, що GPS покриває всю поверхню нашої планети, а ГЛОНАСС більш заточений під РФ.За межами Росії є чимало ділянок, де сигнал від супутників або дуже слабкий, або немає.

Порівняльні характеристики:

ГЛОНАСС:

Число орбітальних площин:

Кількість космічних апаратів:

Число супутників на орбіті

Допустима похибка:

Покриття:

Територія РФ + ⅔ планети

Гарантоване активне існування:

Global Positioning System активно працює з 1993 року, тоді Глобальна навігаційна Супутникова Система приступила до активної роботи тільки в 2009. Зазначимо таку особливість, що супутники ГЛОНАСС спостерігаються на асинхронних орбітах, по 8 апаратів у трьох площинах, а той час як у GPS по 8 супутників на чотирьох геостаціонарних орбітах. Простими словами вони нерухомо висять над певними точками поверхні планети.

Така система дозволяє ГЛОНАСС чудово працювати у всіх широтах, тоді як «джи-пі-ес» може некоректно функціонувати у полярних зонах. Однак американський розробник обіцяє незабаром вирішити цю проблему виведенням на орбіту 24 додаткових супутників.

Але при цьому програмне забезпечення GPS набагато простіше знайти у вільному доступі. Трекери та навігатори, що використовують Global Positioning System, доступні продаються за прийнятною ціною. Також зручною системою навігації за замовчуванням оснащені смартфони та інші гаджети відомих виробників. «Джи-пі-ес» чудово дружить з багатьма гео-програмами та програмами, працює в будь-яку погоду. ГЛОНАСС тут поступається тим, що Програмне забезпечення за його участю поки що представлене на ринку в обмеженій кількості.

Важливо пам'ятати, що в основі обох систем той самий принцип дії — аналіз спектрального зміщення сигналу за ефектом Доплера. Обом розробкам для знаходження об'єкта на поверхні Землі потрібно, щоб він був оснащений приймачем сигналу. Без цього супутник не помітить потрібний предмет ні в американській, ні російській системі.

Які світові геодезичні системи використовуються у супутниковій навігації