4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

GPS vs ГЛОНАСС-мониторинг: в чем разница и что выбрать

GPS vs ГЛОНАСС-мониторинг: в чем разница и что выбрать

Первоначально системы спутникового слежения, как в США, так и в СССР, разрабатывались под нужды военных для определения точных координат потенциальных целей поражения. Однако системы оказались весьма востребованными и в мирной жизни. В последние годы они распространились настолько, что почти каждый частный владелец автомобиля обзавелся навигатором или использует систему слежения, установленную в смартфоне. А для компаний, занимающихся перевозкой пассажиров, с 2012 года установка систем мониторинга является обязательной.

Что такое системы мониторинга GPS и ГЛОНАСС

Спутниковые системы мониторинга ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) используются, в первую очередь, для определения местоположения подвижных объектов — автомобилей, поездов, самолетов. Основная функция любой системы — это непосредственно мониторинг, включающий определение координат, направление, скорость движения, расход топлива и т.д. Эта функция помогает водителю ориентироваться при движении в незнакомых ему районах, и при этом дает возможность логистическим компаниям контролировать допускаемые им нарушения — отклонения от маршрута, нецелевое использование транспортного средства, слив топлива, несоблюдение режима труда и отдыха. В некоторых системах предусмотрены такие опции, как включение зажигания только через СМС-сообщения, аудиоконтроль салона автомобиля, отключение зажигания при выезде из рабочей зоны. С помощью системы диспетчер может оперативно связываться с водителем во время движения. Для этого применяется система текстовых сообщений с обратной связью или голосовая связь с объектом.

Функция контроля используется также для учета передвижений транспорта, учета доставки грузов в определенные точки. Система дает возможность получать отчеты по стоянкам и движению, по пробегу, по расходу топлива, посещению зон, скорости, разгрузкам, пассажиропотоку и т.д. Отслеживаются практически все аспекты работы автомобиля и водителя.

Еще одна важная функция — обеспечение безопасности. Определение местоположения транспорта дает возможность быстро обнаружить угнанную машину. ГЛОНАСС/GPS-маячки системы обычно расположены в труднодоступных местах, так что угонщики в большинстве случаев не успевают обнаружить их и отключить. В случае аварии система сама подаст в службы спасения сигнал бедствия.

Как это работает? Принцип работы любой системы — ГЛОНАСС или GPS — основан на отслеживании и анализе временных и пространственных координат объекта. Установленный в нем трекер получает сигнал от спутников и сервисов глобальной беспроводной сети. Для получения такого сигнала автомобиль должен быть оснащен специальными модулями, автоматически вычисляющими координаты объекта, исходя из расположения спутников и вышек сотовой связи, находящихся от него на минимальном расстоянии. Все телеметрические данные или события, например авария, накапливаются в памяти трекера и через определенные временные интервалы передаются на сервер, оборудованный соответствующим ПО, или в виде СМС-сообщений на мобильное устройство.

Кроме ГЛОНАСС/GPS-трекера со встроенными GPS/GSM-модулями, оборудование систем спутниковой навигации в машине включает в себя микроконтроллер и память. Также в систему входит несколько датчиков (в зависимости от выбранных функций), GSM/GPS-антенны и программное обеспечение, позволяющее принимать отчеты через интернет.

Сфера применения систем спутникового мониторинга весьма широка. Кроме военной, она охватывает, в первую очередь, транспортную отрасль, включая пассажирские перевозки, грузоперевозки и логистику. Целесообразно использовать слежение и в горнодобывающей промышленности, при строительстве дорог, в работе служб безопасности и быстрого реагирования. В последние годы область применения расширяется — системы персонального спутникового мониторинга применяют для отслеживания перемещений людей, например, детей или стариков, и даже домашних животных.

Отличия GPS от ГЛОНАСС

И GPS, и ГЛОНАСС создавались для военных целей, но в США на 7 лет раньше по сравнению с ГЛОНАСС был снят запрет на ограничение точности для гражданских устройств. После снятия этого запрета система начала стремительно развиваться. В остальном принципы построения систем глобального позиционирования весьма схожи — на околоземную орбиту запускается определенное количество спутников, которые и передают сигнал принимающим устройствам для определения координат объектов. Достаточным количеством спутников считается 24 единицы.

Численность группировки космических аппаратов у ГЛОНАСС — 27 единиц, 24 основных и 3 резервных. При этом для покрытия территории России достаточно всего 18 спутников. По мнению аналитиков, увеличение количества спутников в ближайшие годы нецелесообразно [1] .

Космическая сеть GPS на сегодняшний день состоит из 32 спутников, 24 из которых основные, а 6 резервные. В будущем GPS планирует увеличить свою группировку до 48 спутников.

Расположение спутников в системах полностью отличается. Спутники GPS располагаются в шести плоскостях по четыре штуки в каждой на высоте 20 180 км с наклонением 55°. Спутники вращаются синхронно вращению Земли, для точного позиционирования поэтому требуется помощь корректирующих станций. На земле находится главная контрольная станция и 10 станций слежения. Три станции передают спутникам корректировочную информацию, а они распределяют ее на всю сеть.

Спутники ГЛОНАСС занимают три плоскости по 8 аппаратов на меньшей высоте — 19 140 км и с наклонением 64,8°. Спутники движутся асинхронно по отношению к Земле, это дает им более стабильное положение и облегчает управление. Наземный сегмент состоит из 14 станций, расположенных в России, и по одной в Антарктиде и Бразилии.

Частота сигнала. По сути, и ГЛОНАСС, и GPS передают обычные радиосигналы на определенных частотах. Спутники постоянно излучают навигационные сигналы двух типов:

  • навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 — 1,6 ГГц для ГЛОНАСС и 1,575 ГГц для GPS.
  • навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазоне L1 и L2 — 1,2 ГГц (ГЛОНАСС) и 1,227 ГГц (GPS) [2] .
Читайте так же:
Регулировка клапанов volvo fh12 d12a

Получается, что хотя сигналы в обеих системах и разнесены по частоте, они передаются в очень близких диапазонах. Но зато методы кодирования сигналов используются совершенно разные. В ГЛОНАСС применяется более защищенный и более ресурсоемкий принцип «выделенной линии» FDMA. В GPS — устойчивый, менее защищенный и более экономичный кодированный множественный доступ CDMA.

Точность позиционирования. На сегодня погрешность в определении координат несколько ниже у системы GPS — от 2 до 4 метров. На территории США, Канады, Китая, Японии и стран благодаря работе станций, осуществляющих поправки дифференциального режима, погрешность снижается до 1–2 метров. Как ожидается, спутники последнего поколения GPS будут давать погрешность примерно в 0,6–0,9 м [3] .

У ГЛОНАСС погрешность позиционирования составляет 3–6 метров, но теоретически, система имеет возможность снижения этого показателя до 10 см [4] . Как обещают разработчики, этот параметр будет достигнут в 2020-х годах.

Доступность сигнала. ГЛОНАСС покрывает 100% территории РФ и примерно 70% территории всего земного шара [5] . GPS работает в любом месте Земли, исключая приполярные области.

По сути, обе системы могут быть взаимодополняемыми. Оптимальное решение — это именно спутниковый ГЛОНАСС/GPS-мониторинг транспорта. Недостатки систем взаимно нивелируются, и устройство выдает максимально точный и качественный результат. Большинство современных устройств оборудовано такими комплексными системами спутникового слежения.

Преимущества внедрения систем спутниковой навигации

Внедрение систем спутникового контроля существенно облегчает процесс управления предприятием, использующим в своей работе автотранспорт.

Во-первых, она дает возможность постоянного контроля. За пару кликов мышкой можно точно выяснить, где сейчас находится определенный водитель, почему произошла задержка рейса, соблюдается ли температурный режим при перевозке сложных грузов. Тайные отклонения от маршрута теперь попросту невозможны, и это может существенно повысить производительность труда.

Во-вторых, система позволяет снизить затраты. На основе статистических данных, полученных после анализа расстояния до объектов, скоростного режима и расхода топлива можно разрабатывать оптимальные маршруты передвижения, а значит, экономить топливо и время, снижать затраты на ремонт автотранспорта за счет его меньшей изношенности. Уменьшается количество простоев и объем холостого пробега и примерно на 20–30% увеличиваются обороты рейсов — потребность в расширении автопарка снижается.

Таким образом, система спутникового контроля топлива не позволит недобросовестным работникам сливать бензин и продавать его на сторону. Любой неустановленный расход будет зафиксирован системой слежения, а информация о нем передана собственнику. С помощью системы можно снизить и расходы на связь с водителем, поскольку в функционал уже заложена такая опция.

Стоимость сервиса GPS и ГЛОНАСС-мониторинга

Цена систем спутникового мониторинга складывается из нескольких составляющих — страны-производителя трекера, используемых систем навигации, качества комплектующих и наличия дополнительных функций.

Самыми дешевыми являются изделия китайского производства, цена здесь начинается чуть ли ни от одной тысячи рублей. Но при этом набор дополнительных функции у таких систем минимален, а срок службы и условия обслуживания далеки от приемлемых.

Европейские устройства более дорогие, от 5 000 рублей, но за эти деньги покупатель получает надежный и качественный прибор с большим количеством дополнительных опций и современным программным обеспечением. Единственная проблема в том, что иногда такое оборудование не адаптировано для российских условий.

Серьезную конкуренцию зарубежным производителям в последнее время составляют отечественные разработчики. По качеству и функциональности российские приборы практически не уступают импортным, а по цене гораздо выгоднее их, при этом они отлично работают в российских условиях. Цена на такие устройства начинается примерно от 2500 рублей.

Стоимость обслуживания системы определяется в основном тарифным планом и объемом возможностей. Дороже всего в обслуживании американские и европейские системы, при этом за доступ к истории перемещений приходится платить дополнительно.

Отечественные поставщики оказывают услуги по обслуживанию на более выгодных условиях в среднем от 400 рублей в месяц. Кроме того, необходимо однократно заплатить за монтаж и подключение системы. Цена в этом случае зависит от набора подключаемых опций. В среднем стоимость подключения одного датчика составляет 1000–1500 рублей [7] .

Итак, установка системы спутникового мониторинга — это вполне реальная возможность обеспечения контроля над работой сотрудников компании и защиты автомобиля от угона. Окупается она достаточно быстро, к тому же на рынке можно найти устройства по вполне приемлемым ценам. Главное — правильно выбрать компанию, которая будет заниматься установкой и последующим сервисом.

Как можно установить систему слежения за автомобилем на базе ГЛОНАСС и GPS-мониторинга?

Рассказывает Широков Денис Юрьевич, генеральный директор компании «Спутник-2М», специализирующейся на системах спутниковой навигации:

«Сегодня на российском рынке присутствует огромное количество фирм, занимающихся системами спутниковой навигации. Но как специалист я бы порекомендовал обращаться в те компании, которые не просто продают системы, но и одновременно устанавливают и обслуживают их. Это залог того, что купленное оборудование будет действительно соответствовать заявленному уровню. Работа с нашей компанией начинается с того, что мы консультируем клиента и помогаем ему выбрать наиболее удобный способ слежения и оптимально подходящее оборудование. При необходимости проводится бесплатный инструктаж по работе с интерфейсом программы. После этого наши специалисты установят явные или скрытые бортовые модули на автомобилях клиента, вид транспорта при этом не имеет значения. В результате заказчик получает систему слежения под ключ, не тратя времени и средств на ее выбор в одном месте и монтаж в другом.

Что касается предлагаемого нами оборудования — то это популярные и недорогие системы от отечественных и зарубежных разработчиков по вполне демократичным ценам. Самый дорогой модуль обойдется примерно в 11 400 рублей. Кроме модулей у нас большой ассортимент датчиков, устройств для прослушивания салона и прочих элементов, расширяющих функционал трекера.

Абонентская плата составляет всего 400 рублей, в эту сумму входит круглосуточный доступ к серверу спутникового мониторинга, сервисная и гарантийная поддержка, обслуживание SIM-карты, архивирование информации, консультации по скайпу и электронной почте и многое другое».

Читайте так же:
Бензопила zomax регулировка карбюратора

P.S. Компания ООО «Спутник-2М» предлагает свои услуги на рынке телематических услуг с 2012 года.

pin

Система спутникового мониторинга — доступная и простая возможность решения задач транспортной логистики.

карта

Подключение дополнительных датчиков — способ контролировать:

  • расход топлива;
  • моточасы;
  • скоростной режим;
  • температуру.

спутник

Стоимость установки спутниковой системы может зависеть от типа устанавливаемого оборудования, марки автомобилей, варианта установки, а также количества автомобилей в автопарке.

карта

С помощью настраиваемых отчетов системы контроля транспорта можно не только контролировать перемещения транспорта, но и оптимизировать маршруты поездок.

карта

Опытные специалисты могут установить и настроить систему спутникового мониторинга на любой автомобиль в кратчайшие сроки.

спутник </div>

Современные компании, специализирующиеся на системах мониторинга транспорта, предлагают полный спектр услуг:

Что происходит с ГЛОНАСС? Производство космических аппаратов под угрозой

Россия столкнулась с серьезными проблемами в работе космических аппаратов ГЛОНАСС. Более того, в ближайшее время правительство РФ предусматривает возможность отказа от серийного производства аппаратов ГЛОНАСС-К. Для такого решения у властей есть целый ряд причин.

ГЛОНАСС – российский аналог GPS

История создания ГЛОНАСС — Глобальной навигационной спутниковой системы — уходит своими корнями еще в советскую эпоху. Именно тогда, в 1970-е годы, в разгар Холодной войны, Советский Союз приступил к разработкам в сфере создания системы глобального позиционирования. ГЛОНАСС создавалась, прежде всего, для использования в оборонных целях, поэтому и запущена была одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении.

В 1976 году было издано постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР, вслед за которым и началась разработка ГЛОНАСС, ставшая продолжением более ранних научных разработок. Но сроки запуска спутника на орбиту постоянно сдвигались. Тем не менее, к началу 1980-х годов все же удалось подготовить все условия для запуска ГЛОНАСС.

Первый космический аппарат был запущен 12 октября 1982 года. Что касается официального начала эксплуатации системы, то оно датируется 24 сентября 1993 года. Именно в этот день Россия приступила к эксплуатации системы из 12 космических аппаратов. В 1995 году количество спутников увеличилось до 24 штук. Тогда Россия еще эксплуатировала материально-техническую базу недавно почившего Советского Союза. Затем, из-за финансовых трудностей, количество спутников на орбите вновь пришлось уменьшить.

Однако правительством России была запущена федеральная программа «Глобальная навигационная система». Она позволила значительно увеличить количество используемых спутников уже к концу 2008 года. В итоге к 2014 году на орбите оказались 24 российских космических аппарата. Именно такое количество спутников определяется как наиболее адекватное поставленным перед системой задачам.

Но у российских спутников есть один ощутимый минус – довольно невысокий срок обслуживания. Речь идет о пяти – семи годах. Спутники, конечно, могут работать и дальше, но все же желательно их заменять во избежание неожиданного выхода из строя. И вот как раз износ используемых космических аппаратов и является сегодня одной из наиболее ощутимых проблем, стоящих перед ГЛОНАСС. И от решения этой проблемы зависит очень многое, в том числе и обороноспособность нашей страны, обеспечение национальной безопасности.

Устаревание спутников

В настоящее время на орбите находится 23 спутника, выведенных на нее в период с 2007 по 2019 годы. Из них 13 спутников были выведены на орбиту в 2007-2011 гг. – т.е. 8-12 лет назад. Они принадлежат к категории «Глонасс-М», срок службы спутников которой составляет 7 лет. Получается, что все 13 спутников уже перешли срок годности, некоторые – значительно.

Десять спутников ГЛОНАСС были выведены на орбиту в 2012-2019 гг. Это — спутники с семилетним и десятилетним сроками использования. Еще четыре спутника не используются по назначению, но их срок годности также находится на пределе. Кстати, то, что значительная часть спутников продолжает исправно работать, уже перейдя свой срок использования, свидетельствует о высокой степени надежности подобной техники российского производства. Все же есть, чем гордиться в отечественной космической промышленности!

Между тем, обновление группировки спутников, находящихся на орбите, в настоящее время осуществляется лишь в тех случаях, когда старый спутник заменяется новым. В настоящее время в резерве – четыре готовых к запуску спутника «Глонасс-М». Еще несколько спутников «Глонасс-К» должны быть произведены в ближайшее время.

Когда гарантийный срок использования спутника истекает, его надежность значительно снижается. Соответственно, оператору приходится куда внимательнее следить за состоянием группировки спутников на орбите, чтобы в случае выхода каких-то спутников из строя сразу же заменить их новыми.

Но что произойдет, если спутники начнут выходить из строя по причине своего устаревания? Директор Института космической политики Иван Моисеев в своем интервью «РИА-Новости» подчеркнул, что пострадают структуры Министерства обороны РФ, являющиеся основными пользователями спутников, а гражданские пользователи могут даже не заметить возникших проблем, поскольку их обслуживание осуществляется ГЛОНАСС параллельно с GPS.

Однако производство новых «Глонасс-К» уже столкнулось с очень серьезными препятствиями. Власти признали, что пока не в состоянии организовать серийное производство спутников из-за проблем с комплектующими. Дело в том, что некоторые комплектующие – иностранного производства, в России пока не научились изготовлять их аналоги. И производятся эти комплектующие в Соединенных Штатах Америки и в странах Западной Европы, а у России сейчас с Западом, как известно, отношения очень проблемные, и это отражается и на экономической сфере, и на сотрудничестве в области высоких технологий и космической промышленности.

Читайте так же:
Регулировка тормозного крана полуприцепа подводная лодка

Что происходит с ГЛОНАСС? Производство космических аппаратов под угрозой

Как санкции ударили по ГЛОНАСС

Пока Россия находилась в относительно приемлемых отношениях с западными странами, никаких особых проблем зависимость отечественного производства от иностранных комплектующих не доставляла. Все шло своим ходом, предприятия взаимодействовали с западными производителями и казалось, что так будет всегда. Но события на Украине, воссоединение Крыма с Россией и последовавшие санкции со стороны США и стран Евросоюза внесли в космическое производство очень серьезные коррективы.

В 2014 году, сразу после «Крымской весны», Евросоюз ввел запрет на экспорт в Российскую Федерацию товаров двойного назначения, то есть тех, что могут быть использованы и для гражданских, и для военных нужд. Хотя на товары, используемые в космической отрасли, санкции не вводились, но компоненты, предназначаемые для ГЛОНАСС, представляют собой классические товары двойного назначения. Ведь спутники обслуживают, в первую очередь, российские вооруженные силы. И, естественно, ограничения затронули данные компоненты. Так у ГЛОНАСС начались серьезные проблемы.

В августе 2018 года руководством США было принято решение о прекращении выдачи лицензий на экспорт продукции двойного назначения в Российскую Федерацию. С этого времени был запрещен экспорт всех товаров, проходящих по категории «Национальная безопасность», а к ним в США относят электронные компоненты, системы спутниковой связи, микросхемы, авионику. То есть, американцы сразу же воспользовались шансом ослабить позиции России в космической сфере, ударив по производству спутников.

Таким образом, фактически Россия лишилась возможности приобретать для нужд ГЛОНАСС важнейшие компоненты, производимые в Соединенных Штатах и Западной Европе. И это стало сильным ударом по отечественной космической отрасли, которая за постсоветские десятилетия уже отвыкла работать в режиме полной автономии от зарубежных поставок. Россия оказалась перед необходимостью полной замены всех импортных комплектующих на спутниках ГЛОНАСС.

Однако разрешение вопроса с импортозамещением при производстве спутников представляется весьма сложной задачей. Ведь поколение спутников «Глонасс-М» содержало до 75% комплектующих зарубежного производства. И амбициозные заявления представителей отечественных предприятий о том, что они готовы приступить к импортозамещению, так и не перешли на уровень практической реализации. Не так просто заменить почти все электронные компоненты, если отечественная высокотехнологичная промышленность лишь в последние годы стала развиваться относительно приемлемыми темпами, а до этого находилась в кризисном положении.

За импортозамещение взялся «Роскосмос». К 2022 году в космических аппаратах ГЛОНАСС должно быть не более 10% компонентов зарубежного производства. По крайней мере, так планируют руководители «Роскосмоса». К 2025 году российские спутники вообще должны избавиться от иностранных деталей. Цель, безусловно, благая, но реализуема ли она на практике? Пока об этом сложно говорить.

Между тем, в руководстве Министерства промышленности и торговли России настроены весьма оптимистично. Так, министр Денис Мантуров утверждает, что в течение последних лет были разработаны более 1,5 тысяч типов электронных компонентов. И они смогут заменять западные варианты. Если же какие-то компоненты все же окажутся без российских аналогов, то в Минпромторге рассчитывают закупать их у стран Юго-Восточной Азии, чья электронная промышленность ничуть не уступает американской и европейской, но которые не вводили против России санкции и открыто торгуют с нашей страной.

Новая госпрограмма и спутники ГЛОНАСС

На самом деле, программа перевода спутников ГЛОНАСС на комплектующие отечественного производства стартовала еще в 2018 году. Она рассчитана на период до 2023 года. За пятилетку планируется перевести космические аппараты на российские детали. В 2020 году полетит в космос последний космический аппарат серии «Глонасс-М», а в 2023 году – последний спутник серии «Глонасс-К».

Однако на реализацию программы нужны средства. И немалые. Но у государства может и не найтись свободных средств, да еще в таких масштабах. Так, поправки к федеральному бюджету предусматривают сокращение бюджетных расходов на реализацию федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы». Ассигнования урезаются на 12,9 млрд рублей, в том числе на 6,9 млрд рублей урезают финансирование «Роскосмосу» и на 6 млрд рублей – Министерству обороны Российской Федерации.

Уменьшение финансирования объясняется такими причинами, как невозможность серийного производства космических аппаратов и создания наземного комплекса для управления спутниками. Отсутствие иностранных комплектующих по-прежнему остается важнейшей проблемой отрасли. И поэтому дополнительные средства в размере 7 млрд рублей будут направлены как раз на создание специального страхового запаса электронных компонентов иностранного производства.

Таким образом, можно говорить о перераспределении средств внутри федеральной целевой программы. Никто не отказывается от ее реализации, но потребность в импортозамещении вносит очевидные корректировки в дальнейшую судьбу российской глобальной навигационной системы.

Сейчас основная задача – развивать новейшие разработки, совершенствовать уже имеющиеся технологии и, что не менее важно, создавать материально-техническую базу для производства отечественных электронных компонентов. В конце концов, если Китай создает свою навигационную систему, являющуюся достойным конкурентом GPS, то почему эта задача не под силу нашей стране?

Методы ГНСС-наблюдений

Начнем с того, что в спутниковой радионавигации для определения местоположения объекта на Земле самую важную роль играет точность определения расстояния между спутником и приемником в заданный момент времени. Учитывая, что спутники постоянно перемещаются по орбите высотой около 20000 км над поверхностью Земли, крайне сложно зафиксировать это расстояние с высокой точностью.

Читайте так же:
Как снять панель регулировок лачетти

Чтобы его вычислить достаточно знать скорость и время прохождения радиосигнала, который излучает спутник. Скорость распространения сигнала будем считать равной скорости света. А вот зафиксировать точное время излучения и время его приема проблематично из-за высокой скорости распространения. Для решения этой задачи было решено синхронизировать спутники и приемники так, чтобы в каждый момент времени на них генерировался одинаковый по содержанию сигнал.

Внутри радиосигнала содержится информация о координатах спутников, а также поправка в часы. В совокупности все это называется Навигационным сообщением (НС).

В зависимости от типа этого радиосигнала используют 2 способа определения дальности: по измерениям кода или фазы несущей, которые отличаются по своей природе и по точности вычисленного решения.

Что представляет из себя код? Это последовательность нулей и единиц, подобранная таким образом, чтобы набор цифр выглядел совершенно случайным. Естественно он вовсе не случайный, а тщательно продуманный, поэтому называется псевдослучайной последовательностью.

В навигационных системах GPS и ГЛОНАСС реализуется свое системное время, по которому и происходит синхронизация спутника и приемника. Итак, в момент времени t0 спутником излучается кодовый сигнал. В этот же момент времени приемник генерирует точно такой же код, и принимает радиосигнал от спутника в момент t1. Совмещая эти последовательности приемник рассчитывает время выхода сигнала и время его прохождения от спутника до приемника dt. Таким образом по времени и скорости вычисляется псевдодальность.

Если бы стандарты времени на спутнике и приемнике совпадали, а все возможные ошибки были учтены, то получилась бы просто дальность. Но часы приемника менее точные, поэтому в расчет расстояния входит как минимум ошибка хода часов (синхронизации времени), отсюда и появляется приставка «псевдо».

Точность совмещения псевдослучайных последовательностей приемника и спутника равна длине символа, а это 3 м для гражданского C/A — кода и 0,3 м для защищенного P-кода, поэтому рассчитать псевдодальность точнее этих величин не получится.

Гораздо более высокой точности можно добиться, измеряя фазу радиосигнала со спутника (т.н. «фаза несущей»). Длина волны на частоте L1 = 19 см, а фаза этой волны колеблется в пределах 360°, получается, что математически возможно вычислить псевдодальность с субмиллиметровой точностью. По аналогии с кодовым сигналом на спутнике и приемнике генерируются фазомодулированные сигналы, только они никак не синхронизированы. Вычислением смещения фазомодулированного сигнала, переданного со спутника на приемник, определяется дробная часть фазы.

Основная проблема – найти целое число длин волн, так как волны не отличаются друг от друга. Задача по поиску числа целых фаз называется решением фазовой неоднозначности, и решается через системы уравнений. Приблизительное решение позволяет перейти в плавающий режим, а однозначное решение – в фиксированный. Именно при фиксированном решении рекомендуется производить измерения.

А теперь рассмотрим, как знание псевдодальности поможет отыскать координаты приемника. Различают 2 метода наблюдений: абсолютный и относительный.

Абсолютный метод характеризуется самостоятельным определением положения приемника по пространственной засечке. Чтобы ее реализовать необходимо знать величину псевдодальности и координаты как минимум 4х спутников. Псевдодальность вычисляется по коду либо по фазе, а координаты спутников передаются в навигационном сообщении от каждого из них. Таким образом рассчитываются неизвестные координаты X, Y, Z и поправка часов dt приемника.

Абсолютный метод основан на измерениях по коду, поэтому точность зависит от качества кварцевого генератора времени приемника и составляет 3-15 м. Применяется этот метод в низкоточной навигации (мониторинге транспорта, судов и пр.).

Для уточнения данных можно использовать различные дифференциальные сервисы, работающие по технологии PPP (Precise Point Positioning). Такие сервисы (RTX, Atlas, TerraStar) передают предрассчитанную корректирующую информацию (точные эфемериды и уходы часов), чтобы приемник смог вычислить свое местоположение с субдециметровой точностью. Здесь в качестве канала доставки корректирующей информации могут использоваться геостационарные спутники или сеть Интернет. Однако существует ряд ограничений: приемник обязательно многочастотный, наблюдения должны проводиться не менее часа, а подписка на эти сервисы платная.

В относительном методе задействовано минимум 2 приемника, один из которых находится на пункте с известными координатами (База), а второй на определяемом (Ровер). В данном случае по разнице координат, определенных Базовым приемником по спутникам и введенных вручную известных координат этого пункта, рассчитывается поправка в псевдодальность. Эта поправка передается на Ровер (на определяемом пункте) и корректирует его измеренные псевдодальности для уточнения определения местоположения.

Относительный метод, реализуемый по кодовым измерениям, называют также дифференциальным или DGPS. Точность такого метода субметровая (50-80 см), однако поправка в псевдодальность может быть передана на расстоянии 200-300 км. Поэтому метод DGPS активно используется в морской навигации, сельском хозяйстве и ж/д мониторинге.

Использование относительного метода по измерениям фазы несущей позволяет достигать сантиметровой точности. Только этот метод подходит для решения геодезических задач. По характеру движения это могут быть и статика, и кинематика. Статика реализуется в измерении конкретной точки, когда на пункте в течение нескольких эпох собираются и усредняются данные со спутников. Кинематика же – создание траектории движения приемника. Причем в соответствии с фильтрами, определяющими неподвижен приемник или перемещается, обработка этих данных происходит по различным алгоритмам. В общем случае, увеличение точности связано с длительностью измерений, а также с условиями съемки.

Читайте так же:
Регулировка тормозной ленты акпп rl4f03a

Отдельно хотелось бы сказать, что способ обработки данных находится вне классификации, так как к любому методу наблюдений применимы и постобработка, и определение координат в реальном времени. Однако для постобработки понадобятся компьютер и специализированная программа для обработки измерений. В реальном времени обработка происходит сразу в управляющем микропрограммном обеспечении ГНСС-приемника с использованием корректирующей информации.

Таким образом, в зависимости от задачи, ожидаемой точности и возможностей оборудования подбирается метод наблюдения. Естественно, каждая отдельная задача требует определенного подхода, учета всех нюансов наблюдения, а также подготовки. В этой же статье мы хотели обобщить информацию и преподнести ее простым языком. Надеемся, после ее прочтения Вы узнали больше.

ГЛОНАСС спускается на землю

Фото: Александр Кряжев / РИА Новости

Правительство может отказаться от планов серийного производства космических аппаратов ГЛОНАСС-К из-за ограничений на импорт иностранных комплектующих и невозможности оперативно изготовить российские аналоги электронной компонентной базы. Это следует из заключения Счетной палаты на проект поправок к федеральному бюджету на 2019 год, с которым ознакомился РБК. Госдума приняла проект в первом чтении 18 июня.

Согласно документу, на 12,9 млрд руб. в текущем году сокращаются бюджетные расходы в рамках федеральной целевой программы (ФЦП) «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы». Это объясняется невозможностью изготовления серийных космических аппаратов ГЛОНАСС-К, а также создания наземного комплекса управления спутниками ГЛОНАСС «из-за ограничений на поставку электронной компонентной базы иностранного производства и невозможности ее оперативного замещения». Более половины урезаемых ассигнований, 6,9 млрд руб., полагалось «Роскосмосу», еще 6 млрд руб. — Минобороны в рамках госпрограммы «Космическая деятельность России».

Вместе с тем на 7,05 млрд руб. увеличиваются расходы на другие мероприятия ФЦП по развитию ГЛОНАСС. Часть этих денег будет направлена на формирование «страхового запаса электронной компонентной базы иностранного производства, в том числе для изготовления 11 космических аппаратов ГЛОНАСС-К2».

«Программа восполнения и модернизации орбитальной группировки сохраняется. Идет внутреннее перераспределение средств на отечественные опытно-конструкторские работы с целью импортозамещения», — прокомментировали РБК решение в аппарате вице-премьера Юрия Борисова.

Разные ГЛОНАСС

ГЛОНАСС-К2 — перспективная серия космических аппаратов системы ГЛОНАСС, разработанная ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнева» в качестве доработанного варианта спутников третьего поколения этой серии — ГЛОНАСС-К (первое поколение — ГЛОНАСС, второе поколение — ГЛОНАСС-М).

Согласно Стратегии развития ГЛОНАСС до 2030 года запуск последнего космического аппарата серии ГЛОНАСС-М планируется на 2020 год, последний спутник ГЛОНАСС-К должен полететь в 2023 году. Сейчас в орбитальной группировке ГЛОНАСС два спутника ГЛОНАСС-К. Первый такой спутник был запущен 26 октября 2011 года, второй — в 2014 году. Запуск третьего аппарата долгое время откладывался из-за проблем с поставками комплектующих.

Первый аппарат серии ГЛОНАСС-К2 планируется запустить на орбиту в конце 2019-го — начале 2020 года, заверял генеральный директор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин на лекции в МГУ в мае.

Санкции против ГЛОНАСС

Евросоюз в 2014 году запретил экспорт в Россию товаров двойного назначения, если они предназначены для конечного военного использования. Поставки для космической отрасли были выведены из-под санкций, но только если они предназначаются для гражданского сектора. Но ГЛОНАСС является системой двойного назначения, то есть может использоваться в том числе в военных целях.

США в августе 2018 года решили окончательно прекратить выдачу лицензий на экспорт российским госпредприятиям продукции двойного назначения, маркированной по критерию «Национальная безопасность» — это в том числе авионика, электронные компоненты, микросхемы, системы спутниковой связи и т.д. (впрочем, и до этого такие лицензии выдавались только в индивидуальных случаях).

С 2014 года чиновники в сфере космоса ведут разговоры о замене импортных комплектующих в спутниках ГЛОНАСС, в 2016 году предприятие «Микрон» заявляло, что оно начало поставки радиационно стойких интегральных микросхем для спутников ГЛОНАСС-К. Однако в 2018 году «Интерфакс» сообщал со ссылкой на источник в ракетно-космической отрасли, что при создании новых спутников ГЛОНАСС-К разработчики столкнулись с проблемами при импортозамещении электронной компонентной базы. Предыдущее поколение этих спутников (ГЛОНАСС-М) содержало 75–80% западных комплектующих.

Гендиректор предприятия — производителя спутников «ИСС имени Решетнева» Николай Тестоедов в апреле 2018 года заявлял РИА «Новости», что космические аппараты системы ГЛОНАСС почти на 40% состоят из зарубежных комплектующих. По словам топ-менеджера, «Роскосмос» разработал программу импортозамещения, согласно которой к 2022 году в космических аппаратах ГЛОНАСС должно быть не более 10% иностранных комплектующих, а полностью избавиться от зарубежных элементов планируется к 2025 году.

Программа перевода спутников ГЛОНАСС полностью на отечественные комплектующие рассчитана до 2023 года, рассказывал в июне 2019 года председатель Научно-технического совета Роскосмоса Юрий Коптев. «Есть программа, рассчитанная на четыре года, согласована с разработчиками элементной базы. По ней каждый год появляется определенная номенклатура российских элементов, которыми замещают иностранные», — говорил Коптев. Эта программа стартовала в 2018 году. Она предполагает, что в будущем в спутниках ГЛОНАСС не будет ни одного иностранного компонента.

Министр промышленности Денис Мантуров в августе 2018 года говорил, что за последние шесть лет было разработано уже более 1,5 тыс. типов электронной компонентной базы. «По электронике будем заменять недоступные компоненты собственными, недостающие — импортировать из стран Юго-Восточной Азии, эти рынки для нас открыты», — сказал тогда министр.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector