» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Январь, 2023 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (70) 2023
Автор: Родин Никита Вячеславович, Студент
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Принцип работы и анализ возможностей системы ГЛОНАСС
Дата публикации: 24.12.2022
ПРИНЦИП РАБОТЫ И АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС
Родин Никита Вячеславович
студент
Омский государственный
технический университет, г. Омск
Аннотация. В
статье автор пытается определить значимость и применимость системы ГЛОНАСС,
принцип её работы и возможностей.
В современном мире спутниковая навигация из нечто
роскошного превратилась в повседневного помощника, который помогает нам в
разных бытовых ситуациях: поиск нужного адреса, построение маршрута до
заданного места и т.д. Мы привыкли ею пользоваться, но знаем ли, как она
работает? Что такое ГЛОНАСС, чем она отличается от GPS и какие возможности
предлагает людям, разберемся в данной статье.
Функции спутниковой навигации
Основная функция любой навигации – определение точных
координат, т.е. местоположение объекта. Зная эти данные и время на перемещение
от одной точки к другой, можно вычислить скорость. Эти свойства находят свое
применение в разных видах человеческой деятельности, например, в геодезии,
логистике, спасении людей и т.д.
Навигационные
системы обеспечивают ориентацию в пространстве с помощью таких
факторовкак определение местоположения посредством датчиков или других внешних
источников (например, навигационные
спутники), а также информации от других объектов.
Также следует
заметить, что развитие систем связи позволило использовать такую навигацию как
средство отслеживания общественного транспорта (для этого существуют отдельные
приложения), состояния различной техники и т.п.
На данный момент в мире используются всего две глобальные системы: российская ГЛОНАСС и американская GPS. Каждая из них имеет свои особенности, недостатки и преимущества, о которых мы поговорим дальше.
ГЛОНАСС – российская система
спутниковой навигации
ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) –
навигационная спутниковая система, созданная в России, аналог давно
существующей GPS.
ГЛОНАСС за последние десять лет стала привычным, а в некоторых
случаях и необходимым инструментом глобальной навигации. Российский комплекс,
основанный на трансляции сигнала со спутников, доступен пользователям из РФ и
других государств.
Понятие системы было
сформированов 1976 году, когда был начат проект советского навигационного
комплекса, продолжившего военную программу «Циклон». Запущена ГЛОНАСС была
шестью годами позже.
7 декабря 2015 года –важный день в истории создания ГЛОНАСС. Именно в этот день готовая к применению и проверенная система была направлена на финальные испытания Министерства обороны РФ.
Структура системы ГЛОНАСС
Принцип работы ГЛОНАСС довольно прост и фактически ничем не отличается от
подобных систем навигации.
Сигнал передается со спутников, которые находятся на
орбитах. Онимеет долготу, широту, высоту и время подачи сигнала к приемнику.Спутники ГЛОНАСС расположены на круговой
орбите на высоте 19 400 км с наклоном 64,8° и периодом
11 часов 15 минут. Спутниковая группировка существует в трёх орбитальных
плоскостях, в каждой из них равномерным способом распределены 8 спутников.
Для того, чтобы определить координаты,
приёмник должен принимать сигнал как минимум четырёх спутников и вычислить
расстояния до них. При использовании меньшего количества спутников определение
координат усложняется из-за ошибок, вызванных неточностью часов приёмника.
Какие возможности предоставляет ГЛОНАСС?
ГЛОНАСС предоставляет
два вида услуг:
· услуги с открытым сигналом (стандартной точности);
· услуги с закрытым сигналом (повышенной точности).
Услуги стандартной точности предоставляются
клиентам при помощи передачи сигналов стандартной точности в L-диапазоне
частот. Каждый космический аппарат «Глонасс-М» передаёт радиосигналы
с частотным разделением в двух диапазонах: L1 (1,6 ГГц) и L2 (1,25 ГГц).
К закрытому сигналу
повышенной точности доступ имеется лишь у определенных потребителей.
Основными его пользователем являются Вооруженные силы Российской Федерации.
Передача сигнала производится в том же диапазоне и с той же частотой, что и
открытый, но его скорость передачи в десять раз выше, что позволяет увеличить
точность установления координат. Закрытый сигнал не снабжён системой
шифрования, хотя его псевдослучайный код и засекречен.
Отличия ГЛОНАСС от GPS
Работа этих
систем устроена по одному принципу, а именно – анализ спектрального смещения по
эффекту Доплера. К тому же для каждой из них необходим прибор на земле,
принимающий сигнал, чтобы спутник заметил его.
Однако и между такими схожими спутниковыми
системами имеется некоторый ряд отличий:
·
Спутники
ГЛОНАСС находятся на асинхронных орбитах, по 8 в трёх плоскостях, GPS – 8 спутников на 4 геостационарных
орбитах. Если говорить проще, то ГЛОНАСС с высокой точностью определяет
координаты во всех широтах, в то время как у GPS имеются сложности в полярных областях.
·
Доступ к ПО GPS находится в легком доступе, у ГЛОНАСС оно
представлено в крайне ограниченном количестве.
·
GPS охватывает почти 100% территории Земли. ГЛОНАСС, в свою очередь, полностью
покрывает лишь территорию России, в связи с чем сигнал от спутников,
находящихся за ее пределами, может быть очень слабым, либо вовсе отсутствовать.
Сфера применения ГЛОНАСС
В настоящее время ГЛОНАСС находит свое
применение во многих областях. Однако самое широкое применение этой системы
получили в транспортной логистике.
К примеру, ГЛОНАСС оборудование и навигаторы
довольно часто устанавливают в автопарках. На базе системы ГЛОНАСС также
возможно выполнение таких задач, как контроль за работой водителей, контроль за
несанкционированным передвижением автомобиля, контроль состояния автомобиля
угона и многое другое.
Из-за того, что область применения системы
ГЛОНАСС достаточно велика, очевидно, что данная система мониторинга транспорта
незаменима при решении любых задач и вопросов, связанных с перевозкой грузов и
людей.
Однако использование данной навигационной
системы можно найти и в не совсем обычных ситуациях, к примеру, наблюдение за
редкими животными. Для осуществления этой идеи используются специальные
спутниковые ошейники, которые помогают отслеживать их местоположение. На данный
момент устройства этого типа обладают слишком высоким энергопотреблением, но в
будущем, вероятно, эта проблема будет устранена. Таким образом, спутниковые
навигации помогают защищать животных из Красной книги и не дать им вовсе
исчезнуть.
Список литературы:
- https://glonasssystem.ru/sfera-primeneniya-sistemyi-monitoringa-glonass/
- https://eraglonass.ru/sistema-glonass-chto-eto-i-kak-rabotaet/
- https://omnicommsystems.ru/about/blog/globalnye-sistemy-sputnikovoy-navigatsii/
- https://www.glonass-iac.ru/guide/glonass.php
- https://resurscontrol.com/blog/glonass-sistema-sputnikovoj-navigaczii/
Комментарии:
