ГЛОНАСС GPS

GPS / ГЛОНАСС

GPS и ГЛОНАСС являются спутниковыми системами, обеспечивающими автономное геопространственное позиционирование с глобальным охватом и позволяющими небольшим электронным приемникам определять местоположение (долготу, широту и высоту / угол места).

Они работают с использованием сигналов, посылаемых приемникам на Земле со спутников в космосе. Обрабатывая данные, отправленные с нескольких спутников, и анализируя, насколько далеко приемник находится от него, мы получаем точные данные о местоположении объекта исследования.

Существуют различные региональные навигационные системы. Это GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou и др. Наиболее известные в широких кругах – это первые две. Поговорим подробнее о каждой и сравним их между собой.

Что такое ГЛОНАСС?

ГЛОНАСС – Глобальная Навигационная Спутниковая Система. Разработка была начата Советским Союзом в 1976 году.

Первоначально создавалось и предназначалось для военных нужд, позже стало доступным для гражданского использования.

На сегодняшний день система слежения ГЛОНАСС использует в общей сложности 24 работающих спутника, вращающихся вокруг Земли в 3 орбитальных плоскостях в диапазоне высот 1900-2000 км. На орбитальную плоскость приходится 8 спутниковых слотов. Каждый день сателлиты огибают около двух Земных орбит под углом 64,8 ° градуса от экватора.

Преимуществом доступа к нескольким спутникам является точность, избыточность и доступность сигнала в любое время, в том числе при затрудненной видимости (здания, облака и др.)

До 2011 года российское правительство потратило около 5 миллиардов долларов на проект ГЛОНАСС и дополнительно инвестировало 320 миллиардов рублей (10 миллиардов долларов) на период с 2012 по 2020 год. ГЛОНАСС является самым дорогим проектом, когда-либо созданным Федеральным космическим агентством России.

Что такое GPS?

GPS – Глобальная система позиционирования, космическая спутниковая навигационная система, которая предоставляет информацию о местоположении и времени при любых погодных условиях.

GPS использует 31 спутник, 24 из них работают одновременно. Спутники расположены в 6 равноотстоящих друг от друга орбитальных плоскостях на высоте 21150 км под углом 55 ° от экватора. Если какой-либо из спутников вышел из строя или нуждается в обслуживании, один из дополнительных 7 может занять его место.

Устройство-приёмник GPS принимает сигнал от 4 спутников в любой момент времени.

Широко используется в коммерческих устройствах, таких как мобильные телефоны, навигаторы и т. д.

Применение ГЛОНАСС / GPS

Основное применение глобальных навигационных систем:

  • Местоположение - определение точной геопозиции;
  • Навигация – построение маршрутов передвижения;
  • Отслеживание - мониторинг объекта или личного движения;
  • Картографирование - создание мировых карт;
  • Время - спутники оснащены атомными часами с точностью до наносекунд, с их помощью определяется точное мировое время.

Отрасли применения:

  • Сельское хозяйство.
    Высокоточные позиционирующие продукты, обеспечивают повышение производительности, эффективности и экономию времени и затрат в сельскохозяйственной промышленности. Могут использоваться для помощи фермерам в уборке полей.
  • Авиационно-космическая отрасль.
    Используется для навигации объектов авиации и космонавтики на земле или в воздухе.
  • Автомобильная промышленность.
    Технология ГЛОНАСС обеспечивает точность, доступность и надежность, необходимые для обеспечения автономности транспортного средства.
  • Строительство, горное дело.
    Широкий выбор инновационных продуктов мониторинга транспорта отличается высокой надежностью даже в самых тяжелых условиях эксплуатации.
  • Оборона.
    Используются в военных целях, а также аварийными бригадами для поиска людей, нуждающихся в помощи. Точные, надежные измерения положения и времени имеют решающее значение для успешных военных и спасательных операций.
  • Мореплавание.
    Сигналы GPS/ГЛОНАСС дают морякам координаты с точностью до 9 метров.
  • Картографирование, геодезия.
    Сбор геопространственных данных с использованием картографических датчиков, установленных на движущихся платформах, таких как автомобили, морские суда или самолеты. Технология ГЛОНАСС/GPS значительно повысила скорость и производительность профессиональных геодезистов благодаря использованию точности сантиметра на уровне, обеспечиваемой RTK-позиционированием.
  • Беспилотные системы.
    Используются в широком спектре устройств: военных и оборонных, обнаружения мин, аэросъемки, автомобильной навигации, спорта. В недалеком будущем планируется использовать дроны с датчиками GPS/ГЛОНАСС для целей доставки.

Сходства и отличия GPS / ГЛОНАСС

GPS и ГЛОНАСС - это две разные спутниковые системы навигации, предназначенные для обеспечения геолокации и времени по всему земному шару и обычно используются для отслеживания местоположения и навигации.

Технология

Название ГЛОНАСС GPS
Спутники Количество спутников 24 32
Орбитальные плоскости 3 6
Орбитальный угол наклона 64.8° 55°
Орбитальная высота 19.140 км 20.180 км
Точность 3.5-7.8 м 5-10 м
Период вращения вокруг Земли 11ч 15 мин 11 ч 58 мин
Сигнал Техника разделения FDMA CDMA
Несущие частоты L1
L2
1598.0625 - 1609.3125 МГц
1242.9375 - 1251.6875 МГц
1575.42 МГц
1227.60 МГц
Основная частота 5,0 МГц 10,24 МГц
Кодовая частота C/A
P
0.511 МГц
5.11 МГц
1.023 МГц
10.23 МГц
Длина кода C/A
P
511 чип
5.11 * 10 ^ 6 чип
1023 чип
6,187104 * 10 ^ 12 чип

Сигналы GPS и ГЛОНАСС отличаются друг от друга, их структура различна. В то время как GPS использует канальное разделение каналов, ГЛОНАСС использует частотное разделение каналов. Методы доступа к каналу описывают различные структуры для передачи сигналов через конкретную среду передачи, а также разделение пропускной способности между устройствами, использующими данный метод.

Более детально, спутники GPS используют кодирование CDMA и передают в полосах 1575,42 МГц (L1 Сигнал - Гражданский) и 1227,6 МГц (L2 Сигнал - Военный). Каждый спутник передает ту же частоту с уникальным кодом в качестве идентификатора для каждого спутника.

Напротив, спутники ГЛОНАСС используют кодирование FDMA и передают сигналы в полосах частот 1602 МГц (L1 Сигнал - Гражданский) и 1246 МГц (L2 Сигнал - Военный). Каждый спутник передает один и тот же код, но на разных частотах в окрестности соответствующих полос. Здесь L2 - это зашифрованный сигнал, доступ могут разрешен уполномоченным сотрудникам (военные).

Еще одно отличие между двумя схожими навигационными системами в различии описания математических моделей движения спутниковых парков.

Что лучше?

Что касается точности позиционирования, было бы неправильно называть одну из систем лучшей.

ГЛОНАСС имеет лучшее покрытие в высоких широтах (в основном в России и северных широтах), где трудно получить доступ к сигналам GPS. GPS же имеет высокий охват в низких и средних широтах и, следовательно, дает гораздо лучшую точность, чем ГЛОНАСС. Это дает ему преимущество над последним, поскольку охватывает регион, где проживает большая часть населения планеты.

При этом точность при навигации по городам значительно снижается из-за высотных зданий и инфраструктуры или из-за плохой погоды. В таких ситуациях в глобальном использовании ГЛОНАСС используется наряду с GPS для повышения точности позиционирования.

Было доказано, что устройства, имеющие как GPS, так и ГЛОНАСС-чипы, обеспечивают комбинированный доступ примерно к 55 спутникам. Это приводит к повышению точности определения местоположения, надежности и скорости. Эта комбинация также упоминается как двухъядерное устройство на основе определения местоположения, помогает пользователям в ситуациях, когда спутники, основанные на одной системе, могут быть недоступны или заблокированы вследствие внешних препятствий (здания, инфраструктура, облака).

Заключение

Подведя итоги, GPS, несомненно, более доступен и работает лучше в большинстве стран мира. Тем не менее, ГЛОНАСС важен для высокой точности, особенно в многолюдных городских районах.

Подробнее прочитать об установлении ГЛОНАСС/GPS на автомобиль можете пройдя по ссылке.

Запрос коммерческого предложения