Что такое ГЛОНАСС: устройство и принцип работы

В современных условиях, для определения местоположения, составление маршрута передвижения, а так же для ориентации объектов на поверхности земли, воды и в воздухе используются специальные спутниковые навигационные комплексы. Широкое распространение во многих сферах жизнедеятельности получила Российская навигационная система ГЛОНАСС, которая транслирует спутниковый сигнал не только на территории России, но и в других государствах.

Что такое система ГЛОНАСС и для чего она нужна?

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система, является Советско-Российской разработкой, обеспечивающей точное позиционирование любого объекта на поверхности планеты Земля. Такое определение положения на поверхности обеспечивается с помощью специального оборудования и спутниковой системы, находившейся на околоземной орбите.

Изначально система использовалась для обеспечения авиа координации, а также в космических и военных целях. С 1967 года первый навигационный спутник серии Космос 192 был запущен для создания первой навигационной системы «Цикада», располагающийся на низкой орбите земли. В дальнейшем система модернизировалась, увеличивалось число спутников и передающих комплексов и к 1995 году было развёрнуто до 24 спутников серии ГЛОНАСС КА на средних и высоких орбитах земли. Старые комплексы Цикада вошли в группировку ГЛОНАСС.

Развитие промышленности и технологий создали предпосылки для использования новой российской навигационной системы в следующих областях.

1. В логистических транспортных компаниях при грузоперевозках.
2. В обеспечении функционирования различных служб такси.
3. Для координации курьерских доставок.
4. В частном использовании при поездках в транспорте и путешествиях.

И список продолжает пополняться для других потребительских областей.

ГЛОНАСС позволяет проводить следующие действия.

1. Мониторинг нужного автотранспорта.
2. Регулировать и контролировать перемещение в пространстве земли объектов.
3. Получать информацию о технических и прочих характеристиках объектов.
4. Обеспечивает связь с объектом.
5. Обеспечивает оповещение при аварийных ситуациях.

Структура системы ГЛОНАСС и как она работает?

Структура системы ГЛОНАСС включает в себя следующие.

1. Высокоорбитальный космический комплекс, который состоит из 24 космических спутников серии КА, расположенные на различных околоземных орбитах.
2. Системы широкозонного функционирования ГНСС, состоящая из наземных, комплексов дифференциальной коррекции и мониторинга, систем дифференциальной навигации и коррекции в стране и за рубежом.
3. Различного фундаментального оборудования для оперативной информации о параметрах вращения и ориентации планеты Земля, формировании скоординированной шкалы времени для регионов страны.
4. Устройств, трекеров, маяков и прочего оборудования высокоточного позиционирования с учётом времени для строительных объектов, дорожной структуры, земных геомассивов, оползней, расколов.
5. Приёмных телепатических терминалов, портативных приёмных устройств и приборов.

Наземные комплексы располагаются по территории России.

1. Центральный пункт управления.
2. Две дальномерные лазерные станции.
3. Около пяти центров по слежению, управлению и телеметрии.
4. До десяти станций контроля и измерения.

Система ГЛОНАСС работает следующим образом.

1. Со спутников, расположенных на высотах примерно в 19,4 тыс. км., на трёх орбитальных зонах с наклоном на 64,8 градусов передаётся сигнал состоящий из долготы, широты, высоты и времени подачи сигнала к приёмным устройствам.
2. Каждый спутник, который находится в зоне излучения сигнала передаёт на объект сигнал точного времени и координирует синхронизацию с системой времени, дальнейший сигнал определяет задержку между излучениями сигнала и временем приёма и выводит на систему координат.
3. По этим показаниям определяется местоположения объекта на карте местности, с установлением координат положения или перемещения в пространстве, а так же проводится мониторинг движения и перемещения.
4. Коэффициент погрешности от 2 до 6 метров, в зависимости от принимаемого сигнала устройства, воздействия внешних факторов, исправности техники.
5. Устройства работают на сигнале FDMA, а так же CDMA и может быть открытым, защищённым, закрытым повышенной точности защищённый и передавать сигнал в других форматах.

Где применяется система ГЛОНАСС?

Для ответа на вопрос: Где применяется система ГЛОНАСС, следует рассмотреть характеристики, которые предусмотрены сигналами стандартными и с высокой точности определения. Существуют следующие категории применения системы ГЛОНАСС.

1. Навигация. Предусматривает использование системы в следующих секторах.
   • В наземном транспорте. Мониторинг маршрутов, диагностика систем, интеллектуальное развитие.
   • В авиации. Контроль параметров взлёт –посадка. Обеспечение безопасности. Составление маршрутов и контроль выполнения. Беспилотное пилотирование.
   • Для граждан. Навигационные маршруты, спортивный отдых, путешествия по воде, охота и рыбалка, отметка маяков в памяти.
   • В водном транспорте. Проведение мониторинга, навигация судов, построение маршрутов по воде и контроль.
   • В космосе. Ориентация объектов по солнцу, корректировка и мониторинг движения по орбитам.
   • В сельском хозяйстве. Контроль и мониторинг поливов, посадки, уборки урожая. Контроль и мониторинг сельскохозяйственной техники, Внедрение научных разработок и контроль.
2. Диагностирование места положения применяется я в следующих сферах.
   • В строительстве, при ремонте дорог, прокладке коммуникаций, отслеживание техники.
   • В картографии, при съёмке местности и переносу на планы карт, межевании, геодезии, кадастровых работах.
   • Контроль нахождения людей, животных, птиц. Отслеживание перевозок, координация служб и прочее.
3. В научных разработках и исследованиях.
   • Мониторинг геосферы.
   • Анализ полезных ископаемых.
   • Контроль за водными и лесными богатствами.
   • Совершенствование связи, энергетики и новые разработки.

GPS и ГЛОНАСС – принципиальные отличия

Комплекс ГЛОНАСС в некоторых параметрах аналогичен другому глобальному комплексу американскому GPS, но есть некоторое расхождение между ними. Рассмотрим принципиальные отличия GPS и ГЛОНАСС.

1. Во–первых расположение на орбите спутников. Американские спутники Navistar располагаются по шести плоскостям, на круговых орбитах. Поэтому в определённой точке на земном шаре осуществляется прием от 6 из 24 аппаратов, что обеспечивает высокую точности GPS.
2. Спутники ГЛОНАСС не имеют синхронности, поэтому не требуют корректировки в течении срока эксплуатации и стабильность их выше. Период эксплуатации у них ниже, чем у GPS.
3. По стоимости комплекс российский ниже американской, обслуживание и обеспечение дешевле, чем у системы GPS.
4. Имеется высокая степень защиты и функционирования на разных частотах и при разделении сигнала. Обеспечивается устойчивость и стабильность.
5. Применяется для конкретного российского пользователя и соответствует законодательству РФ.
6. Условие определённого наклонения спутников с направленностью в 38 градусов с мощностью до 500Вт и круговой поляризацией на орбите позволяет выполнять на сто процентов задачи по навигации по всей территории РФ, даже при небольших количествах спутников серии КА концентрируемых на объекте.
7. Временная система ГЛОНАСС для российской группировки определена национальной координированной шкалой времени UTC(SU) с расхождением не более в 1мс. Поэтому достаточно четырёх спутников для вычисления координат до определённого объекта без погрешностей и ошибок.

В современных условиях комплекс ГЛОНАСС внедряет разные сигналы приёма, налажено сотрудничество по навигации с китайской компанией «БейДоу». Модернизация комплекса позволяет реализовать новые варианты в работе с CDMA сигналом.

Российская компания «Омникомм» предлагает оборудование схожее с европейским аналогом «eCall», но по многим параметрам с высокими функциональными возможностями, что позволяет обеспечивать экстренную связь со службами аварийного реагирования через смартфоны, модемы, через аварийную кнопку SOS.

Данное оборудование более доступно по стоимости, чем GPS и позволяет свободно размещать на любом коммерческом и личном транспорте. Мониторинг ценообразования комплексов ГЛОНАСС повышает его финансовую привлекательность и для зарубежных партнёров.

Можно ли обмануть ГЛОНАСС?

При внедрении комплекса ГЛОНАСС многие водители посчитали, что можно будет обойти контроль системы и попытались найти обход навигационной системы. Владельцы автопарков и транспорта при внедрении ГЛОНАСС осуществляют контроль за транспортом установленным на автомобиле через онлайн в режиме записи.

Водители считают, вопрос «Можно ли обмануть ГЛОНАСС?» — не актуальным. Но как показывает практика и анализ положение отражает следующее.

1. Выполнить слив топлива для дальнейшей его продажи контролируются датчиками в системе.
2. Вмешательство в работу трекера для искажения передающих показаний.
3. Изменение маршрута, несанкционированное движение.

Основные способы изменения выходных сигналов сводятся к поломке дорогостоящего оборудования и датчиков, так как водитель стремится в первую очередь изменить работу передающих датчиков или спровоцировать его поломку.

Для руководителей и владельцев автотранспорта лучшим решением будет следующее.

1. Периодически проводить контроль и наблюдение за водителем.
2. Проводить периодически тестирование приборов и датчиков.
3. Анализ показаний и сверка с другими аналогичными.

Следует знать владельцам, что изменение показаний или ложность их передачи по системе ГЛОНАСС в принципе не возможна. Комплекс ГЛОНАСС имеет защищённость от вмешательства и обладает защитой при нарушениях, при действиях на систему срабатывает сигнализация и передаётся в информационный центр.

Если система при кратковременном режиме не восстановится, формируется аварийный сигнал. Поэтому, водителю нарушителю трудно будет оправдать своё действие или бездействие повлекшее к тревожному сигналу. Такое положение дисциплинирует водителей и повышает их ответственность.

Что такое ЭРА-ГЛОНАСС?

Многие задаются вопросом; что такое ЭРА-ГЛОНАСС и зачем она нужна? Все европейские и многие азиатские страны широко используют системы позиционирования, особенно такие действия актуальны для дальнобойщиков (перевозчиков грузов между странами). Поэтому ответ простой, данная российская группировка ГЛОНАСС выполняет аналогичные функции в стране и ещё реагирует на возникающие аварийные или чрезвычайные ситуации, информирует в короткие сроки службы экстренной помощи.Использование системы ЭРА-ГЛОНАСС и GPS навигации совместно позволяет успешнее решать многие задачи, но главный комплекс ЭРА-ГЛОНАСС выполнит свои функции в любых ситуациях и экстренных режимах, особенно при отсутствии системы связи, электроснабжения.

Комплекс ЭРА-ГЛОНАС включают в себя следующие системы.

1. Спутники ГЛОНАСС, определяющие место положения на местности в системе координат.
2. Система связи терминал УВЭОС комплекса ЭРА-ГЛОНАСС, через СИМ карту для связи с оператором.
3. Аварийная тревожная кнопка с диспетчером.

Современные автомобили выходившие с конвейера в России обеспечиваются в обязательном порядке данной системой ЭРА-ГЛОНАСС для обеспечения безопасности водителя и имеют необходимые датчики, сообщающие об аварии или повреждении транспорта.

Особенность работы комплекса ЭРА-ГЛОНАСС заключается в следующем.

1. Мгновенно передаётся информация в колл-центр координат места аварии или пришествия.
2. Сообщаются все технические данные и положение ТС на момент аварийного сигнала.
3. Сигнал тревоги срабатывает при аварийном столкновении, перевороте ТС, принудительный вызов.
4. Оповещаются все аварийные службы помощи.
5. Обязательно обеспечивается связь с водителем, и происходит выяснение все причин пришествия. Если связь с водителем не подтвердится, то диспетчер подтверждает в службы спасения экстренный вызов.
6. Обеспечение надёжной работы комплекса обеспечивается автономным источником питания, SIM картой расположенной в терминале с устойчивым покрытием всей территории связью.

Заключение

Современный комплекс ГЛОНАСС представляет навигационный комплекс позиционирования на местности, позволяющий любому жителю в стране, имеющему современную связь или оборудование ГЛОНАСС определить своё или местоположение ТС, обеспечить связь или вызвать службы экстренного реагирования.