Ключевые особенности систем навигации gps


Особенности построения и современное развитие глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS : научное издание

Перевод названия: Features of construction and modern development of GNSS GLONASS and GPS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: ГНСС, глонасс, gps, характеристики навигационных космических аппаратов ГЛОНАСС/ GPS, gnss, GLOnASS, GPS / GLONASS characteristics

Аннотация: Рассмотрена история развития, структура и основы построения навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Отражены ключевые характеристики и тенденции развития новых навигационных сигналов в современных навигационных космических аппаратах. Приведены отличительные особенности, достоинства и недостатки ГЛОНАСС и GPS, включая навигационную аппаратуру потребителей, а также пути их дальнейшего совершенствования. Global Navigation Satellite Systems (GNSS): American NAVSTAR and Russian GLONASS are used to determine the position and spatial orientation of objects, currently. Globality of Satellite Systems is ensured by the functioning in near-earth orbits of artificial satellites, which continuously transmit high-precision measuring signals and thus create an information coordinate-time field around our planet [1,2]. The main difference from the GPS system is that the GLONASS satellites in their orbital motion have no resonance with the gravitational field of the Earth and the centrifugal force caused by its daily rotation, which provides them greater stability. Thus, the satellites GLONASS grouping does not require additional adjustments during the whole period of active existence. However, the lifetime of GLONASS satellites as they are upgraded is less by 5-7 years than for NKA GPS. The structure of the navigation message GLONASS and GPS is also different due to the fact that in GLONASS the duration of the superframe consisting of 5 frames of 30 seconds is 2,5 minutes, and in GPS the superframe consists of 25 frames of 30 seconds and its duration is 12,5 mines. Therefore, in GLONASS, unlike GPS, there is a faster update of the almanac. Comparing the methods of signal separation, the advantages of code division of signals in comparison with the frequency one include the absence of the effect of the unevenness of the group delay time of the radio-frequency path on the accuracy of coordinate determinations, the lower power consumption of navigation receivers. At the same time, the frequency method of signal separation has a higher degree of distinguishability of navigation signals, which provides better search characteristics, and less vulnerability to narrowband interference. To improve the accuracy of the GPS time-co-ordinate determinations, GPS has a widely developed network of differential and zero-point GPS base stations located around the globe that allows minimizing ephemeris, ionospheric and tropospheric measurement errors practically anywhere in the world. On the territory of the USA, Canada, Japan, China, the European Union and India there are stations transmitting corrections for the differential mode, which allows reducing the error to 1-2 meters in these countries, and using more complex differential regimes, 10 cm [4]. The ephemerides of the GLONASS system are determined from the requested measurements of the distances of three command measurement systems (CMS) (St. Petersburg, Yeniseysk, Komsomolsk-on-Amur), and the position of the SC time scales for single-stage, non-interrogative and interrogation measurements. The control system, measurement and control (Moscow), tied to the central synchronizer (CS) of the system. The main element of the non-interrogative technology of ephemeris-time provision is the use of an non-interrogating measuring station network. Thus, as a result of constant confrontation in the «navigational war» between Russia and the US, the following trends have evolved: GNSS, GLONASS, GPS: the use of new navigation crypto-signals; formation of special anti-noise navigation zones for special consumers; extending the service life of the satellites in orbit; the introduction of new onboard 'highly stable time standards, the use of antennas with flexible control of its directional pattern; increase the accuracy of the definition of the ephemerides of the satellites and the autonomy of the satellite constellation; The use of satellites in highly elliptical and geostationary orbits.

Ссылки на полный текст

Глонасс и gps — в чем разница? GPS Глонасс

Аббревиатура ГЛОНАСС дословно расшифровывается как «Глобальная навигационная спутниковая система». Данная система спутниковой навигации, является российской. Она была разработана еще по заказу Министерства обороны СССР и заработала в 50-е годы прошлого столетия, в то время, когда в космос запустили первый спутник. Во время изучения сигналов со спутника, учеными было обнаружено, что при использовании их специальным образом, возможно определять свое местоположение по координатам, при этом с очень высокой для того времени точностью. За этим открытием последовали активные научные работы с целью разработать глобальную навигационную спутниковую систему.

В первые, ГЛОНАСС вышел на орбиту Земли лишь в 1982 году. В 90-х годах в этой системе уже был полный комплект спутников, в количестве 24-х штук. Тем не менее, в скором времени финансирование системы прекратилось и к 2001 году осталось лишь 6 спутников. Сегодня в России идет федеральная целевая программа по полной модернизации комплектации этой системы и восстановлению количества спутников на орбите.

Спутники системы ГЛОНАСС перемещаются по 8 спутников в 3-х плоскостях. Их траектория не синхронизирована с вращением Земного шара. Благодаря такому движению, спутники более стабильны и не нуждаются в корректировке. Но есть и значительный минус - их срок службы достаточно короткий, а их количества пока не достаточно для максимального использования системы.

Сигнал передается по частоте FDMA и применяется сложная модель вычисления на приемнике координат. Эта модель очень ресурсоемка для принимающего устройства, вследствие чего они имеют более мощный процессор и приемник, а это приводит к увеличению их габаритов.

Буквы GPS расшифровываются как «Global Positioning System», что в переводе означает «глобальная система позиционирования». Эта спутниковая система разработана в Америке. Она разрабатывалась по заказу американского Министерства обороны.

Первый спутник GPS был запущен на орбиту в 1974 году, спустя около 20-ти лет после появления самой идеи о спутниковой навигации. Еще через 20 лет, система GPS была принята на вооружение США и применялась для наведения ракет на наземные и воздушные цели. Но в наши годы эта система эффективно используется в мирных целях для определении точных координат различных объектов.

Но, тем не менее, условия получения сигналов GPS не могут гарантировать 100% точность, т.к. напрямую зависят от политики Минобороны Соединенных Штатов. GPSспутники перемещаются по 6-ти плоскостям на орбите, в каждой из которых по 4 спутника. Самих же спутников запущено и функционирует на сегодняшний день в избытке. В GPS применяется код CDMA, что позволяет уменьшить размеры приемника до размера наручных часов.

Краткие выводы:

  1. Основное отличие GPS от ГЛОНАСС в «национальности». GPS - это американская спутниковая система, а ГЛОНАСС - российская.
  2. Отличия в траекториях по плоскостям. Восемь спутников ГЛОНАСС перемещаются в трех орбитальных плоскостях, в GPS спутники движутся по шести разным плоскостям. ГЛОНАСС спутников пока недостаточно для максимальной эффективности, а GPS - полный комплект.

М(конкурентов американской системы GPS), которые были запущены 5 декабря текущего года с космодрома Байконур, через несколько часов упали в Тихом океане, северо-западнее Гонолулу, не достигнув орбиты, привлекло к себе внимание широкой публики.

Каковы же отличия основных, существующих ныне глобальных систем навигации? В этом вопросе разбирались корреспонденты «Автопортала».

Сначала о российской разработке, недавно попавшей в сводки мировых информагенств.
ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) - российская система спутниковой навигации. Фактически это группировка спутников специального назначения. С околоземных орбит они передают сигналы, по которым навигационное устройство вычисляет свои координаты на местности. Затем они отображаются в виде метки на карте.

Проект запустили еще во времена СССР: первый спутник вывели на орбиту в 1982 году. Изначально систему планировали использовать исключительно для оборонных нужд - рядовым гражданам точная навигация на местности была недоступна

Известную и сравнительно давно используемую по всему миру систему ориентации GPS (Global Positioning System) создало и финансирует министерство обороны США. Ее сигнал стал доступен с 2000 года, и сегодня количество моделей навигационных устройств, работающих с ней, не поддается счету.

Основное отличие а- это сигнал и его структура. В системе GPS используется кодовое разделение каналов. В системе ГЛОНАСС - частотное разделение каналов.

Для описания движения спутников по орбите используются принципиально разные математические модели. Модель GPS подразумевает, что траектория движения спутника разбивается на участки.

В системе ГЛОНАСС используется дифференциальная модель движения. Это означает, что для определения координат спутника на заданный момент времени требуется решить систему дифференциальных уравнений.

В системе GPS 6 орбитальных плоскостей, и предполагалось по 4 спутника на каждой. Итого - 24 спутника, но они не обеспечивали должного покрытия всего земного шара, да и если какой-нибудь аппарат выходит из строя, то заменить его нечем. Поэтому группировку нарастили до 32 спутников. В этом случае некоторые орбиты имеют до 6 спутников.

В системе ГЛОНАСС 3 плоскости по 8 спутников (8 теоретически). Это обеспечивает полное покрытие земли и хорошую геометрию. Россияне рассчитали более оптимальную орбиту, но вот доделать всё в целом не смогли.

Из-за серьезной технической ошибки, в начале декабря текущего года ракета-носитель "Протон-М" несущая 3 спутника ГЛОНАСС-М отклонилась от курса на 8 градусов, в результате чего спутники вышли на незамкнутую орбиту и упали в несудоходном районе Тихого океана.

Сферы применения

У спутниковой навигации GPS, в отличие от российского аналога, кроме популярных навигацилнных систем, постоянно появляются и новые области применения. Взять, например, так называемые трекеры. Это миниатюрное устройство которые можно положить в портфель школьника, привязать к ошейнику собаки или упрятать в автомобильную аптечку. После этого на интернет-странице специального сервиса можно в любой момент увидеть на карте, где находится трекер и, стало быть, сам объект.. А можно задать зону, и при выходе трекера за ее пределы вас оповестит об этом SMS-сообщение.
Устройствоможно снабдить «тревожной» кнопкой. Одно нажатие попавшего в беду - и в эфир идет сигнал «SOS». Тот, кто его получит, может определить по карте, где именно случилось происшествие.

Разница в ресурсах

В существующем виде система ГЛОНАСС была разработана и запущена в интересах Министерства обороны РФ в 1993 г. с орбитальной группировкой ограниченного состава (12 спутников). В 1995 г. орбитальная группировка была развернута до штатного состава в 24 космических аппарата, однако впоследствии из-за недофинансирования вновь сократилась. До упомянутого выше инциндента с российскими спутниками на орбите Земли находилось26 спутников ГЛОНАСС, однако используются только 20, еще4были временно выведены на техобслуживание, а 2 находились в резерве

Средний технический ресурс спутников «ГЛОНАСС» составляет 4,5 года при гарантированном сроке активного существования 3 года.

США же используют спутники второго поколения GPSIIR с техническим сроком службы 10 лет, в реальности же - до 20 лет, что позволяет им иметь всю необходимую для функционирования системы группировку спутников на орбите и поддерживать ее функционирование, запуская всего лишь один спутник в год. Точностные характеристики российской ГЛОНАСС также существенно уступают американской GPS. Величина среднеквадратичного отклонения ГЛОНАСС в плоскости составляет 17,1 м, по высоте - 22,18 м, а у GPS аналогичные показатели - 2,76 м и 7,51м . Кроме того, россияне до сих пор не мо гут обеспечить покрытие ГЛОНАСС всей запланированной территории

Основы принципов спутниковой навигации были заложены ещё в пятидесятые годы, после запуска первого советского искусственного спутника. Наблюдая сигнал, транслируемый спутником, группа американских учёных под руководством Ричарда Кершнера обнаружила, что частота принимаемого сигнала возрастает с приближением спутника и, напротив, уменьшается по мере его отдаления (эффект Доплера). Такое наблюдение натолкнуло ученых на мысль о том, что точное знание расположения наземного объекта делает возможным измерение месторасположения и скорости спутника. Соответственно, точное знание положения спутника позволяет определить координаты и скорость перемещения наземного объекта.

Тем не менее, впервые практическая реализация идей американских специалистов и ученых СССР, занятых в разработке теории позиционирования, состоялась только в 1982 году после запуска первого спутника, которому предстояло войти в глобальную систему позиционирования (GLONASS).

ГЛОНАСС

ГЛОНАСС - одна из двух существующих глобальных систем спутниковой навигации, начало разработок которой было положено еще в 1976 году, после чего, в связи с отсутствием достаточного финансирования, программа была свернута. Полноценная реализация и запуск проекта ГЛОНАСС состоялись в 2009 году, после развала Союза. На сегодня российский ГЛОНАСС и американская GPS являются основными действующими системами глобальной спутниковой навигации.

Основное назначение ГЛОНАСС - оперативная доставка навигационно-временной информации пользователям наземного, космического, воздушного и морского базирования. Обеспечение доступа к гражданским сигналам GLONASS предоставляется потребителям на бесплатной основе без любых ограничений в любой точке земного шара. Обеспечение обмена информацией осуществляется 24-мя спутниками, перемещающимися по 3-м орбитальным траекториям на высотах порядка 19100 км. Основанная на тех же физических принципах, что и американский аналог ГЛОНАСС - система NAVSTAR GPS, - ГЛОНАСС обеспечивает погрешность измерений в 3-6 метров. GPS работает несколько точнее, обеспечивая доступ сигнала с точностью - 2…4 м.

Развитие проекта ГЛОНАСС находится в юрисдикции агентства «Роскосмос».

GPS

GPS (Джи Пи Эс, англ. Global Positioning System) - американская спутниковая система навигации, транслирующая полезные данные о времени и расстояниях и позволяющая определить месторасположения объекта в пределах глобальной координатной системы WGS 84. Разработка системы, ее реализация и ввод в эксплуатацию в 1993 году проводились согласно инструкциям Министерства обороны США.

Сегодня система GPS-навигации, как и ГЛОНАСС, доступна для использования гражданскими потребителями. Для обеспечения работы информационного канала достаточно приобрести GPS-навигатор или аналогичный аппарат с GPS-приёмником.

ГЛОНАСС или GPS?

В отличие от системы слежения NAVSTAR GPS, спутники, обеспечивающие работу системы GLONASS, не демонстрирует резонанса (работают асинхронно) с вращением Земли. Благодаря этому удается достичь большей стабильности транслируемого сигнала. Еще одно преимущество системы ГЛОНАСС раскрывается благодаря правильно подобранным параметрам орбиты (высоте, углу наклона и периоду): GLONASS способен обеспечивать надежную трансляцию сигнала в южных и полярных широтах - там, где трансляция GPS-сигнала оказывается крайне затруднена или невозможна.

Несмотря на ряд серьезных практических преимуществ ГЛОНАСС, реальная ситуация на рынке услуг заставляет большинство пользователь все же пока отдавать предпочтение GPS. В первую очередь это связано:

  • со значительно более доступной стоимостью коммуникаторов c поддержкой GPS;
  • полнейшим отсутствием (в отличие от GPS-сервисов) программных продуктов, позволяющих устанавливать ГЛОНАСС на коммуникаторах и смартфонах;
  • внушительному потенциалу программного обеспечения для GPS-систем навигации, позволяющему значительно расширить спектр применения последних.

GPS способна обеспечить доступ к полезным данным в любом месте земного шара (за исключением области Приполярья) практически в любых погодных условиях.

Система ГЛОНАСС является крупнейшим навигационным комплексом, который позволяет отслеживать местоположение различных объектов. Проект, запущенный в 1982 г., по сей день активно развивается и совершенствуется. Причем работа ведется как над техническим обеспечением ГЛОНАСС, так и над инфраструктурой, позволяющей использовать систему все большему количеству людей. Так, если первые годы существования комплекса навигация посредством спутников использовалась преимущественно в решении военных задач, то сегодня ГЛОНАСС - это технологичный инструмент позиционирования, который стал обязательным в жизнедеятельности миллионов гражданских пользователей.

Глобальные системы спутниковой навигации

Ввиду технологической сложности глобального спутникового позиционирования на сегодняшний день полностью соответствовать этому названию могут лишь две системы - ГЛОНАСС и GPS. Первая является российской, а вторая - плодом американских разработчиков. С технической точки зрения ГЛОНАСС - это комплекс специализированного аппаратного оснащения, расположенного и на орбите, и на земле.

Для связи со спутниками используются специальные датчики и приемники, считывающие сигналы и формирующие на их основе данные о местоположении. Для расчета временных параметров применяются специальные Они служат для определения положения объекта с учетом трансляции и обработки радиоволн. Сокращение погрешностей позволяет обеспечивать более достоверный расчет параметров позиционирования.

Функции спутниковой навигации

В спектр задач глобальных систем спутниковой навигации входит определение точного местоположения наземных объектов. Помимо географического положения, глобальные навигационные спутниковые системы позволяют учитывать время, путь следования, скорость и другие параметры. Реализуются эти задачи посредством спутников, находящихся в разных точках над земной поверхностью.

Применение глобальной навигации используется не только в транспортной отрасли. Спутники помогают в поисково-спасательных операциях, выполнении геодезических и строительных работ, а также без них не обходится координация и обслуживание других космических станций и аппаратов. Военная отрасль также не остается без поддержки системы подобных целей обеспечивает защищенный сигнал, предназначенный специально для авторизованной аппаратуры Министерства обороны.

Система ГЛОНАСС

Полноценную работу система начала лишь в 2010 г., хотя попытки ввести комплекс в активную работу предпринимались с 1995 г. Во многом проблемы были связаны с низкой долговечностью используемых спутников.

На данный момент ГЛОНАСС - это 24 спутника, которые работают в разных точках орбиты. В целом навигационную инфраструктуру можно представить тремя компонентами: управляющий комплекс (обеспечивает контроль группировки на орбите), а также навигационные технические средства пользователей.

24 спутника, каждый из которых имеет свою постоянную высоту, распределены на несколько категорий. На каждое полушарие приходится по 12 спутников. Посредством спутниковых орбит над поверхностью земли формируется сетка, за счет сигналов которой определяются точные координаты. Помимо этого, спутниковый ГЛОНАСС имеет и несколько резервных объектов. Они также находятся каждый на своей орбите и не бездействуют. В круг их задач входит расширение покрытия над конкретным регионом и замена выходящих из строя спутников.

Система GPS

Американский аналог ГЛОНАСС - это система GPS, которая начинала свою работу также в 1980-е, но только с 2000 года точность определения координат сделал возможным ее широкое распространение среди потребителей. На сегодняшний день спутники gps гарантируют точность до 2-3 м. Задержка в развитии возможностей навигации долгое время была обусловлена ограничениями позиционирования искусственного характера. Тем не менее их снятие позволило с максимальной точностью определять координаты. Даже при условии синхронизации с миниатюрными приемниками достигается результат, соответствующий ГЛОНАСС.

Отличия между ГЛОНАСС и GPS

Между навигационными системами выделяется несколько отличий. В частности, есть разница в характере расстановки и движении спутников на орбитах. В комплексе ГЛОНАСС они движутся по трем плоскостям (по восемь спутников на каждую), а в системе GPS предусматривается работа в шести плоскостях (примерно по четыре на плоскость). Таким образом, российская система обеспечивает более широкий охват наземной территории, что отражается и в более высокой точности. Однако на практике краткосрочная «жизнь» отечественных спутников не позволяет использовать весь потенциал системы ГЛОНАСС. GPS, в свою очередь, поддерживает высокую точность за счет избыточного количества спутников. Тем не менее российский комплекс регулярно вводит новые спутники, как для целевого использования так и в качестве резервной поддержки.

Также применяются разные методы кодирования сигнала - американцы используют код CDMA, а в ГЛОНАСС - FDMA. При расчете приемниками данных для позиционирования российская спутниковая система предусматривает более сложную модель. В результате для использования ГЛОНАСС необходимо высокое потребление энергии, что отражается в габаритах устройств.

Что позволяют возможности ГЛОНАСС?

Среди базовых задач системы — определение координат объекта, способного взаимодействовать ГЛОНАСС. GPS в этом смысле выполняет схожие задачи. В частности, рассчитываются параметры движения наземных, морских и воздушных объектов. За несколько секунд транспортное средство, обеспеченное соответствующим навигатором может вычислить характеристики собственного движения.

При этом использование глобальной навигации уже стало обязательным для отдельных категорий транспорта. Если в 2000-х распространение спутникового позиционирования относилось к контролю определенных стратегических объектов, то сегодня приемниками снабжаются морские и авиационные суда, общественный транспорт и т. д. В скором будущем не исключено и обязательное обеспечение ГЛОНАСС-навигаторами всех частных автомобилей.

Какие устройства работают с ГЛОНАСС

Система способна обеспечивать непрерывное глобальное обслуживание всех без исключения категорий потребителей независимо от климатических, территориальных и временных условий. Как и услуги системы GPS, ГЛОНАСС навигатор предоставляется бесплатно и в любой точке планеты.

Среди устройств, которые имеют возможность приема спутниковых сигналов, значатся не только бортовые навигационные средства и GPS-приемники, но также и сотовые телефоны. Данные о местоположении, направлении и скорости движения отправляются на специальный сервер по сетям GSM-операторов. В использовании возможностей спутниковой навигации помогает специальная программа ГЛОНАСС и различные приложения, которые занимаются обработкой карт.

Комбинированные приемники

Территориальное расширение спутниковой навигации обусловило сращивание двух систем с точки зрения потребителя. На практике устройства ГЛОНАСС нередко дополняются GPS и наоборот, что повышает точность позиционирования и временных параметров. Технически это реализуется посредством двух датчиков, интегрированных в один навигатор. На основе этой идеи и производятся совмещенные приемники, работающие одновременно с системами ГЛОНАСС, GPS и сопутствующей аппаратурой.

Кроме повышения точности определения такой симбиоз делает возможным отслеживание местоположения, когда спутники одной из систем не улавливаются. Минимальное количество орбитальных объектов, «видимость» которых требуется для работы навигатора, составляет три единицы. Так, если, например, программа ГЛОНАСС становится недоступной, то на помощь придут спутники gps.

Другие системы спутниковой навигации

Разработкой проектов, схожих по масштабам с ГЛОНАСС и GPS, занимается Европейский союз, а также Индия и Китай. планирует реализовать систему Galileo, состоящую из 30 спутников, что позволит добиться непревзойденной точности. В Индии планируется запуск системы IRNSS, работающей посредством семи спутников. Навигационный комплекс ориентируется на внутригосударственное использование. Система Compass от китайских разработчиков должна состоять из двух сегментов. Первый будет включать 5 спутников, а второй - 30. Соответственно, авторы проекта предполагают два формата обслуживания.

В последнее время все чаще в вопросах, касающихся навигационных систем и сервисов, упоминается GPS ГЛОНАСС . Сегодня навигация ГЛОНАСС GPS наращивает свою популярность, как среди индивидуальных лиц, так и в рядах частных и государственных компаний. Что стало причиной подобного явления: обычное любопытство по отношению к новшеству или более обоснованный выбор? Данный вопрос требует детального рассмотрения, и без небольшого исторического экскурса нам не обойтись.

Система GPS ГЛОНАСС – начало начал

До недавнего времени выбирать между навигационными системами ГЛОНАСС или GPS , что лучше, было просто неактуально, ввиду безоговорочного лидерства последней. Это, можно сказать, был обусловлено исторически. Отставание ГЛОНАСС, разрабатываемой для Советского Союза, от американской GPS было изначальным. Обе эти системы были предусмотрены для оборонных целей каждого из государств и разрабатывались в 80-х годах ХХ века, стой разницей, что США стартовали в «навигационной гонке» на 8 лет раньше. Постепенно разрыв между собой спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС сократили, однако после распада Союза ситуация изменилась коренным образом. Развитие ГЛОНАСС остановилось, а лидерство GPS стало единоличным и безоговорочным.

Спутниковые системы GPS и ГЛОНАСС: преимущества и недостатки

Интерес к ГЛОНАСС и разработки в этой области возродились в начале 2000-х годов. В результате, сегодня российская навигационная система по многим параметрам сравнялась с GPS, а по некоторым даже превзошла. Безусловно, разработчикам ГЛОНАСС необходимо усовершенствовать еще множество нюансов. К примеру, сократить ошибки навигационных определений и повысить точность позиционирования объектов. Сейчас точность ГЛОНАСС и GPS составляет 4-7 м (при использовании в среднем 7-8 спутников) и 2-5 м (при использовании 6-11 спутников) соответственно.

Еще одним существенным недостатком ГЛОНАСС является значительно меньший срок эксплуатации спутников. При этом имеются и превосходства над американской навигационной системой. Российские спутники в орбитальном положении не имеют резонанса с движением Земли, поэтому вспомогательная корректировка им не требуется. Оптимальные параметры орбиты делают ГЛОНАСС безоговорочным лидером при работе в приполярных широтах.

Спутниковая навигация GPS ГЛОНАСС стала своеобразным гибридом и воплотила преимущества обоих систем. Стоит также отметить, что практически все устройства, как любительского, так и профессионального уровня, работающие на основе ГЛОНАСС, принимают и сигналы GPS, поэтому вопрос «чем отличается ГЛОНАСС от ГЛОНАСС GPS» является неактуальным.

Спутниковые навигационные системы GPS и ГЛОНАСС: работа в тандеме

Спутниковые системы навигации GPS и ГЛОНАСС применяются для определения местоположения различных объектов и прочих вспомогательных сведений: скорость и направление движения, высота, численность спутников и так далее. Прием и передача параметров для спутникового мониторинга GPS ГЛОНАСС осуществляет GPS ГЛОНАСС трекер. Принятую информацию это устройство может транслировать с периодическими интервалами с помощью GPRS на сервер либо в качестве SMS уведомлений с содержанием интересующих координат или ссылок на сервис, предоставляющий возможность просмотреть координаты непосредственно на карте.

Разновидности GPS ГЛОНАСС контроллеров

Спутниковый GPS ГЛОНАСС контроль осуществляется с помощью трекеров двух классов:

  • персональный трекер используется для отслеживанием людей и домашних животных;
  • автомобильный ГЛОНАСС GPS контроль стал возможен благодаря станционному прибору, который синхронизируется с бортовой сетью автотранспортного средства. Такой трекер зачастую может подключать дополнительные опции: датчик контроля температуры, топлива и так далее. Разновидностью автотрекеров считаются скрытые маячки и закладки, которые работают автономно от батареек.

Многие контроллеры обладают кнопкой сигнала SOS и возможностью прослушивания в небольшом радиусе вокруг устройства, что существенно расширяет область применения GPS ГЛОНАСС.

GPS транспорта, ГЛОНАСС или GPS ГЛОНАСС мониторинг

Безусловно, двухсистемный мониторинг автотранспорта ГЛОНАСС GPS значительно эффективнее, нежели каждая из навигационных систем по отдельности. Гибридный трекер успешно справляется с приемом-передачей сигналов независимо от местоположения объекта и погодных условий. Трекеры, оборудованные модулем спутниковой связи, могут транслировать данные из любой точки земного шара. Для жителей мегаполисов и крупных городов GPS ГЛОНАСС система мониторинга является прекрасной альтернативой односистемной навигации. Дело в том, что в пределах высотной регулярной застройки возможности спутникового слежения существенно сокращаются, а применение двух навигационных систем одновременно, то есть GPS ГЛОНАСС мониторинг, качественно улучшает возможности пользователей.

Применение GPS ГЛОНАСС

Система мониторинга транспорта GPS ГЛОНАСС позволяет эффективно контролировать:

  • передвижение транспорта автопарка;
  • перевозку грузов;
  • расход топлива;
  • километраж;
  • личное автотранспортное средство;
  • сдаваемую в аренду технику и так далее.

Благодаря возможностям, которые открывает гибридная система навигации, вы сможете успешно оптимизировать логистическое направление на своем предприятии, что приведет к существенной экономии, как денежных средств, так и времени.

Мониторинг транспорта GPS ГЛОНАСС: преимущества внедрения

Согласно статистическим данным и практическому опыту компаний, применяющих в своей деятельности навигационную систему GPS/ГЛОНАСС, экономический эффект использования двухсистемного спутникового слежения характеризуют такие показатели:

  1. значительное снижение расходов на техобслуживание и топливо благодаря оптимизации маршрутов и устранению вероятности нецелевого пробега автотранспортных средств;
  2. сокращение урона, обусловленного кражами грузов и угоном авто;
  3. улучшение качества и расширение возможностей транспортного обслуживания клиентов. Способность оперативно реагировать на запросы и увеличение ассортимента услуг, в свою очередь, влекут привлечение новых клиентов;
  4. оптимизация планирования рабочего процесса благодаря наличию точных данных о пробеге автотранспорта и минимизация затрат на его же ремонт;
  5. возможность формирования адекватной системы мотивации, поощряющей эффективное использование рабочего времени, транспорта, расходных материалов и спецтехники. При этом материальное стимулирование и справедливое поощрение является отличным способом повышения производительности труда персонала.

Сегодня приобретение такой навигации становится реальной необходимостью, как для частных лиц, так и для различных компаний. GPS ГЛОНАСС купить , установить, а также получить доступ к системе на протяжении одной недели возможно с помощью нашей компании. Мы уже не первый год специализируемся на системах спутникового слежения, что устраняет любые сомнения в нашей квалификации.

Что такое GPS? - Спутниковые системы навигации GNSS

СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ

Спутниковая система навигации (Global Navigation Satellite System - GNSS) — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Основные элементы
Основные элементы спутниковой системы навигации:

  • Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;
  • Наземная система управления и контроля, включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;
  • Приёмное клиентское оборудование («GPS приемники»), используемые для определения координат;
  • Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

Принцип работы
Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

  • Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).
  • Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
    Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах; Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
  • Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

Современное состояние
В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

NAVSTAR (GPS)
Более известна под названием GPS. Принадлежит министерству обороны США. Единственная полностью работающая спутниковая навигационная система.

ГЛОНАСС
Принадлежит министерству обороны России. Находится на этапе повторного развёртывания спутниковой группировки (оптимальное состояние орбитальной группировки спутников, запущенных в СССР, было в 1993—1995 гг.). Используется как вспомогательная система, улучшающая результаты GPS позиционирования в областях с закрытыми участками неба (в условиях плотной городской застройки) и в приполярных широтах.

GALILEO
Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки.

БЕЙДОУ
Развёртываемая в настоящее время Китаем подсистема GNSS, предназначенная для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.

IRNSS
Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Что выбрать: gps или глонасс? GPS Глонасс

Аббревиатура ГЛОНАСС дословно расшифровывается как «Глобальная навигационная спутниковая система». Данная система спутниковой навигации, является российской. Она была разработана еще по заказу Министерства обороны СССР и заработала в 50-е годы прошлого столетия, в то время, когда в космос запустили первый спутник. Во время изучения сигналов со спутника, учеными было обнаружено, что при использовании их специальным образом, возможно определять свое местоположение по координатам, при этом с очень высокой для того времени точностью. За этим открытием последовали активные научные работы с целью разработать глобальную навигационную спутниковую систему.

В первые, ГЛОНАСС вышел на орбиту Земли лишь в 1982 году. В 90-х годах в этой системе уже был полный комплект спутников, в количестве 24-х штук. Тем не менее, в скором времени финансирование системы прекратилось и к 2001 году осталось лишь 6 спутников. Сегодня в России идет федеральная целевая программа по полной модернизации комплектации этой системы и восстановлению количества спутников на орбите.

Спутники системы ГЛОНАСС перемещаются по 8 спутников в 3-х плоскостях. Их траектория не синхронизирована с вращением Земного шара. Благодаря такому движению, спутники более стабильны и не нуждаются в корректировке. Но есть и значительный минус - их срок службы достаточно короткий, а их количества пока не достаточно для максимального использования системы.

Сигнал передается по частоте FDMA и применяется сложная модель вычисления на приемнике координат. Эта модель очень ресурсоемка для принимающего устройства, вследствие чего они имеют более мощный процессор и приемник, а это приводит к увеличению их габаритов.

Буквы GPS расшифровываются как «Global Positioning System», что в переводе означает «глобальная система позиционирования». Эта спутниковая система разработана в Америке. Она разрабатывалась по заказу американского Министерства обороны.

Первый спутник GPS был запущен на орбиту в 1974 году, спустя около 20-ти лет после появления самой идеи о спутниковой навигации. Еще через 20 лет, система GPS была принята на вооружение США и применялась для наведения ракет на наземные и воздушные цели. Но в наши годы эта система эффективно используется в мирных целях для определении точных координат различных объектов.

Но, тем не менее, условия получения сигналов GPS не могут гарантировать 100% точность, т.к. напрямую зависят от политики Минобороны Соединенных Штатов. GPSспутники перемещаются по 6-ти плоскостям на орбите, в каждой из которых по 4 спутника. Самих же спутников запущено и функционирует на сегодняшний день в избытке. В GPS применяется код CDMA, что позволяет уменьшить размеры приемника до размера наручных часов.

Краткие выводы:

  1. Основное отличие GPS от ГЛОНАСС в «национальности». GPS - это американская спутниковая система, а ГЛОНАСС - российская.
  2. Отличия в траекториях по плоскостям. Восемь спутников ГЛОНАСС перемещаются в трех орбитальных плоскостях, в GPS спутники движутся по шести разным плоскостям. ГЛОНАСС спутников пока недостаточно для максимальной эффективности, а GPS - полный комплект.

Долгое время созданная в США система глобального геопозиционирования GPS была единственной доступной рядовым пользователям. Но даже с учетом того, что точность гражданских приборов была изначально ниже по сравнению с военными аналогами, ее с головой хватало и для навигации, и для отслеживания координат автомобилей.

Однако еще в Советском Союзе была разработана собственная система определения координат, известная сегодня как ГЛОНАСС. Несмотря на сходный принцип работы (используется расчет временных интервалов между сигналами от спутников), ГЛОНАСС имеет серьезные практические отличия от GPS, обусловленные и условиями разработки, и практической реализацией.

  • ГЛОНАСС отличается большей точностью в условиях северных регионов . Это объясняется тем, что значительные войсковые группировки СССР, а впоследствии и России, были расположены именно на севере страны. Поэтому и механика ГЛОНАСС рассчитывалась с учетом точности в таких условиях.
  • Для бесперебойной работы системе ГЛОНАСС не требуются корректирующие станции . Для обеспечения точности GPS, спутники которой неподвижны относительно Земли, необходима цепочка геостационарных станций, отслеживающих неизбежные отклонения. В свою очередь, спутники ГЛОНАСС подвижны относительно Земли, поэтому проблема корректировки координат отсутствует изначально.

Для гражданского применения эта разница ощутима. Например, в Швеции еще 10 лет назад активно применялась именно ГЛОНАСС, несмотря на большое количество уже существовавшей аппаратуры под GPS. Немалая часть территории этой страны лежит на широтах российского Севера, и преимущества ГЛОНАСС в таких условиях очевидны: чем меньше склонение спутника к горизонту, тем при равной точности оценки временных интервалов между их сигналами (задаваемой аппаратурой навигатора) вернее можно рассчитать координаты и скорость движения.

Так что же лучше?

Достаточно оценить современный рынок телематических систем, чтобы получить правильный ответ на этот вопрос. Используя в навигационной или охранной системе подключение к спутникам GPS и ГЛОНАСС одновременно, можно добиться трех главных преимуществ.

  • Высокая точность . Система, анализируя текущие данные, может выбрать наиболее верные из имеющихся. Например, на широте Москвы максимальную точность сейчас обеспечивает GPS, в то время как в Мурманске по этому параметру лидером станет ГЛОНАСС.
  • Максимальная надежность . Обе системы работают на разных каналах, поэтому, столкнувшись с преднамеренным глушением или посторонним засорением помехами эфира в диапазоне GPS (как в более распространенном), система сохранит возможность геопозиционирования по сети ГЛОНАСС.
  • Независимость . Так как и GPS, и ГЛОНАСС изначально являются военными системами, пользователь может столкнуться с лишением доступа к одной из сетей. Для этого разработчику достаточно ввести программные ограничения в реализацию протокола связи. Для российского потребителя ГЛОНАСС становится в какой-то мере резервным способом работы в случае недоступности GPS.

Именно поэтому системы «Цезарь Сателлит», предлагаемые нами, во всех модификациях используют именно двойное геопозиционирование, дополненное отслеживанием координат по базовым станциям сотовой связи.

Как работает действительно надежное геопозиционирование

Рассмотрим работу надежной системы отслеживания GPS/ГЛОНАСС на примере Cesar Tracker A.

Система находится в спящем режиме, не передавая данные в сотовую сеть и отключив приемники GPS и ГЛОНАСС. Это необходимо для максимально возможного сбережения ресурса встроенного аккумулятора, соответственно, обеспечения наибольшей автономности системы, защищающей Ваш автомобиль. В большинстве случаев аккумулятора хватает на 2 года работы. Если Вам нужно обнаружить местонахождение своего автомобиля, например при угоне, необходимо обратиться в центр безопасности «Цезарь Сателлит». Наши сотрудники переводят систему в активное состояние и получают данные о местонахождении авто.

Во время перехода в активный режим одновременно происходят три независимых процесса:

  • Срабатывает приемник GPS, анализируя координаты по своей программе геопозиционирования. Если за заданный промежуток времени обнаружено менее трех спутников, то система считается недоступной. Аналогично происходит определение координат по ГЛОНАСС-каналу.
  • Трекер сравнивает данные от обеих систем. Если в каждой было обнаружено достаточное количество спутников, трекер выбирает данные, которые считает более достоверными и точными. Это особенно актуально при активном радиоэлектронном противодействии - глушении или подмене сигнала GPS.
  • GSM-модуль обрабатывает данные геопозиционирования по LBS (базовым станциям сотовой связи). Этот способ считается наименее точным и используется, только если и GPS, и ГЛОНАСС недоступны.

Таким образом, современная система отслеживания имеет тройную надежность, применяя три системы геопозиционирования отдельно. Но, естественно, максимальную точность обеспечивает именно поддержка GPS/ГЛОНАСС в конструкции трекера.

Применение в системах мониторинга

В отличие от маяков-закладок системы мониторинга, применяемые на коммерческом транспорте, осуществляют постоянное отслеживание местоположения автомобиля и его текущей скорости. При таком применении преимущества двойного геопозиционирования GPS/ГЛОНАСС раскрываются еще полнее. Дублирование систем позволяет:

  • поддерживать мониторинг при кратковременных проблемах с приемом сигнала от GPS или ГЛОНАСС;
  • сохранять высокую точность независимо от направления рейса. Применяя систему наподобие CS Logistic GLONASS PRO, можно уверенно осуществлять рейсы от Чукотки до Ростова-на-Дону, сохраняя полный контроль над транспортом на протяжении всего маршрута;
  • защищать коммерческий транспорт от вскрытия и угона. Серверы «Цезарь Сателлит» в режиме реального времени получают информацию о времени и точном месте автомобиля;
  • эффективно противодействовать угонщикам. Система сохраняет во внутренней памяти максимально возможный объем данных даже при полной недоступности канала связи с сервером. Информация начинает передаваться при малейшем прерывании глушения радиоэфира.

Выбирая систему GPS/ГЛОНАСС, Вы обеспечиваете себе наилучшие сервисные и охранные возможности в сравнении с системами, использующими только один из способов геопозиционирования.

Многие автовладельцы используют навигаторы в своих автомобилях. При этом некоторые из них не знают о существовании двух различных спутниковых систем – российской ГЛОНАСС и американской GPS. Из этой статьи вы узнаете, в чем же их отличия и какой следует отдать предпочтение.

Как работает навигационная система

Навигационная система в основном используется для того, чтобы определить местоположение объекта (в данном случае автомобиля) и скорость его движения. Иногда от неё требуется и определение некоторых других параметров, например, высоты над уровнем моря.

Вычисляет она эти параметры, устанавливая расстояние между самим навигатором и каждым из нескольких спутников, расположенных на земной орбите. Как правило, для эффективной работы системы необходима синхронизация с четырьмя спутниками. По изменению этих расстояний она и определяет координаты объекта и другие характеристики движения. Спутники ГЛОНАСС не синхронизируются с вращением Земли, из-за чего обеспечивается их стабильность на большом промежутке времени.

Видео: ГлоНаСС vs GPS

Что лучше ГЛОНАСС или GPS и в чем их разница

Системы навигации в первую очередь предполагали их использование в военных целях, и только потом стали доступны для обычных граждан. Очевидно, что военным необходимо использовать разработки своего государства, потому что иностранная система навигации может быть отключена властями этой страны в случае возникновения конфликтной ситуации. Более того, в России призывают использовать систему ГЛОНАСС и в повседневной жизни военным и государственным служащим.

В повседневной жизни обычному автомобилисту и вовсе не стоит переживать по поводу выбора навигационной системы. И ГЛОНАСС, и обеспечивают качество навигации, достаточное для использования в житейских целях. На северных территориях России и других государств, расположенных в северных широтах, спутники ГЛОНАСС работают эффективнее, из-за того, что их траектории передвижения находятся выше над Землей. То есть в Заполярье, в скандинавских странах ГЛОНАСС эффективнее и это признали шведы еще в 2011 году. В других регионах GPS немного точнее ГЛОНАСС в определение местоположения. По данным Российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга ошибки GPS составляли от 2 до 8 метров, ошибки ГЛОНАСС от 4 до 8 метров. Но GPS, чтобы определить местоположение нужно поймать от 6 до 11 спутников, ГЛОНАСС хватит 6-7 спутников.

Также следует учесть, что система GPS появилась на 8 лет раньше и ушла в солидный отрыв в 90-ые года. И за последнее десятилетие ГЛОНАСС этот отрыв сократила почти полностью, а к 2020 году разработчики обещают, что ГЛОНАСС не будет ни в чем уступать GPS.

На большинство современных устанавливается комбинированная система, которая поддерживает как российскую спутниковую систему, так и американскую. Именно такие устройства являются наиболее точными и обладают самой низкой ошибкой в определении координат автомобиля. Также возрастает и стабильность принимаемых сигналов, ведь такой аппарат может «увидеть» больше спутников. С другой стороны, цены на такие навигаторы намного выше односистемных аналогов. Оно и понятно – в них встраиваются два чипа, способные принимать сигналы от каждого типа спутников.

Видео: тест GPS и GPS+ГЛОНАСС приемников Redpower CarPad3

Таким образом, наиболее точными и надежными навигаторами являются двухсистемные устройства. Однако их преимущества связаны с одним существенным недостатком – стоимостью. Поэтому при выборе нужно подумать – а нужна ли настолько высокая точность в условиях каждодневного использования? Также для простого автолюбителя не очень важно, какой навигационной системой пользоваться – российской или американской. Ни GPS, ни ГЛОНАСС не дадут вам заблудиться и доставят к желаемому месту назначения.

Установка ГЛОНАСС на грузовики и фуры в Волгограде

Система GLONASS, GPS (джипиэс) оборудование на грузовой транспорт, легковые авто помогает проводить мониторинг машин. Установка ГЛОНАСС на грузовой автомобиль поможет всегда быть в курсе местонахождения грузовика. ГЛОНАСС – это устройство, оснащенное высокотехнологичными приборами, каждый из которых различается высоким качеством и надежностью. Современные передатчики и антенны дают возможность мониторить автотранспорт и его механизмы.

После приобретения комплекта спутниковой навигации нужно правильно установить GPS ГЛОНАСС для грузовиков с помощью профессиональной аппаратуры. Самостоятельный монтаж в этом случае будет нежелательным ввиду необходимости большого опыта в работах данного вида и наличия специальных приборов для установки.

Вмонтированную специалистами систему при желании руководителей заметить будет сложно. Грамотное размещение основной коробки с трекером внутри приборной панели не только скроет оборудование от глаз водителя, но и исключит случайное повреждение сложной электроники путем механического воздействия. Кроме этого, следует правильно произвести подключение комплекса к различным узлам машины для корректной передачи сведений об их состоянии.

Установка на грузовые рейсовые автомобили должна выполняться в соответствии со всеми правилами, что по силам только квалифицированным специалистам. Оптимальным решением будет доверить монтаж мастерам нашей компании:

  1. Мы является официальным представителем ГЛОНАСС, что позволяет предоставлять полный перечень операций по установки и идентификации навигаторов с заключением договорного соглашения на услуги связи.
  2. Мы предлагаем сертифицированное оборудование, гарантируем доступные цены на все необходимые устройства.
  3. Многолетний опыт работы дает гарантию оперативной и высококачественной установки системы ГЛОНАСС и безупречное документальное оформление процедуры.

Прочный аккумулятор гарантирует бесперебойность функционирования. С его помощью прибор будет работать даже при проблемах в бортовой сети. В кабине шофера проводится установка специальной тревожной кнопки, позволяющей связываться с диспетчером.

Основные моменты монтажа GPS-комплекса

Все работы по сборке и настройке и установке ГЛОНАСС на грузовик выполняются за несколько часов. Максимальное время – 5-6 ч. В стандартный блок настроек входит:

  • регистрация напряжения и режимов вкл/выкл ключа зажигания;
  • фиксация сигнала спутника спутника с помощью антенны, размещенной на торпеде грузового транспорта.

Дополнительно при установке ГЛОНАСС на грузовые автомобили монтируются вспомогательные приборы для возможности загрузки таких настроек, как:

  • оповещения от узлов и агрегатов двигателя автомобиля;
  • сигнала о количестве топлива;
  • подробного анализа количества топлива в правом или левом баке;
  • оповещение о подъеме кузова;
  • CAN-шины автомобиля.

Также клиенты могут заказать подключение аудиосвязи с водителем.

После монтажа системы ГЛОНАСС на фуру специалисты производят настройку следующих параметров:

  • чистоту приема спутникового сигнала;
  • синхронность времени спутника и встроенных часов трекера;
  • работу акселерометра;
  • точность сбора данных и корректность их передачи;
  • периодичность сбора и отправки информации – параметры времени, согласованные с заказчиком.

Все ключевые узлы пломбируются, чтобы исключить несанкционированный доступ к настройкам терминала.

Правовой аспект размещения системы ГЛОНАСС на грузовике регламентируется Правилами оснащения транспортных средств аппаратурой спутниковой навигации, утвержденных Постановлением №153. Пункт документа, затрагивающий требования установить ГЛОНАСС на грузовик, определяет категории автомобилей, для которых это действие является обязательным. Также норматив содержит требования к самой аппаратуре и способе ее монтажа.

Плюсы профессионального монтажа 

Для того чтобы подключить к спутниковому отслеживанию грузовой фирменный автомобиль, нужно приобрести и смонтировать навигационное устройство – уникальный трекер. Мы предлагаем множество модификаций данного прибора с широким диапазоном возможностей. Сориентироваться в выборе аппарата с необходимым набором функций в приемлемой ценовой категории помогут наши специалисты.

После приобретения трекера необходимо будет произвести подсоединение к выбранному оператору мобильной связи. Это нужно для доступа к услуге GPRS. Система использует комбинированные возможности спутниковой и сотовой связи. Особенности системы спутникового слежения дают возможность провести монтаж скрытно. Подробности об услуге настройки и монтирования аппаратуры можно уточнить у менеджера по телефону +7 (902) 362-75-02.

Установка на грузовой транспорт различного назначения имеет ряд преимуществ. Плюсы следующие:

  • Компактность данных, позволяющая передавать информацию даже при очень слабом сигнале. Длина минимального пакета составляет всего 140 байт.
  • Гарантированный контроль, за необходимым автотранспортным средством путем спутникового оборудования. Благодаря навигации при попытке несанкционированного применения грузовика или автобусного транспорта, будет получено СМС.
  • В ситуации если GPRS-сети нет, информация будет сохранена, что комфортно при применении.
  • Можно прослушивать грузовой автосалон, что дает максимум безопасности шофера и пассажиров. Помимо этого, система позволяет контролировать действия водителя, благодаря чему можно просто рассчитать зарплату и понять, насколько сотрудник квалифицирован.
  • Система позволяет проводить контроль расхода и уровня горючего, пополнения бака и сливов. Это влияет на добросовестность работников и позволяет сэкономить.

Мы предлагаем установку недорого. Высококвалифицированные специалисты установят оборудование на грузовой автомобиль или другое транспортное средство в строго обговоренные сроки. Монтаж, выполненный в соответствии с правилами, дает гарантию долговечности системы без каких-то сбоев.

ГЛОНАСС для автомобилей

Не так давно наличие навигационной системы для грузовиков, выполняющих грузоперевозку опасных грузов, является обязательным. Связано это с вступлением в действие новых правил, которые утвердило Правительство РФ. Эти правила предусматривают монтаж GLONASS для грузовиков: она должна увеличить безопасность дорожного передвижения и сократить травматизм при возможных аварийных ситуациях.

Чтобы избежать штрафных санкций за нарушение этих правил, следует оборудовать авто, выполняющие коммерческие рейсы с опасными грузами, приборами для мониторинга. Своими силами установить АСН на авто для грузоперевозки в соответствии с нормами, определенными постановлением №153, запрещается: все работы должна выполнить сертифицированная компания.

В данной категории нет товаров.

Omnicomm АСН - Автомобильный ГЛОНАСС/GPS-терминал

Omnicomm АСН – обеспечивает функционал аппаратуры спутниковой связи (АСН), осуществляет двухканальную передачу данных: в Ространснадзор - о параметрах движения техники через систему «ЭРА-ГЛОНАСС», а также в облачную платформу мониторинга транспорта Omnicomm Online для полного контроля автопарка.

Терминал Omnicomm АСН соответствует Постановлению Правительства РФ №153 об обязательном оснащении транспортных средств категорий М2, М3 и N-EX аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS для передачи данных в Ространснадзор.

Характерные особенности:

  • СООТВЕТСТВИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВУ.
    Соответствует Постановлению Правительства РФ №153
  • ДВОЙНОЙ МОНИТОРИНГ.
    Одновременная передача данных в две системы: в Ространснадзор – для соблюдения законодательства, в Omnicomm Online – для полного мониторинга автопарка
  • ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ.
    Решает ключевые задачи по мониторингу транспорта и контроля расхода топлива, сокращает издержки на содержание автопарка: экономит топливо, повышает безопасность грузоперевозок и дисциплину водителей
  • ЭКОНОМИЧНЫЙ.
    Снижает расходы на обслуживание автопарка
  • УНИВЕРСАЛЬНЫЙ.
    Работает на всех видах ТС, даже в экстремальных условиях
  • НАДЕЖНЫЙ.
    Имеет повышенную защищенность корпуса (антивандальный)
  • ОТКРЫТЫЕ ПРОТОКОЛЫ.
    Возможность использования собственного ПО или ПО сторонних производителей
Параметр Значение
Спутниковые Навигационные Системы ГЛОНАСС/GPS
Каналы передачи данных GPRS, 3G
Количество SIM-карт и SIM-чипов 1 SIM-карта + 1 SIM-чип
Возможность установки SIM-чипа +
Напряжение питания, В 8…65
Емкость резервного аккумулятора, мАч 1400
Период сбора данных, с 2…240
Объем энергонезависимой памяти, событий 150 000
SD-карта для фотографий и архива -
Количество универсальных входов 6
Количество дискретных выходов 2
Интерфейс CAN +
Интерфейс RS-485 +
Интерфейс RS-232 1
Интерфейс 1-wire +
Встроенный акселерометр +
Габариты, мм 100x137x38
Рабочий температурный диапазон, °С от - 40 до 85
Крышка для разъемов +
Датчик вскрытия корпуса +
Исполнение антенн Внешние
Подключение датчиков уровня топлива 6
Работа с 2-мя операторами сотовой связи +
Количество серверов для передачи данных 2
Удаленное управление через GPRS +
Подогрев SIM-карты +
Подключение датчиков температуры 1-wire +
Идентификация водителя +
Фотофиксация событий +
Поддержка датчиков пассажиропотока +
Вывод информации через внешний индикатор +
СМС-уведомления +

Системы авиационной радиосвязи, радиолокации, радионавигации и методы их эксплуатации

DOI 10.51955/2312-1327_2021_3_14

Олег Николаевич Скрыпник

Роман Олегович Арефьев

Наталья Геннадьевна Арефьева (Астраханцева)

Татьяна Юрьевна Портнова

Аннотация. Исследуются характеристики точности (геометрические факторы) интегрированного навигационно-временного поля в зоне аэродрома, создаваемого спутниковой системой навигации ГЛОНАСС при ее функциональном дополнении мобильным псевдоспутником. Псевдоспутник размещен на борту беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Целью данной статьи является оптимизация траектории полета БПЛА, что позволит достичь наилучшей точности определения координат воздушного судна. Задача нахождения оптимальной траектории БПЛА решена с использованием метода Хука-Дживса для случая захода на посадку воздушного судна по гибкой траектории. Приведены результаты проведенных экспериментов в качестве оптимальных траекторий полета БПЛА и их графиков, построенных по значениям геометрических факторов для случаев применения стационарного и мобильного псевдоспутников. Даны практические рекомендации по выбору критерия оптимизации, определены условия применения мобильного псевдоспутника, размещенного на БПЛА.

Ключевые слова: псевдоспутник, мобильный псевдоспутник, беспилотный летательный аппарат, геометрический фактор, ГЛОНАСС, оптимизация траектории полета, интегрированное навигационно-временное поле.

* Статья написана в рамках исследования при финансовой поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Проект № 19-08-00010 A «Интеллектуальная система планирования маршрутов и графиков воздушного движения гражданской авиации при изменении метеоусловий, спроса пассажиров и потере навигационной точности воздушных судов в полете», выполняемый в Московском государственном университете гражданской авиации. Руководитель проекта – Е. Е. Нечаев.

Скачать 564,9 kB

GPS Navigation - GPS Guide, сегменты, генерация спутников

GPS -Navstar ( G LOBAL P ОТНОСТИ S YSTEM - NAV IGIGE S Ignal T IMing R ANGING S TIGNAL T R ANGING) - IGNAL) ISTIGIN спутниковая навигационная система, созданная Министерством обороны США, которая покрывает почти весь земной шар.

GPS-NAVSTAR дает возможность определения местоположения, а также предоставляет очень точную информацию о текущем времени (благодаря атомным часам, которые есть у каждого из спутников).

GPS-навигация

(так обычно называют систему GPS-NAVSTAR) изначально использовалась только американскими военными. Теперь к нему имеют доступ и гражданские лица (доступ свободен ).

GPS-NAVSTAR удалось разработать благодаря опыту, полученному при разработке системы Transit. Компания Transit использовала ВМС США для обнаружения подводных лодок с баллистическими ракетами. Позже Транзит также использовался в гидрографических и геодезических целях.

GPS-навигация состоит из трех сегментов:

  • ПРОБЕЛ
  • ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ
  • КОНТРОЛЬ

Структура спутниковой навигации

Космический сегмент

В его состав входит 31 спутник (на 1 января 2016 г.), расположенных на орбитах с наклонением 55° (блоки IIA, IIR и IIR-M) или 63° (блок I). Обычно только 28 из них открыты. Остальные либо не работают по техническим причинам, либо тестируются.

Для полноценной работы GPS-навигации требуется 24 спутника в рабочем состоянии . Такое число означает, что не менее 5 из них с вероятностью 0,9996 видны из любой точки Земли.

Навигационные спутники вращаются на высоте около 20183 км, а их полное время обращения составляет половину звездных суток (11 часов 58 минут).

Блок IIR
Фото: Lockheed Martin

Навигационный приемник может идентифицировать отдельные спутники благодаря методу кодового разделения множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA).Дело здесь в том, что все спутники излучают сигнал на одной частоте, но сигнал модулируется разными кодами.

Каждый спутник имеет атомные часы, благодаря которым его сигнал очень точно синхронизируется со всей навигационной структурой. Космические элементы и земные станции образуют своеобразную сеть взаимозависимости времени. В результате навигационный приемник показывает не только текущее положение, но и очень точное время.

Особенностью GPS-навигации является то, что на каждом навигационном спутнике установлена ​​шпионская система NUDET ( Nu ясно Det действие).Это оборудование позволяет мгновенно обнаруживать атомные взрывы на Земле.

Сигнал между космическим сегментом и пользовательским сегментом передается только в одном направлении (от спутников к приемнику).

запущен
Таблица 1.1. Поколения навигационных спутников GPS
Блок Количество Рабочий Характеристики
I
(СВН1 - СВН11)
10 1978 - 1985 0

Первый спутник был запущен 22 февраля 1978 года.Последний 9 октября 1985 года. Элементы этого блока запускались с базы ВВС США Ванденберг с помощью пусковых установок семейства Atlas. Компоненты блока I были построены компанией Rockwell International - на тех же промышленных предприятиях, где была построена вторая ступень (S-II) ракеты Saturn V. Выработка 400 Вт энергии.

Блок

I выведен из эксплуатации 18 ноября 1995 года.

II
(СВН13 - СВН21)
9 1989 - 1990 0

Первый спутник был выведен на орбиту 14 февраля 1989 года. Последний - 1 октября 1990 года. Запуск элементов Блока II осуществлялся с помощью ракет Delta II. Главным проектировщиком Block II была компания Rockwell International. Каждый спутник имел двойную солнечную батарею, способную генерировать 710 Вт мощности. На борту было 4 атомных часа - 2 цезиевых и 2 рубидиевых.
Спутники работают до 14 дней без необходимости связи с диспетчерской. У них был относительно сильный сигнал.

Block II был снят с производства 15 марта 2007 года.

ИИС
(СВН22 - СВН40)
19 1990 - 1997 0

Первый спутник был запущен 26 ноября 1990 года, а последний - 6 ноября 1997 года. Они были оснащены 4 атомными часами: 2 цезиевыми и 2 рубидиевыми.Они могли работать до 180 дней без необходимости контакта со станциями управления. Они были способны передавать сигнал, преобразованный в результате деградации SA и AS. Два спутника (номер 35 и 36) были оснащены лазерными зеркалами, что позволяло отслеживать их независимо от их радиосигнала. Роквелл был конструктором Блока IIA. Блок IIA был выведен на орбиту ракетами Delta II.

Блок IIA был выведен из эксплуатации 25 января 2016 г.

ИИР
(СВН41 - СВН62)
12 1997 - 2004 12 Компания Lockheed Martin отвечала за создание Block IIR.Первый спутник был выведен в космос 23 июля 1997 г. (первая попытка 17 января 1997 г. закончилась взрывом ракеты "Дельта II" через 12 секунд после взлета). На каждом из спутников было по 3 рубидиевых часа. В случае использования автономного навигационного механизма возможна работа в течение 14 суток без связи с постами управления. Кроме того, способность передачи сигнала ухудшается из-за деградации SA и AS. Кроме того, возможность связи друг с другом и возможное измерение расстояния между спутниками.
ИИР-М 8 2005 - 2009 7 Вывод первого заряда на орбиту состоялся 26 сентября 2005 г. Последний спутник был выведен 17 октября 2009 г. Возможна взаимная связь и взаимная дальномерность, интеграция с другими методиками (инерциальная), лазерные зеркала, второй Л2С гражданский сигнал (на частоте L2) и новый военный сигнал, называемый М-кодом (на частотах L1 и L2).
ИИФ 12 2010 - 2016 12

Главный конструктор - компания Боинг. Блок IIF находится в ведении ВВС США. Первый спутник был запущен 28 мая 2010 года. Последний спутник был запущен 5 февраля 2016 года.

Новая частота L5 (1176 МГц) и другой гражданский сигнал, передаваемый на этой частоте. Прогнозируемое удвоение точности, лучшая устойчивость к радиопомехам, перепрограммируемые процессоры, отсутствие установленного аппаратного механизма Selective Availability.

IIIА - 2017 -? - Будет разработан Lockheed Martin. Должны быть доступны новые частоты, а сам сигнал должен передаваться с большей мощностью.
IIIB 8 ? - -
IIIC 16 ? - -

Пользовательский сегмент

В его состав входят всевозможные GPS-приемники — как гражданские, так и военные.Приемники различаются формой, программным обеспечением (адаптированным для конкретных приложений) и уровнем точности. Однако это не меняет того факта, что каждый из них имеет очень похожую схему построения.

Схема приемника для навигации

Благодаря навигационному приемнику пользователь может получать сигнал с космического сегмента, который затем используется для определения положения в любой точке мира.

Важным параметром, характеризующим ресивер, является количество каналов. Каждый из них позволяет отслеживать один независимый сигнал. Таким образом, количество каналов определяет максимальное количество спутников, с которых устройство может одновременно принимать сигналы. Еще в 2007 году стали появляться 12-канальные устройства. В настоящее время 64-канальные устройства являются стандартными. Однако на данный момент это количество каналов использоваться не будет. Приемник просто "не увидит" столько спутников GPS (максимум 12).Это связано с их ограниченным количеством и сферической формой Земли.

Чтобы определить трехмерное положение и время, приемник должен видеть как минимум четыре спутника. Видимость втроем позволяет измерять положение в двух измерениях (долгота и широта без информации о высоте над уровнем моря).

Ведущими производителями устройств GPS-навигации являются TomTom, Garmin, Mio и Navroad.

Общедоступные устройства спутниковой навигации подразделяются на:

  • Специальные GPS-навигаторы
  • GPS-модули
  • Устройства GPS-регистратора данных
  • Устройства со встроенными приемниками
Специальные GPS-навигаторы

У них разная степень подвижности.Мы можем упомянуть здесь, например, ручные приемники. Они идеально подходят для пеших или велосипедных прогулок. Они хорошо работают во время всех видов деятельности, например, во время занятий спортом. Их экраны определенно меньше, чем у других устройств этого типа. Карты в таких навигациях обычно менее сложны. Таким устройством является, например, Garmin eTrex H .

Навигаторы, используемые в автомобилях, составляют обширную группу. Это устройства с большими 5 и 7 дюймовыми экранами.Для них характерен высокий уровень мультимедийности. Помимо навигации в них также предусмотрена возможность просмотра фильмов, прослушивания музыки, а некоторые модели оснащены еще и выходом в интернет. Примером может служить модель TomTom Start 25 M EU Europa .

Специальная навигация также может быть адаптирована для езды на мотоцикле. Обычно они имеют 4,7-дюймовые экраны, устойчивы к вибрации и имеют корпус, приспособленный для установки, например, на руль транспортного средства.

Еще одна группа специализированных GPS-устройств — это, например, навигационные устройства, используемые на кораблях и в самолетах.

GPS-модули

Включить навигацию на ПК, ноутбуках, КПК или мобильных телефонах. Такой модуль можно подключить через USB, Bluetooth, PCMCIA или ExpressCard. Модуль GPS отвечает за связь с космическим сегментом, обработку сигналов и позиционирование. Представление данных осуществляется на стороне подключенного мультимедийного устройства.

Регистратор данных GPS (локатор, регистратор маршрута)

Задача этого устройства — записывать пройденный маршрут, который затем можно воссоздать на ноутбуке или ПК. Это устройство также имеет возможность запоминать определенное место, например, место, где мы сделали интересное фото или встретили что-то интересное.

Если регистратор данных интегрирован с модулем GSM, он принимает форму так называемого локатор. Данные с такого устройства отправляются через сеть GSM на приемник GSM и представляются в режиме реального времени, т.е.на экране компьютера. Такое решение позволяет, например, контролировать парк транспортных средств. Локатор также можно использовать в качестве противоугонной системы (автомобиль может быть обнаружен очень быстро после его угона).

GPS-даталоггер

отличается малыми габаритами, длительным временем работы и относительно невысокой ценой.

Устройства со встроенными GPS-приемниками

Уже несколько лет модули GPS устанавливаются в смартфоны и планшеты. Благодаря этому их можно использовать как обычные специализированные устройства.Все, что вам нужно сделать, это установить соответствующее программное обеспечение, которое часто доступно бесплатно. Модули также устанавливаются в некоторые цифровые камеры. Это позволяет получить так называемую геотегирование, т. е. присвоение фотографиям географических координат.

Некоторые телефоны оснащены так называемым А-GPS. Позволяет сократить время позиционирования за счет подключения к серверам оператора сети GSM. Без A-GPS навигация вашего телефона тоже будет работать, но первое подключение займет больше времени.

Задачи, выполняемые навигационным приемником:

  • Прием спутникового сигнала
  • Идентификация отдельных спутников
  • Вычислить псевдодальность

Приемник навигации приборной панели

Некоторые функции приемника для позиционирования:

  • Определение положения с использованием различных систем координат
    Эллипсоид WGS-84 является базовой системой отсчета в спутниковой навигации.Учитывайте исправления при использовании карт, основанных на другом макете. Хотя большинство приемников имеют возможность отображать позиции в разных системах, наблюдается тенденция к популяризации карт на основе WGS-84
  • .
  • Измерение расстояния
  • Запись трека
  • След назад
  • Определение площади поверхности (особенно важно в сельском хозяйстве)
  • Навигация "к точке" и "по маршруту"

а также

  • Навигация по многослойным картам
  • Связь с другими электронными устройствами, напр.через порт USB или Bluetooth
  • Autorouting - Маршрут автоматически рассчитывается навигационным устройством

Преимущества определения местоположения с помощью GPS-приемника:

  • С помощью спутниковой навигации мы можем определить положение в любой точке мира (с вероятностью 0,9996)
  • Круглосуточная непрерывная работа
  • Пассивный прием сигнала приемником (сигнал излучается только спутником)
  • Устойчивость к преднамеренным искажениям и помехам
  • Рабочие параметры почти не зависят от погодных условий

Сегмент управления (земля)

GPS-навигация не будет работать должным образом без наземной структуры для координации и поддержки позиционирования и навигации.Наземный сегмент состоит из дюжины или около того станций наблюдения.

GPS-навигация поддерживается многими учреждениями, например:

  • Центр управления спутниками ВВС США (AFSCN)
    Это учреждение контролирует все спутники США.
  • Национальное агентство спутниковой разведки ( NGA )
    Это специализированное агентство Министерства обороны США.
  • Обсерватория ВМС США
    Эта организация рассчитывает стандарты времени UTC.
  • Лаборатория реактивного движения ( Лаборатория реактивного движения )
    Задачей этого учреждения является наблюдение за небесными телами (Солнце, Луна), которые своей гравитацией влияют на положение спутников GPS.

Главная станция управления (Главная станция управления), расположенная на базе ВВС Шривер (примерно в 20 км к югу от Колорадо-Спрингс, США).

Еще 5 станций мониторинга находятся под управлением ВВС США . Они расположены на Гавайях, мысе Канаверал, острове Вознесения, острове Диего-Гарсия и атолле Кваджалейн.

Проверить GPS-NAVSTAR

станции мониторинга

В последнее время сегмент управления поддерживает еще 9 станций. Ими управляет NGA (Национальное агентство геопространственной разведки). Эти станции расположены в: Аляске, Вашингтоне, Эквадоре, Великобритании, Бахрейне, Южной Корее, Южной Африке, Австралии и Новой Зеландии.. Благодаря им спутники отслеживаются как минимум двумя станциями мониторинга.

Большинство станций наблюдения располагаются как можно ближе к экватору, чтобы круглосуточно наблюдать за каждым спутником не менее двух станций.

Таблица 1.3. Задачи, выполняемые наземными станциями (список)
Центральный вокзал Станция мониторинга
Прием информации со спутников Непрерывный прием спутниковых сигналов GPS
Прием данных с земных станций Надзор за правильной работой космического сегмента
Передача информации на земные станции Отправка информации о результатах надзора в ЦУ
Отправить навигационное сообщение Отслеживание и телеметрическая проверка спутниковых орбит
Надзор за работой наземных станций Сбор данных для ионосферных поправок и измерения времени
Решения по ремонту и замене элементов GPS навигации -
Решения по коррекции орбит -
Сотрудничество с организациями, поддерживающими спутниковую навигацию -
.

Что такое GPS, когда он был разработан и где используется.


Что такое глобальная система GPS?

90 125

Что такое GPS?
Это спутниковая навигационная система, созданная Министерством обороны США, покрывающая весь земной шар.Цель системы — предоставить пользователю информацию о его местоположении и облегчить навигацию по местности.

Когда была создана Глобальная система GPS?
Первые работы по созданию спутниковой навигационной системы начались в 1973 году и предназначались только для военных целей. Первый спутник системы GPS был выведен на орбиту в январе 1978 г., а в июле 1995 г. система заработала в полную силу.

Из чего состоит система GPS?
Система состоит из трех сегментов: космический сегмент - 31 спутник, вращающийся вокруг Земли на средней околоземной орбите; наземный сегмент - наземные станции управления и контроля, а пользовательский сегмент - приемники сигналов.GPS работает по всей Земле и орбиты спутников находятся на высоте около 20183 км.

Как работает GPS?
Время важно для правильной работы системы GPS. Все спутники оснащены атомными часами, и сигнал точно синхронизируется со всей системой. При этом спутники вместе с несколькими наземными передатчиками образуют сеть временной коррекции. Благодаря этому GPS-приемник обеспечивает не только положение, но и очень точное время. Для точного определения положения GPS в трехмерном пространстве и системного времени необходим одновременный прием как минимум с четырех спутников.Приемник рассчитывает три псевдодальности до спутников и отклонение времени (разницу между дешевым и недостаточно точным кварцевым эталоном, установленным на приемнике, и точными атомными часами на спутнике). Точные координаты спутника транслируются в навигационном сообщении.


Где используется GPS?
Благодаря точности определения географических координат применение GPS безгранично. Первое применение было в военной технике и там они успешно применяются по сей день.В начале 1980-х, после того как над территорией Советского Союза был сбит корейский авиалайнер KAL 007, было принято решение сделать GPS доступным для гражданского использования. Благодаря этому его используют во многих областях.

Примеры приложений GPS:

  • автомобильный транспорт (автомобильное положение),
  • позиция строительной техники,
  • разграничение зданий,
  • геодезия, картография,
  • мониторинг рефрижераторов
  • исследование землетрясений
  • защита окружающей среды,
  • охрана собственности и полиция,
  • интеграция с системой e-TOLL
  • спасательная медицинская помощь на суше и на воде,
  • сельское хозяйство (положение сельскохозяйственных машин)
  • авиация (положение самолета, вертолета и т.д.)
  • мореплавание
  • Мониторинг почтовых отправлений (курьерские компании),
  • 90 121

.

Спутниковая навигация 9000 1 Системы спутниковой навигации

Основной задачей навигационных систем является определение положения терминалов, принимающих их сигналы. и указать точное время. В настоящее время навигационные терминалы (приемники) позволяют и помогают рассчитывать скорость знакомиться с местностью с помощью электронной карты.

GPS (глобальная система позиционирования) Navstar

Navstar (навигационная спутниковая система определения времени и дальности) финансируется Министерством обороны США.Его контроль и управление в настоящее время осуществляет американская комиссия PNT. (Национальный исполнительный комитет по космическому позиционированию, навигации и синхронизации). Первый спутник этой системы был запущен в 1978 году, но полноценной системой можно назвать только с 1995 г.

Космическая часть системы состоит из не менее 24 спутников, перемещающихся по 6 орбитам - по 4 на каждой. Обычно их несколько больше резервных спутников - текущее состояние записей созвездия, среди прочего Астрономическая обсерватория ВМС США.Орбиты находятся на высоте 20 200 км над поверхностью Земли, их наклонение составляет 55°, спутники облетают земной шар два раза в сутки. Из любой точки Земли одновременно видно не менее 5 спутников (точнее: вероятность видимости минимум 5 спутников — 99,96%).
На Земле есть главная станция управления Колорадо-Спрингс, 4 станции мониторинга. - Гавайи, острова Вознесения, Кваджалейн и Диего-Гарсия - и 6 станций NGA (Национальное геопространственное агентство) - в Аргентине, Бахрейн, Австралия, Эквадор, Великобритания и США.Наземный сегмент сети GPS отвечает за прием сигналов со спутников и расчет на этой основе поправок к их положениям (эфемерид). Эти поправки отправляются обратно на спутники.


Сегмент управления системой Navstar — рисунок с сайта Kowom Есть две версии Navstar.
PPS ( Система точного позиционирования ) доступна для вооруженных сил США и НАТО и некоторых организаций. Она более точная, чем вторая версия — SPS ( Standard Positioning System ).Использование системы СПС было и остается бесплатным и широко доступны. Приемник покупать конечно нужно, но это может сделать любой и платить за прием сигнала не надо спутниковое. GPS-приемники

рассчитывают свое положение, скорость и точное время на основе сигналов со спутников. Большинство из них сейчас оснащен цифровыми картами и программным обеспечением, поддерживающим обработку этих данных в морской и аэронавигации и геодезии или вождение в городах. Здесь следует отметить, что информация в системе GPS передается на приемники однонаправленно. они остаются пассивными и не посылают никаких сигналов на спутники.

Спутники передают два типа сигналов: С/А на нонах L1=1575,42 МГц (полоса сигнала - 1,023 МГц) принимаются всеми Устройства GPS (SPS и PPS) и сигнал P на L2 = 1227,60 МГц (полоса сигнала 10,23 МГц), принимаемые только устройствами PPS. Сигналы от отдельных спутников разделяются по технологии CDMA - каждый спутник передает сигнал используя другую строку отвлечения PRN ( псевдослучайный шум ).

Теоретически сигналов с четырех спутников было бы достаточно для определения трехмерного положения объекта и точного времени.Обычно Приемник GPS отслеживает не менее 5 спутников для большей точности расчета и в случае потери сигнала от одного из них. Сигналы содержат информацию о том, откуда приходят спутники и когда они были переданы, а также коррекцию их текущее положение, рассчитанное наземными станциями управления. На этом основании GPS-приемник, выясняя теоретические положения спутников, может рассчитать:

  • реальных позиций спутников в любой момент времени,
  • расстояние приемник-спутник, исходя из времени передачи сигнала от спутника к приемнику,
  • ваша позиция.
Подробный алгоритм расчета основан на методе трилатерации, разновидности триангуляции.
Трилатерация в спутниковой навигации. Цветные линии представляют расстояния до спутников, известные приемнику. Кружками обозначен набор точек, одинаково удаленных от рассматриваемого спутника. Точка пересечения всех окружностей является решением - положение приемника. Сразу после включения GPS-приёмника также необходимо произвести синхронизацию со спутниковыми часами (определение точного времени), отсюда и необходимость принимать сигнал не с трех, а с четырех спутников (чтобы установить четыре неизвестных - три пространственные координаты и время - требуется четыре порции информации).Приемники

PPS дополнительно принимают второй сигнал P - на другой частоте. Это позволяет рассчитать поправку и устранить ошибку. измерения в результате искажения радиосигналов в ионосфере (основная причина ошибок измерений).

С целью снижения точности приемников SPS в сигнал C/A были внесены помехи, известные как Избирательная доступность (SA). Приемники PPS смогли нивелировать помехи SA. Однако эти расстройства были отключены 1 мая 2000 г. и оставался закрытым после 11 сентября 2001 г.Кроме того, положение и время неверны Приемники GPS влияют на следующее:

  • ионосферная задержка - возмущения скорости распространения сигналов от спутников в ионосфере (будет около 7 м),
  • тропосферное замедление - аналогичное явление в тропосфере, вызываемое изменениями влажности, температуры и атмосферного давления (± 0,5 м),
  • будет эфемеридами - разница между теоретическим и реальным положением спутников (± 2,5 м),
  • погрешность спутниковых часов (± 2 м),
  • Прием отраженных сигналов, поступающих на приемник другими путями, кроме непосредственно со спутника (± 1 м),
  • ошибки приемника - помехи, нарушающие передачу, неточности в процедурах расчета в ПО (± 1 м).
Второй сигнал (P) с более низкой частотой позволяет приемникам PPS компенсировать ионосферные задержки, которые различны для разных частот. Благодаря этому точность этих приемников выше. Сигнал P иногда кодируется в так называемом сигнал Y, предназначенный для предотвращения ложной передачи посторонними лицами.

До мая 2000 года система СПС выдавала положение с точностью (в 95% случаев) до 100 метров - на практике было 20-40 метров - для измерений в двух измерениях. Для измерений в трех измерениях точность составляет 160 метров.Сроки Миа ровно 340 наносекунд. Для системы PPS эти значения составили 10 метров, 30 метров и 100 наносекунд соответственно. В настоящее время гражданские приемники отслеживают большее количество спутников (обычно до 12) и при отсутствии помех СА погрешность измерения не более 15 метров. Кроме того, часто используются имеющиеся в настоящее время GPS-приемники. дифференциальные поправки систем WAAS/EGNOS, что дополнительно повышает точность до 3-5 метров. Точные значения ошибок измерений зависят от параметров приемника.
Система Navstar постоянно модернизируется.Планируется расширить сегмент наземного управления за счет резервной основной станции. контроль, дополнительные станции контроля и увеличение частоты отправки поправок на спутники. Спутники запущены более новые поколения (недавно спутник IIR-M в августе 2005 г.). Также предусмотрено введение гражданского сигнала на частоте L2 и третий сигнал GPS на частоте L5 = 1176,45 МГц.

Дифференциальный GPS — DGPS ( Дифференциальный GPS )

Точность GPS недостаточна для многих приложений, таких как съемка или посадочная навигация самолеты.В ситуациях, требующих большей точности измерений, используется система DGPS, использующая дифференциальные поправки. к данным со спутников GPS. Эта система основана на том факте, что большинство факторов, вызывающих неточность измерения положения в гражданской GPS это в основном то же самое в небольшой географической области. Итак, прием сигнала GPS на месте с известным и неизменным положением, вы можете определить погрешности измерений и отправить их на GPS-приемники, расположенные в непосредственной близости. По этому принципу работают разностные (опорные) станции GPS.Принимать сигналы со спутников Navstar, рассчитать ошибки измерения и, таким образом, отправить поправку на ближайшие GPS-приемники. Ресиверы, конечно. GPS должен быть способен принимать такие поправки.
Также возможно сделать серию измерений без дифференциальных поправок и обработать их позже по полученным данным от разностной станции. Последний метод, называемый «постобработка », очень популярен в геодезии. При длительных измерениях с одновременным использованием не менее 2 GPS-приемников и дифференциальных поправок можно определить геодезические точки с точностью до сантиметров и даже миллиметров.

Геостационарные спутники также могут использоваться в качестве разностных станций для корректировки данных GPS. Европейская система EGNOS опирается на три таких спутника, которые не только отправляют поправки о местоположении и времени от приемников GPS, но и информируют их о возможных перерывах и отказы системы Навстар или российской системы Глонасс. Также в Соединенных Штатах существует система WAAS (Wide Area Augmentation System), состоящая из обоих с геостационарных спутников и наземных опорных станций.Сети дифференциальных станций создаются, в том числе в Германии (август SAPOS), Швеции (SWEPOS), Японии (MSAS с геостационарных спутников) и многие другие страны. В Польше есть сети опорных станций в Польше и вокруг Варшавы с рядом передатчиков. около 25 километров. Есть также станции в Дзивнуве и Розеве (расстояние около 100 км), которые в основном используются военно-морскими частями для целей навигации.

Глонасс

Глонасс ( Глобальная Навигаводная Спутниковая Система ) является российским аналогом системы Navstar.Технически она работает по принципам, очень похожим на американскую систему. Изначально он должен был быть доступен только для военных, наверное, поэтому ошибок SA в системе вообще нет. Однако каналов тоже два: стандартный и точный. Стандартный канал ровно 60 метров для измерений двухмерный и 75 метров для трехмерного. CDMA не используется, каждый спутник передает в памяти разные частоты. Целью было бы 24 спутника, как в системе Навстар, но у них было бы 3 орбиты — по 8 на каждой.Однако это число никогда достигнуто не было - были запущены новые спутники, но в то же время быстро выходили из строя уже работавшие.
Состояние системы Глонасс по-прежнему неудовлетворительное, так как у России нет денег на ее содержание. Налажено сотрудничество с Евросоюзом, который заинтересован в наличии глобальных навигационных систем, с которыми он мог бы сотрудничать Система Galileo разработана в Европе.
Подарок, В системе Глонасс около десяти спутников.

Европейские инициативы

«Когда вы получаете навигационный сигнал GPS, откуда вы знаете, что можете ему доверять?»

Лоран Готье, руководитель проекта EGNOS


Идея гражданской сети навигационных спутников возникает по нескольким причинам.Вам нужна система, которая является более точной, чем уже существующие, которые можно использовать в международном масштабе, в т.ч. в аэронавигации и при спасательных работах. Эта система не должна зависеть от одного государства и его политики. Он также должен быть более стойким за помехи и повреждения спутников.
Концепция такой системы была предложена Европейским союзом. Весь проект изначально назывался GNSS. ( Глобальная навигационная спутниковая система — аббревиатура, аналогичная Глонасс). Первым шагом является создание EGNOS для проверки и исправления данных. из сети Навстар (и, возможно, Глонасс).Проектирование и строительство системы Galileo продолжается.

European EGNOS ( Европейская геостационарная навигационная служба ) поддерживает работу существующих спутниковых навигационных систем (в основном сети Navstar). Для взаимодействующих GPS-приемников с EGNOS сигналы коррекции отправляются с геостационарных спутников над Европой. Эти сигналы включают в себя поправки позиций, сообщаемых сетью Navstar, которые в несколько раз больше их точность. Однако, прежде всего, EGNOS проверяет данные из сети Navstar, чтобы увидеть, есть ли сбой. эти спутники или ошибки при передаче.Благодаря этому там могут использоваться данные из сети Navstar/EGNOS, где по соображениям безопасности они должны быть полностью надежными. Это так называемые приложения, такие как « Безопасность жизни », например, точные авиационная навигация, управление движением поездов или некоторые спасательные операции.
EGNOS базируется на трех геостационарных спутниках (15,5W, 21,5E и 25E). На Земле есть станции измерения и контроля, которые проводят непрерывные испытания сети Navstar и спутников EGNOS. Расчет поправок данных GPS, обнаружение аномалий в передаче и проверьте, не вышел ли из строя какой-либо из спутников.Поправки и данные о состоянии сети GPS передаются на спутники EGNOS, которые, в свою очередь, отправляют их на приемники GPS. Одна из станций управления сетью EGNOS находится в Варшаве, в Центре космических исследований.

Проект «Галилео», начатый в 1998 г. контроль осуществляется Европейской комиссией и Европейским космическим агентством (ЕКА). В конечном счете, Galileo задуман как гражданская спутниковая навигационная система, полностью независимая от военных сетей Навстар и Глонасс. Сегмент космическая дева состоит из 30 спутников (27 рабочих и 3 запасных активных), перемещающихся по трем орбитам высотой 23 616 километров и наклон 56.Помимо данных о местоположении и времени, они будут передаваться на приемники пользователей. информацию о достоверности этих данных и возможных сбоях системы. Благодаря этому можно будет использовать данные из сети Galileo в приложениях « Safety of Life », аналогично системе EGNOS. Стоимость построения всей сети оценивается в 3,2 млрд €, а его годовое обслуживание — около 200 млн €.
В декабре 2005 года был запущен первый испытательный спутник Galileo Giove-A, а через две недели его первые сигналы.Планируемый запуск системы должен состояться в 2012 году.
90 105
Созвездие Галилея. © ЕКА 90 112 90 118 90 123 90 112 90 118 90 123
Домашняя страница
.

Краткое описание системы GPS

В 1957 году ученые Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, США, с помощью радиосигналов, транслируемых советским спутником «Спутник-1», продемонстрировали возможность использования искусственных спутников Земли для навигации. Исследования, которые проводились в то время, считаются началом спутниковой навигации. Первой эффективной общедоступной спутниковой навигационной системой стала американская система Transit — SATNAV, разработанная для ВМС США в конце 1950-х — начале 1960-х годов.В 1964 году было объявлено о ее боеспособности, а в 1967 году система стала доступна и для гражданских целей. Основой системы «Транзит» стали шесть спутников, вращающихся вокруг Земли, передающих сигналы на частотах 150 МГц и 400 МГц. Для определения положения использовался эффект Доплера. Чтобы этот эффект был заметен, спутники были размещены на низких орбитах на расстоянии 1100 км от поверхности Земли. Небольшое количество спутников не покрывало всю площадь Земли.

В этот период в Советском Союзе был построен аналог системы "Транзит" - система "Цикада".Эти системы использовались для накопления опыта в области спутниковой навигации. Их дальнейшая эксплуатация увенчалась большим успехом, и многие пользователи узнали о преимуществах и недостатках спутниковой навигации. На основе этого опыта в США были предприняты различные исследовательские проекты по новым спутниковым навигационным системам, включая программу TIMATION ВМС США в 1968 году. и программа 621 B ВВС США в 1968 году. В 1973 году эти усилия были сконцентрированы с запуском проекта DNSS (Defense Navigation Satellite System), который координировался Министерством обороны США.1 июля 1973 г. был создан Объединенный программный офис. В декабре 1973 года начался первый этап проекта, результатом которого стала система GPS — NAVSTAR. В этом проекте участвовали все виды войск США (армия, флот, авиация), а также картографическая служба DMA (Defense Mapping Agency), а также частные компании и исследовательские центры. С начала 1980-х годов система GPS постепенно стала доступна авторизованным военным пользователям в версии PPS (Precision Positioning Service) с погрешностью горизонтального позиционирования менее 10 м.Когда система доказала свою эффективность, а габариты и стоимость приемников снизились до приемлемых значений (цена первых приемников составляла около 125 000 долларов США), доступ к системе стали требовать гражданские пользователи. Так, общедоступная версия SPS (Standard Positioning Service) была запущена с т.н. Ограниченный доступ S/A (Selected Availability) с погрешностью позиционирования 500 м.

Поскольку интерес к GPS продолжает расти, точность версии S/A Limited SPS была улучшена за счет уменьшения ошибки позиционирования до 100 м.За счет развития электронных устройств производителям оборудования удалось усовершенствовать гражданские приемники так, что точность их работы достигает уровня заявленной точности версии ППС. Для того, чтобы обойти шифрование сигнала, используемое в версии PPS, которое не позволяет общественности использовать высокую точность системы, были разработаны концепции дифференциальной версии DGPS (Differential GPS), в которых устраняются некоторые типы ошибок и Нарушения S/A вводятся намеренно. После запуска всех запланированных спутников системы на орбиту, 27.04.1995 г. было официально объявлено о полностью работоспособной системе GPS, то есть отвечающей требованиям, изложенным в официальных спецификациях системы.

В зависимости от используемого метода обработки сигналов и данных результаты измерений с использованием спутниковых сигналов GPS характеризуются различной точностью и доступностью. Наиболее важные гражданские приложения GPS перечислены ниже.

Оперативное определение положения наземных, морских, воздушных и космических объектов.

Продолжительность измерения очень мала, обычно не превышает секунды, типичная точность порядка нескольких десятков метров, а при использовании дифференциальных методик достигает долей метра. Полученная информация может быть использована, в том числе, для навигационных целей, в системах наблюдения за движением объектов.

Географические информационные системы.

Создание баз геоинформации, оперативные картографические измерения. Приемники, оснащенные соответствующим программным обеспечением, позволяют записывать информацию о местности, связанной с текущим положением.Обработка информации от приемника GPS обычно происходит после сеанса измерений с использованием данных, записанных приемником и опорной станцией. Одно измерение занимает от нескольких до нескольких десятков секунд, точность получаемого положения порядка метра и выше.

Геодезические измерения Статические, быстрые Статические

Для геодезических целей определяются векторы длиной до нескольких сотен километров, с точностью длины вектора до нескольких миллиметров.Такое измерение выполняется парой приемников, время измерения составляет в зависимости от расстояния между приемниками и условий видимости спутников до нескольких десятков минут. Измерения, выполненные с помощью методики GPS, составляют существенную конкуренцию геодезическим измерениям, выполненным традиционными методами, и при создании сети более высокого порядка они обычно обусловлены их точностью и дешевизной. Кинематическая съемка, стоп-энд-гоу Этот тип измерений использует тот факт, что смещение антенны GPS-приемника, не теряя связи со спутниковыми сигналами, может быть определено сразу с высокой точностью.Начав измерение с точки с известными координатами, мы можем определить положения следующих друг за другом точек с точностью до сантиметров, со временем пребывания в точке порядка секунд. Основным отличием, важным для пользователя при выборе соответствующего типа прибора, является способ инициализации кинематических измерений. Двухчастотные приемники могут быть инициализированы на лету (On-The-Fly), что на практике означает, что приемник может запускаться и продолжать работу в кинематическом режиме без необходимости размещения антенны в точке с известными координатами.Для инициализации одночастотного приемника необходимо разместить антенну в точке с известными координатами. При отсутствии такой точки необходимо измерять Статический или Быстрый статический методы. Различия между одночастотными и двухчастотными приемниками становятся более заметными при измерении на средних и больших расстояниях. Погрешность одночастотного приемника растет быстрее с удалением от базы, чем погрешность двухчастотного приемника.

Кинематика реального времени

Это самая передовая дифференциальная технология.Для этого требуется высокоскоростная радиосвязь, но он обеспечивает позиционирование в реальном времени с точностью до сантиметра. Его радиус действия ограничен радиусом в несколько километров от базовой станции.

Определить ориентацию

Приемник GPS по сигналам нескольких антенн может определить ориентацию объекта, например крен и крен корабля, самолета.

Прочие технологии

Приведенный выше обзор не исчерпывает всех возможных вариантов использования системы GPS в гражданских целях.Часто специфические условия измерения позволяют получить высокую точность, не характерную для данной методики. Относительно просто реализовать, например, непрерывное определение перемещений зданий, инженерных сооружений с точностью до миллиметра, с частотой несколько или несколько Гц. В настоящее время GPS используется почти во всех газовых отраслях экономики, особенно в транспорте, телекоммуникациях, энергетике, строительстве и пространственном управлении.

GPS состоит из трех основных сегментов:

  • Космический,
  • Надзор,
  • пользователей.

Система пассивная, передача сигнала однонаправленная, от спутников к пользователю.

Космический сегмент

Космический сегмент GPS состоит из 24 спутников, включая 3 активных резервных спутника. На практике количество доступных спутников обычно превышает это число. Спутники размещены на шести круговых орбитах, по четыре на каждой, на высоте около 20 200 км. Плоскости орбит наклонены под углом 55 градусов к экватору.Орбитальное орбитальное время составляет половину звездных суток. Наблюдатель на Земле будет наблюдать за одной и той же спутниковой группировкой каждый день примерно в одно и то же время суток. Он повторяется каждый день на четыре минуты раньше из-за разницы в продолжительности солнечных и звездных суток. Спутники расположены так, что не менее 5 из них должны быть видны из любой точки Земли с вероятностью 0,9996. Такая конфигурация позволяет, за редким исключением, определять координаты любого места на поверхности Земли в любой момент суток.На немногочисленных и небольших участках невозможно определить трехмерное положение за период не более примерно 20 минут в сутки.

Первые действующие спутники, получившие обозначение Block I, относятся к проекту Rockwell International (SVN) с 1 по 11. Они были запущены с авиабазы ​​Ванденберг в Калифорнии ракетами Atlas E/F в период с 1978 по 1985 год. Спутники Block I выводились на круговые орбиты высотой 10 900 морских миль с периодом обращения 12 часов.Их орбитальные параметры аналогичны спутникам Блока II, разница лишь в угле наклона, который у Блока I составляет 63 градуса. Спутники Block II (SVN) с 13 по 21 были выведены на орбиты с февраля 1989 г. по октябрь 1990 г. Они должны были обеспечить нормальную работу в течение 14 суток без связи с Управляющим сегментом (CS). Спутники IIR Block (R от замены) с номерами SVN от 41 до 62 сек производства General Electric. Спутники Блока ИИР рассчитаны на работу в течение не менее 14 суток без связи с сегментом управления и до 180 суток в режиме AutonaV благодаря методике автоматической спутниковой дальнометрии.В настоящее время спутниковый сегмент состоит из 27 спутников серий II, IIA и IIR (24 рабочих - 3 резервных). Время работы спутника серии IIR составляет примерно 7,5 лет. За это время спутник преодолевает расстояние в 1 миллиард 74 миллиона км. В конечном итоге планируется получить группировку из около 30 спутников, большая часть Block II F", со сроком службы около 12 лет. Генеральным подрядчиком Block II F является подразделение Boeing North American Space Systems Division. предоставить дополнительный канал SPS (L5), повысив точность и доступность системы для гражданских пользователей.

Сегмент надзора

Сегмент наблюдения состоит из Главной станции управления (MCS) на базе ВВС Фалькон в Колорадо-Спрингс и станций наблюдения на Гавайях в Кваджалейне, Диего-Гарсия и Ассесион. Все станции мониторинга оборудованы антеннами для двусторонней связи со спутниками. Станции мониторинга пассивно отслеживают все видимые спутники. Данные со станций мониторинга поступают в МКС, где определяются эфемериды спутников и параметры их часов.MCS периодически передает эфемериды и поправки часов на спутники для повторной передачи в навигационном сообщении.

Пользовательский сегмент

Пользовательский сегмент состоит из различных военных и гражданских приемников GPS, предназначенных для приема, декодирования и обработки сигналов GPS. Это приемники, которые функционируют независимо или встроены в другие системы. Приложения включают в себя навигацию (воздушную, морскую, наземную), позиционирование, передачу времени, геодезию и многое другое.Из-за множества применений приемники различаются по функциям и конструкции. Бурное развитие технологии GPS стало возможным благодаря развитию микроэлектроники и электронно-вычислительной техники. В начале 1980-х приемные устройства Глобальной системы позиционирования весили несколько килограммов, занимая объем в несколько сотен литров. Прорыв произойдет в то время, когда достижения в производстве интегральных схем позволят использовать методы цифровой обработки сигналов. В современных приемниках аналоговые схемы используются только для усиления сигнала.Для нужд цифровой обработки сигналов используются специализированные микросхемы, дискретизирующие сигнал с частотами до нескольких десятков МГц. Работу этих микросхем контролируют процессоры с очень высокой скоростью обработки данных. Как правило, в приемниках GPS используется многозадачное программное обеспечение, работающее в режиме реального времени. Задание отклоняется с частотой 1 кГц. Самые маленькие и простые на сегодняшний день приемники, предназначенные для навигационных нужд, весят более нескольких сотен граммов и их можно держать в руке.Так уже в технике ценность лучшей системы определяется не лабораторными испытаниями, а мнением пользователей. И этот пользователь делает себя на основе того, что он «разговаривает» с системой. В GPS пользовательский сегмент состоит из приемников, преобразующих сигналы со спутника в трехмерные координаты положения, скорости, времени и т. д. Количество, точность и форма представляемых данных зависят от предполагаемого использования и типа приемника. .

Существует множество типов GPS-приемников.Начиная от портативных приемников размером с мобильный телефон, через профессиональные комплекты для навигации и геодезии, до высококлассных модулей GPS, сопряженных с навигационными системами связи и военной авиацией. Также широко используются GPS-модули в виде PC-карт, PCMCIA и даже VME (для больших компьютеров, работающих под управлением системы UNIX).

GPS-приемник

на самом деле представляет собой огромную и сложную машину. То, что вы можете получить его за относительно небольшую сумму денег, и то, что это небольшая вещь с экраном, не требует кондиционера и часа настройки, связано с развитием цифровых технологий.Однокристальный специализированный компьютер карманного приемника обладает вычислительной мощностью, которой не будет стыдно многим ПК. Наиболее важные характеристики GPS-приемника перечислены ниже:

  1. Точность определения положения, скорости и времени - добропорядочный производитель добавит в приемник тестовую распечатку этого блока.

  2. Количество отслеживаемых спутников - не менее четырех, но тогда потеря сигнала одного из них (захват спутника за горизонтом или наземными препятствиями) прерывает непрерывность трехмерной навигации (захват сигнала другого спутника и возврат на трехмерная навигация может занять до 2 минут), практический минимум 5 спутников, но самый безопасный способ - отслеживать все (до 12) видимые спутники (All-In-View).

  3. Время сбора данных - время от включения до первого определения положения.

  4. Время реакции - для возобновления измерений после временной потери спутникового сигнала.

  5. Допустимое ускорение, которому может подвергаться приемник без прерывания отслеживания сигнала.

  6. Чувствительность приемника - практически все конструкции отличаются достаточной чувствительностью, но стоит помнить, что чем ниже минимальное значение сигнала, тем лучше приемник.

  7. Отношение сигнал/шум - минимальное отношение сигнал/шум, при котором приемник все еще может правильно отслеживать спутниковый сигнал (тот же принцип, что и выше).

  8. Невосприимчивость к мешающим сигналам - конструкция антенны должна уменьшать влияние отраженных сигналов. Кроме того, честные производители указывают интенсивность электромагнитных помех, при которой приемник еще исправно работает.

  9. Устойчив к условиям окружающей среды

Игра на страницах

GPS, или Глобальная система позиционирования, представляет собой спутниковую систему, которая обеспечивает точное определение местоположения, скорости и времени.Двадцать четыре спутника NAVSTAR на орбите Земли обеспечивают бесперебойную подачу радиосигнала, который при приеме специальным приемником позволяет вычислить текущее положение. Этот сигнал доступен по всему миру, и его можно использовать бесплатно. Точность измерения варьируется от сантиметра (геодезические приемники, дифференциальные измерения - дифференциальные GPS) до ста метров (простые навигационные приемники без дифференциальной коррекции). Спутники вращаются вокруг Земли два раза в день и расположены на шести орбитах на высоте около 20 000 км над Землей.

Принцип работы системы основан на измерении расстояния между спутником, движущимся по заданной орбите, и приемником. Известное расстояние от спутника помещает приемник на сферу с радиусом, равным измеренному расстоянию. Известный расстоянием от двух спутников, он размещает приемник на окружности, которая является пересечением двух сфер. Когда приемник измерил расстояние до трех спутников, остается только две точки, в которых он может находиться. Одна из этих точек может быть исключена из-за того, что она находится слишком высоко или движется слишком быстро и, таким образом, определяет вашу позицию.Нужно только знать расстояние до спутников, излучающих очень слабые сигналы (мощностью, близкой к та-шуму), и с точностью до сантиметров. Это делается путем измерения времени. Каждый из спутников имеет четыре атомных часа, которые синхронизируются передаваемым сигналом. Единственное, что остается измерить приемнику, — это задержку сигнала, полученного от отдельных спутников.

К сожалению, GPS-приемник не имеет собственных атомных часов, а имеет только точные кварцевые часы, поэтому перед ним стоит неразрешимая задача: он должен определять, сколько сейчас времени (с точностью до наносекунды) только по сигналу со спутников , каждый из которых дает разное время.Это делается за счет приема сигналов не с трех, а с четырех спутников. Затем можно рассчитать как реальное время, так и положение (классическая система четырех равна четырем неизвестным).

Описанный метод измерения составляет менее 10 метров. До недавнего времени это было именно то, что могли получить только американские военные приемники. Гражданским приемникам пришлось довольствоваться кодом C / A, где сигнал времени был намеренно прекращен Министерством обороны США. Следовательно, произошло снижение точности до ок.50-100 метров Искусственно введенное возмущение в систему было названо SA (Selective Availability) и привело к тому, что каждый автономный приемник GPS, оставленный стоять на месте, постепенно менял свое положение. Такой точности достаточно только для навигации; поэтому были разработаны методы, позволяющие обойти проблему помех сигнала. Этот метод является относительным измерением (DGPS - дифференциальная GPS). Принцип прост: если установить GPS в фиксированной точке, определяемое им положение будет постоянно меняться из-за помех сигнала.Если вычислить разницу между положением, измеренным приемником, и реальным положением приемника, то получим так называемую векторная ошибка.

Желание SA

Решением властей США от 1 мая 2000 года в полночь по восточноевропейскому времени было отключено глушение сигналов спутников GPS, известное как Selective Availability (SA). SA (Ограниченный доступ) был преднамеренным снижением точности системы GPS, чтобы предотвратить ее использование вражескими армиями в тактических целях.Соединенные Штаты решили закрыть SA 1 мая 2000 года. Однако ранее случалось, что от его использования временно отказывались, например, во время войны в Персидском заливе и вторжения на Гаити, поскольку в армии не было достаточного количества военных приемников, а использовались и гражданские приемники. Военные приемники могут использовать расшифрованный P-код и достигать точности около 20 м.

Удаление SA очень полезно для нынешних и будущих пользователей GPS-приемника.Прежде всего, это привело к значительному повышению точности определения местоположения со 100 до 10-20 метров, т.е. почти в десять раз. Также наблюдается улучшение точности определения скорости. Более высокая точность (порядка 1-5 метров) все еще может быть достигнута за счет применения дифференциальной коррекции (DGPS), которая устраняет другие системные ошибки, такие как ошибки часов и спутниковой орбиты, ошибки ионосферной и тропосферной задержки, шум приемника и отражение. Приемники GPS автоматически адаптируются к позиционированию в новых условиях после удаления SA, поэтому нет необходимости в обновлении или изменении оборудования.В своем постановлении о решении Соединенных Штатов прекратить снижать точность Глобальной системы позиционирования президент Билл Клинтон заявил, что этот шаг стал следствием его президентской директивы о принятии решений в марте 1996 года. Эта директива содержала руководящие принципы для системы GPS. К ним относятся: расширение гражданских, коммерческих и научных применений системы GPS по всему миру и поощрение частного сектора к инвестированию в систему, а также к использованию технологии. и что Соединенные Штаты будут продолжать бесплатно предоставлять систему пользователям по всему миру, поддерживая ее статус глобального навигационного стандарта.В постановлении также был поднят вопрос о защите Соединенных Штатов. Решение о расширении использования системы в мирных целях не лишает ее военных характеристик. Новые технологии, которыми владеют военные, позволяют Соединенным Штатам глушить сигнал GPS в заданном районе. Таким образом, пользователи системы во всем мире не должны беспокоиться о региональных помехах сигнала из соображений безопасности, а бизнес-газ, использующий GPS, может работать со спокойной душой и получать хорошую точность.

Система GPS — это технология, которая в настоящее время используется все чаще. В настоящее время во всем мире насчитывается более 4 миллионов пользователей GPS, и ожидается, что рынок приложений GPS удвоится в течение следующих трех лет с 8 триллионов долларов США до более чем 16 триллионов долларов США. Некоторые из упомянутых приложений: воздушная, автомобильная, железнодорожная, морская навигация, точное земледелие и добыча полезных ископаемых, разведка нефти, исследования и управление окружающей средой, телекоммуникации, электронная передача данных, строительство, отдых и спасение.

Игра на страницах

Проспекты для разработки GPS System

Удалите СА, миниатюризацию приборов и повышение точности и надежности их работы, все это делает GPS точной, глобальной и универсальной системой. Я думаю, что его развитие можно сравнить с развитием интернета и мобильной связи. Как только вы узнаете преимущества его использования, человек никогда не откажется от них.Помимо спутникового телевидения, это измеримый и общий эффект что привело людей к покорению космоса.

Перед человеческим разумом теперь стоят новые задачи – поиск новых применений технологии GPS. Остается только надеяться, что мы будем двигаться в правильном направлении, что эта технология повысит нашу безопасность, сделает наше путешествие более приятным, это даст возможность лучше узнать и понять окружающий мир, провести инвентаризацию ресурсов природной среды и т.д. Обратное направление - точнее управляемые ракеты, возможность тотальной слежки за отдельными единицами и целыми социальными группами , и ряд других не менее ужасающих приложений.

Можно только надеяться, что мы будем использовать эту технологию правильно и разумно, на благо всего человечества.

Игра для вечеринок

.

Знай свое местоположение - или как пользоваться системами спутникового позиционирования

Несмотря на годы и изменения на рынке, большинство пользователей по-прежнему путают термины GPS и GNSS, используя первое при упоминании второго. GPS, или, точнее, GPS Navstar (глобальная система позиционирования — определение времени и дальности навигационного сигнала), — это собственное название навигационной системы, разработанной и контролируемой Соединенными Штатами. Если десять лет назад это была практически единственная полезная система такого типа, то сегодня ситуация совершенно иная и все еще подвержена изменениям.Поэтому аббревиатура модулей позиционирования GPS неверна — следует использовать аббревиатуру GNSS — Global Navigation Satellite System. Однако при поиске товаров в магазинах нередко бывает, что под GPS находится больше модулей, чем под GNSS.

доступных систем

Запуск набора спутников в космос для предоставления услуг позиционирования и обслуживания наземной инфраструктуры, которая контролирует работу системы и вносит коррективы, является очень дорогостоящим вложением.Поэтому позволить себе это могут только правительства самых богатых стран. В результате в настоящее время у нас есть только или целых шесть систем GNSS. Они:

  • Американский GPS,
  • Европейский Галилео,
  • Российский ГЛОНАСС,
  • Китайский Бейдоу,
  • японский QZSS,
  • Индиан Навик.

Крупнейшим из них по-прежнему является GPS, который в настоящее время работает на 31 спутнике вместо первоначальных 24. В 2020 году его должна победить китайская Beidou, в которой к тому времени должно эксплуатироваться 35 спутников.Галилео (в настоящее время на орбите 26 спутников, а вскоре появится еще 6) и Глонасс (24 спутника) по размеру аналогичны американской и китайской системам. Два других являются только региональными: 7 спутников над Индией и, наконец, 7 спутников над Японией.

С функциональной точки зрения точность очень важна. Это будет варьироваться не только между системами, но и в зависимости от доступа к дополнительным данным, поступающим от наземных передатчиков и обычно передаваемым по сотовой сети.Также стоит добавить, что точность вычисляемой позиции можно повысить за счет одновременного использования нескольких систем и усреднения заданных позиций.

GPS

Самая старая из систем - GPS. С момента своего создания он претерпевал различные изменения. Его полезность в гражданских приложениях значительно возросла в 2000 г., когда был окончательно отменен код Selective Availability, который ограничивал точность позиционирования с помощью обычных приемников примерно 100 м. Тогда без внешней поддержки можно было определять местоположение с точностью до док.5 м. В настоящее время благодаря поддержке частоты L5 ​​можно достичь точности около 30 см. Дальнейшие улучшения вводятся вместе с заменой старых спутников на новые. Этот шаг необходим, поскольку орбитальные передатчики имеют ограниченный срок службы и должны быть заменены. Внесенные изменения включают новые коды, частоты и адаптацию мощности передачи к текущим условиям на Земле.

В основном система GPS работает на частоте L1 (1575,42 МГц), на которой передаются два кодированных сигнала: C/A (Coarse/Acquisition), необходимый для идентификации спутников и приблизительной оценки положения, и зашифрованный P(Y), который позволяет точную индикацию местоположения, но только для военных приемников с соответствующим ключом дешифрования.Поскольку основной проблемой, ограничивающей точность определения местоположения, является влияние ионосферы на передаваемый сигнал, спутники GPS также передают код P (Y) на второй частоте: L2 (1227,60 МГц), что позволяет приемнику сравнивать принимаемых сигналов и учитывать в расчетах влияние ионосферы.

В период с 2005 по 2009 год было запущено 8 новых спутников, входящих в блок ИИР-М, которые посылают новый военный код на частотах L1 и L2. Это позволяет военным приемникам позиционировать себя без необходимости использовать сигнал C/A, необходимый до сих пор для отслеживания спутников.Кроме того, код «М» передается двумя антеннами с каждого спутника: одной для всеземного охвата и одной направленной на несколько сотен километров. Это значительно увеличивает мощность доступного военного сигнала там, где он необходим в данный момент.

Рис. 1. Орбиты отдельных систем GNSS

Рисунок 2. Пример системы спутников над Варшавой. Серым цветом отмечены спутники, которые должны быть видны с данного места, но не затенены стеной здания

.

Для гражданских пользователей существенные изменения принес еще один блок спутников: IIF.Эти 12 спутников были запущены в 2010 году и закончили работу в 2016 году. Помимо ранее упомянутых сигналов, они также передают код L2C на частоте L2. Это позволяет обычным приемникам выполнять ионосферные поправки без необходимости использования таких систем, как SBAS. Код L2C передается на 2,3 дБ меньшей мощности, чем L1 C/A, но содержит больше управляющих данных, что повышает эффективность исправления ошибок. Из-за большей чувствительности к влиянию ионосферы использование только L2C для позиционирования увеличило бы погрешность измерения примерно на65%.

Блочные спутники IIF также имеют дополнительное применение в задачах, связанных с защитой жизни. Они передают дополнительный сигнал на частоте L5 (1176,45 МГц) с вдвое большей мощностью, чем L1. Выбранная частота находится в полосе, зарезервированной во всем мире для авиационной радионавигационной службы, благодаря чему ее приемники (первые появились на рынке в 2018 году) гораздо менее подвержены помехам.

Спутники третьего поколения (IIIA) должны были быть выведены на орбиту с 2014 года, но пока из запланированных 10 построено только 3 и 1 запущен в конце декабря 2018 года.В настоящее время предполагается, что последний из спутников этой группы выйдет на орбиту в 2023 году.

В рамках серии IIIA будут доступны: новый гражданский сигнал L2C, новый, более устойчивый к помехам военный сигнал M, расширение поддержки сигнала L5 и новый сигнал L1C, более адаптированный к радиоусловия на нашей планете.

Стоит отметить, что через 6 лет планируется запустить 22 спутника следующей серии: IIIF.

Галилео

Европейскую систему GNSS строили долго - много лет работа велась стационарно.Только недавно система действительно начала функционировать и управляться различными электронными устройствами.

Полная система должна состоять из 24 спутников, 22 из которых в настоящее время активны над Землей, орбиты спутников Galileo немного выше, чем у GPS. Они посылают 3 двойных сигнала, согласно таблице 3.

Galileo предоставляет 5 услуг. Базовый — свободное позиционирование с точностью до 1 метра и простой тайминг. Вторая особенность — коммерческое, зашифрованное позиционирование с точностью до 1 сантиметра и гарантированная доступность этой услуги.За доступ к нему будет взиматься плата. Третий — открытый сервис, связанный с социальным обеспечением, позволяющий точно определять местоположение. Четвертая должна быть доступна государственным учреждениям и сохраняться даже в кризисных ситуациях. Пятый связан с двусторонней связью, при которой система улавливает тревожные сигналы и способна подтвердить факт вызова помощи.

ГЛОНАСС

Рис. 3. Данные спутниковых сигналов над Варшавой на устройстве, поддерживающем 4 основные системы GNSS

Глонасс (Глобальная навигационная спутниковая система) — бывший главный конкурент GPS.Эта система создавалась по военным причинам, но с 2007 года спутники Глонасс стали предлагать свои сигналы гражданским лицам.

спутника Глонасс находятся на орбите чуть ниже передатчиков GPS. Их расположение делает позиционирование с их использованием несколько менее точным, чем в случае с GPS, за исключением района вблизи Полярного круга, где система GPS гораздо менее точна. Основной сигнал Глонасс передается в диапазоне L1, т.е. по 15 каналам вблизи частоты 1602 МГц.Они устроены таким образом, что в радиус действия приемника никогда не входят два спутника, передающие на одном канале. В то время как в диапазоне L1 передается стандартный сигнал (SP), в диапазоне L2 (центральная частота равна 1246 МГц) передается сигнал высокой точности (HP). На практике сигнал СП позволяет осуществлять позиционирование с точностью не лучше 5...10 метров по горизонтали и 15 метров по вертикали. Расчеты скорости ограничены точностью около 10 см/с, а временная синхронизация до 200 нс. Более новые спутники серии Глонасс-М и третьего поколения Глонасс-К повышают эту точность.Глонасс-К излучает сигнал L3 (примерно 1207,14 МГц), который эквивалентен сигналу L5 в системе GPS. С этого года планируется внедрение спутников «Глонасс-К2», которые будут передавать другие сигналы, а в дальнейшем планируется внедрение спутников «Глонасс-В» и «ГЛОАСС-КМ», по которым в настоящее время ведутся проектно-конструкторские и опытно-конструкторские работы. в стадии реализации (таблица 4)

Бейдоу

Китайская система, ранее известная как Compass, является самой быстрорастущей группировкой GNSS.Первоначально к работам над Galileo присоединился Китай, но не был удовлетворен ходом работ и вышел из них. Еще несколько лет назад было сложно предсказать будущее и полезность Beidou — китайское правительство выборочно предоставляло информацию о своем проекте. В настоящее время система уже используется в коммерческих целях, поэтому объем доступной информации также богаче.

Beidou базируется на спутниках трех поколений, первое из которых уже выведено из эксплуатации и покрывает только Китай и прилегающие территории.Второе поколение заменило первое и позволяет позиционировать его в Азии и Тихоокеанском регионе. Третий, который был запущен на орбиту в 2015 году, охватывает глобальную систему с целью запуска 35 спутников в год и уже начал работать в глобальном масштабе в конце прошлого года.

Beidou основан на многопользовательском доступе CDMA и предоставляет государственные и военные услуги. Публичные бесплатны и характеризуются точностью позиционирования до 10 м, возможностью синхронизации часов до 10 нс и функцией измерения скорости с точностью до 0,2 м/с.Между тем сигнал, доступный только для военных, позволит определять местоположение с точностью до 10 сантиметров.

Навик и QZSS

Рис. 4. Частотное перекрытие сигналов от разных систем GNSS. Интересно, что перекрытие сигналов Galileo и Beidou проблематично, и в соответствии с договоренностями Международного союза электросвязи (МСЭ) страна, которая первой начала его использовать, имеет право захватить данный диапазон — в данном случае это Китай

.

Две другие системы спутникового позиционирования работают только на региональном уровне, хотя и возникают по несколько иным причинам.Индийский Navic был создан, чтобы сделать военные операции независимыми от американского GPS. Первый спутник был запущен в 2013 г., а последний — в середине 2018 г. Всего на орбите находится 7 спутников, передающих стандартные и точные сигналы как на частотах L5 (1176,45 МГц), так и на частотах S (2492,028 МГц). Стандартная служба позиционирования (SPS) использует модуляцию BPSK. Прецизионный сигнал (PS) использует модуляцию BOC. Кроме того, можно отправлять уведомления с панели управления получателям - например.предупреждения о надвигающейся буре. Точность позиционирования Navic составляет 10 м на Индийском полуострове и 20 м в Индийском океане. Со временем точность должна быть увеличена примерно до 5 м.

QZSS был создан из-за густонаселенной и застроенной территории Японии. Первый спутник был запущен в 2010 г., четвертый — в 2017 г., а с осени 2018 г. система хоть и не завершена (не хватает 3 спутников), но уже работает. Интересно, что QZSS совместим с GPS и фактически является его локальным расширением.Увеличивает видимость передатчиков в городах, заполненных небоскребами. Передаваемые сигналы совместимы с сигналами GPS L1C/A, L1C, L2C и L5. В результате для работы приемника GPS с системой QZSS не требуется много изменений.

Помощь ГНСС

Рисунок 5. а) чехол для системы Beidou первого поколения, б) чехол для системы Beidou второго поколения; третье поколение охватывает весь земной шар

Точность позиционирования также можно повысить за счет использования дополнительных данных от наземных систем.Они не только позволяют получать более точные показания, но и сокращают время, необходимое для определения положения. Это связано с тем, что спутники, как например в системе GPS, постоянно передают информацию о своем реальном местоположении, т.е. насколько оно отличается от того, что можно было бы ожидать. К сожалению, скорость этой передачи очень низкая - загрузка т.н. Альманах и эфемериды GPS требуют около 12,5 минут непрерывного доступа к сигналу, хотя его длина составляет всего 15 000 бит.В настоящее время одни и те же данные могут быть мгновенно загружены через сотовые сети или другие интерфейсы. Именно на этой основе работает A-GPS (Assisted GPS) — методика, которую поддерживает большинство доступных на рынке модулей.

В дополнение к основному космическому сегменту системы GNSS также включают наземный сегмент с дополнительным космическим сегментом. Большинство современных модулей поддерживают дифференциальное позиционирование, т.е. DGPS (Differential GPS) и спутниковую систему дополнений (SBAS).Это позволяет повысить точность позиционирования, которая в случае классического GPS и одной частоты передачи сигнала ограничена влиянием ионосферы. Проблема в том, что время прохождения сигнала через ионосферу зависит от природных явлений в ионосфере, и его трудно точно определить без сравнительного сигнала. Если в случае использования дополнительных частот, отличных от L1, влияние ионосферы можно оценить, сравнив времена прихода сигнала на двух несущих, то в дешевых приемниках, основанных только на GPS, это невозможно.SBAS решает эту проблему, отправляя приемникам актуальную информацию об ионосфере, что повышает точность позиционирования. Интересно, что хотя SBAS применяется только к спутникам GPS, им управляют различные локальные независимые организации. Они изучают состояние неба в своем регионе и передают информацию об этом на обслуживаемые ими геостационарные спутники. Эти системы являются европейскими: EGNOS (Европейская геостационарная навигационная служба), американскими: WAAS (Глобальная система дополнений), индийской GAGAN (Геодополненная навигация с помощью GPS) и японской MSAS (Многофункциональная спутниковая система дополнений).QZSS также использует эту технику.

Одно устройство - много систем

Рисунок 6. Зона покрытия системы Navic

Для определения времени и положения в трехмерном пространстве необходимо принимать сигналы как минимум с четырех спутников одновременно. Приемник вычисляет три псевдодальности до спутников и отклонения времени, т.е. разности между неточным источником тактового сигнала от приемника и точными атомными часами на спутнике. Спутник передает в навигационном сообщении:в время, альманах (состояние группировки спутников) и эфемериды (параметры полета спутников). С помощью этих данных приемник GNSS может вычислить точные координаты спутника при передаче сигнала, что, в свою очередь, с помощью псевдодальности позволяет ему вычислить собственное положение. Если возможен прием только трех спутников, некоторые приемники могут работать в 2D-режиме с заданной пользователем высотой эллипсоида. Проблема в том, что хотя в самой системе GPS работает даже больше 30 спутников, в данный момент из них обычно "видны" только 5...10 из приемника.А речь идет о ситуации, когда ничего, кроме самой Земли, не затеняет приемник, что неприменимо в долинах, долинах, каньонах, а еще хуже - в густозастроенных городах. Стены бетонного здания могут очень эффективно подавлять сигнал, а это значит, что устройства, работающие только на одной из систем GNSS, часто теряют информацию о текущем местоположении в городах.

Это было большой проблемой 10 лет назад, но с тех пор на рынке стали появляться приемники, способные использовать более одной системы GNSS.По общему признанию, это были преувеличенные системы, приспособленные к первоначальным спецификациям молодых систем, количество спутников которых было настолько малым, что они редко действительно помогали с показаниями местоположения, но со временем ситуация улучшилась. Это хорошо видно в последние пять лет, когда количество спутников в небе увеличилось в несколько раз и это начали использовать в новых приемниках. Благодаря совместимости со многими системами приемники не только более надежны, но и обладают большей точностью — каждый дополнительный спутник, с которого берется сигнал, можно использовать для повышения точности считывания за счет применения простой интерполяции.

Реализация поддержки нескольких систем GNSS тоже совсем не сложна. Обычно они вещают на очень похожих частотах. Благодаря этому нет необходимости использовать разные антенны или множество путей прохождения сигнала, и обычно достаточно использовать один мультисистемный модуль.

Как внедрить GNSS

Рисунок 7. Модуль U-blox ZED-F9P

Рисунок 8. Модуль на базе системы MediaTek MT3339

Сегодня на рынке ГНСС работает много производителей, в том числе много компаний с Дальнего Востока.Большинство производимых модулей очень похожи друг на друга и отличаются только деталями, которые не выражаются в существенных функциональных различиях. Эти устройства построены на базе всего нескольких чипсетов - приемников, которые имеют ключевое значение для большинства параметров модуля. Самые большие различия между модулями касаются работы отдельных навигационных систем. Модули с одинаковыми чипсетами отличаются чувствительностью, габаритами, энергопотреблением, выходами и, например, встроенной антенной.Мы также заметим различия в дополнительных функциях и в прошивке, хотя здесь они будут в основном касаться стабильности и надежности, которые сложно описать на основе даташитов. Только инженерная практика показывает, какие компании приложили соответствующие усилия для создания собственного встраиваемого ПО, а те, которые потерпели неудачу, эффективно, хотя и постепенно, вытесняются с рынка. Чаще всего это проявляется в отсутствии новинок на базе чипсетов нового поколения и отказе дистрибьюторов от предложения своей продукции.

К общим характеристикам

можно отнести диапазон рабочих температур, который практически всегда находится в пределах от -40°С до +85°С. Большинство модулей поддерживают один и тот же базовый формат текстовых данных: NMEA, но иногда отличаются версией, с которой они совместимы. Некоторые продукты также поддерживают собственные форматы, чаще всего двоичные.

Сердцем любого модуля GNSS является приемник, также известный как набор микросхем. На рынке доминируют несколько производителей: Qualcomm (ранее CSR, и даже ранее известная как SiRF), u-blox, MediaTek, Trimble, STMicroelectronics, SkyTraq, Texas Instruments.Чипсеты относятся к разным поколениям, нумерация которых соответствует нумерации ресиверов Qualcomm. Новейшие системы компании, SiRFStar V, доступны в версиях 5e и 5ea. С точки зрения готовых модулей продукция u-blox является неким эталоном, соответствие которому отдельные производители зачастую стараются поддерживать на выходе. Она выпускает не только чипсеты, но и целые модули, оснащенные ими. Последние чипсеты этой компании — серия u-blox 9.

.

Рисунок 9.Внешняя антенна для приемников GNSS

Рисунок 10. Повторитель сигнала GPS

Что отличает современные чипсеты GNSS? Обсудим это на примере продуктов Qualcomm, u-blox и MediaTek.

В случае с Qualcomm чип Sirfstar V 5e является хорошей демонстрацией возможностей. Он поддерживает системы GPS, Глонасс, Beidou, Galileo, QZSS и SBAS. Он имеет 16 МБ флэш-памяти и 16 МБ оперативной памяти. Он может долго хранить эфемериды в своей памяти: до 31 дня для GPS и до 14 дней для Глонасс.Поддерживает интерфейсы I 2 C, SPI и UART. Он имеет два аналоговых ввода/вывода и 12 универсальных цифровых входов и выходов. Он доступен в корпусах BGA и WLCSP с шагом контактов 0,4 мм (WLCSP) или 0,5 мм (BGA). Система разработана таким образом, что может питаться напрямую от литий-ионной батареи без необходимости использования дополнительных цепей.

В случае с u-blox стоит обратить внимание на готовый модуль, входящий в серию прецизионных систем, для профессионального использования.Речь идет о ZED-F9P, основанном на платформе F9. Он работает с системами GPS, QZSS, Beidou, Galileo и Glonass, при этом получая данные от всех них. Он имеет два интерфейса UART, 1 USB, 1 SPI и 1 DDC, совместимый с I 2 C. Его размеры 17×22×2,4 мм.

MediaTek в рамках своего бренда AIROHA предлагает чип MT3339, который основан на ядре ARM7EJ-S и предназначен для потребительских решений. Он поддерживает системы GPS и QZSS, а также поддерживает AGPS, DGPS и SBAS. Он доступен в корпусах BGA57 с размерами 4,3 × 4,3 мм.

Антенны, повторители и инструменты

Рис. 11. Комплект для разработки ГНСС MTI-7-DK, совместимый с Arduino

Сам модуль еще не все - нужна еще и антенна. Некоторые модули имеют встроенные антенны, но не всегда есть возможность разместить этот элемент в устройстве так, чтобы прием сигнала не был затруднен. Поэтому часто используются внешние антенны.

Большинство модулей GPS имеют встроенный малошумящий усилитель, позволяющий использовать пассивные антенны.Однако ничто не мешает установить активные антенны, требующие дополнительного питания.

Антенны спутниковой навигации имеют не очень большую направленность. Существует несколько различных типов, подходящих для определенных типов приемников. Что касается небольших антенн, то на практике они часто различаются главным образом типом используемого разъема. Они, с другой стороны, очень разнообразны, хотя некоторые из них используются только в определенных типах приложений. Очень часто пробки позолочены.Внешние антенны часто предлагаются в корпусах с магнитными основаниями, что позволяет прикреплять их к металлическим поверхностям, например, в автомобиле. Для подключения антенны, подключенной кабелем к модулю, обычно требуется установка разъема на печатной плате. ВЧ-выводы модуля приспособлены для непосредственной пайки на дорожках печатной платы. Стоит добавить, что многие модули содержат защиту от короткого замыкания на антенной линии.

Рис. 12. Комплект для разработки X-NUCLEO-GNSS1A1 GNSS в качестве расширения для плат STMicroelectronics NUCLEO

Помимо самих модулей, антенн и кабелей отдельные производители также предлагают дополнительные инструменты.Интересным примером являются ретрансляторы GNSS, которые ретранслируют сигнал со спутников во внутреннюю часть здания, куда спутниковый сигнал обычно не доходит. Это позволяет вам использовать навигационную систему, например, в крупных торговых центрах, и пример приложения может направлять покупателей в выбранные магазины.

Безусловно, в предложение поставщиков компонентов для систем GNSS также входят инструменты, облегчающие прототипирование создаваемого приложения. Примеры включают наборы для разработки, содержащие модуль GPS, модуль GSM и микроконтроллер, дополнительную память, набор входов и выходов, а также светодиоды и переключатели.Это позволяет выполнить программную часть, связанную с использованием спутниковой навигации, до того, как будет подготовлена ​​фактическая аппаратная платформа устройства.

Лабораторное оборудование может использоваться для расширенного тестирования модулей GNSS. Подходящие многоканальные генераторы сигналов позволяют проводить комплексные испытания навигационной системы в полностью контролируемых условиях. Моделирование определяется программным обеспечением, чтобы отразить идеальные или реальные условия, с которыми столкнется готовое устройство.Доступные опции, в зависимости от производителя, поддерживают разные системы GNSS и включают таких сценариев, как вождение с приемником в плотно застроенном городе, где спутниковый сигнал затенен небоскребами.

90 154

WGS-84, GCJ-02 и BD-09 - несовместимые системы координат
При проектировании электронного устройства, использующего спутники для определения местоположения и работы в Китае или использующего систему Beidou, необходимо учитывать правовые ограничения.По соображениям национальной безопасности правительство Китая (с 2002 г.) требует специального разрешения на использование систем GNSS на территории страны. Это одна из причин, по которой многие ведущие поставщики электронных устройств отключают возможность, например, геотегирования фотографий, если система обнаруживает, что устройство работает в Китае, искажает заданное положение, сдвигая его (на первый взгляд случайным образом) примерно на100-700 метров. Вот почему, глядя на карты Китая на maps.google.com, мы видим, что расположение улиц не совпадает со спутниковыми снимками. Спутниковые снимки представлены без обработки и основаны на координатах как в GPS - ведь они сделаны с орбиты, а не с территории страны. Улицы, с другой стороны, уже нанесены на карту из Китая, поэтому в соответствии с действующим законодательством они используют координаты GCJ-02. Это видно на приложенном фото, где обозначены улицы в озерах возле Запретного города в Пекине.Однако при входе в сервис maps.google.cn, т.е. китайскую версию сервиса, спутниковые снимки также преобразуются в координаты GCJ-02 для нужд китайских пользователей, поэтому они совпадают с нанесенной на карту схемой улиц. 84), GCJ-02 и BD-09, используемые Baidu Maps, доступны в виде API, предлагаемого Baidu.

Резюме

Рисунок 13. Плита GNSS 5, CLICK, совместимая с форматом Microelectronics click

Изменения, которые мы наблюдаем на рынке спутниковой навигации, привели к возможности внедрения новых продуктов и решений, которые ранее были недоступны или слишком ненадежны для осмысленного использования.Многие из них связаны с автомобилями и отслеживанием активов, и кажется, что эти две области будут продолжать управлять рынком. Если не так давно в Европе мы могли пользоваться только системой GPS, сейчас также пригодятся Глонасс, Galileo и Beidou, работа которых реализована в значительной части новых электронных устройств, оснащенных навигационным механизмом.

Также выгодно, что очень часто функции приемников GNSS интегрируются в модули связи в сотовых сетях, которые интегрируются во все большее число устройств.Благодаря этому обогащение устройства спутниковым позиционированием теперь стоит очень мало, а большое количество программных библиотек для поддержки систем такого типа сокращает время внедрения.

Марчин Карбовничек, EP

.

Высокоточные приемники — Collector for ArcGIS

При сборе данных с помощью службы определения местоположения устройства информация о местоположении может быть получена из различных источников, таких как GPS, мобильный телефон, сети Wi-Fi или Bluetooth. Точность этих источников различается, и служба определения местоположения устройства не всегда работает надежно. Для тех, кому требуется большая точность и надежный контроль качества при сборе данных, обычно лучше всего использовать профессиональный высокоточный GPS-приемник.

Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS) — это стандартный общий термин для спутниковых навигационных систем. В то время как приемники GNSS могут использовать различные спутниковые навигационные системы, приемники GPS предназначены для работы только с глобальной системой позиционирования, спутниковой навигационной системой. Из-за большой популярности приемников GPS термин GPS используется в качестве общего термина в этом справочнике.

Приемник GPS точно вычисляет географическое положение, используя информацию со спутников GPS.Точность этих приемников колеблется примерно от метра до сантиметра. Это зависит от способности отслеживать и обрабатывать сигналы со спутников. Сигналы со спутника GPS передаются на разных частотах. Чем больше диапазон частот, используемых приемником GPS, и, следовательно, чем больше сигналов он принимает, тем выше его точность. Это также относится к глобальным навигационным спутниковым системам (GNSS): чем больше систем использует приемник (и чем больше сигналов он принимает), тем точнее он работает.В настоящее время доступно несколько спутниковых навигационных систем. Однако обычно чем точнее GPS-приемник, тем он дороже и тем сложнее его носить с собой в полевых условиях. Вы также можете повысить точность информации о местоположении, используя дифференциальную коррекцию данных, которая описана далее в этом разделе.

На рынке представлено множество GPS-приемников, но не все из них работают напрямую с Collector. Чтобы использовать GPS-приемник с Collector, он должен выводить данные в формате NMEA 0183.NMEA — это стандартная спецификация данных, которую Collector использует для связи с приемниками GPS. Сообщения NMEA содержат строки данных, называемые предложениями. Collector получает информацию GPS, такую ​​как широта, долгота, высота над уровнем моря и тип поправки, считывая определенные предложения в сообщениях NMEA. Для получения дополнительной информации, включая подробное описание предложений NMEA, используемых Collector, приемников, поддерживаемых iOS, и приемников GPS, с которыми была протестирована Esri, см. Поддерживаемые приемники GPS.

Совет:

Большинство высокоточных приемников GPS поддерживают предложения NMEA, которые используются Collector. Однако перед подключением к Collector рекомендуется проверить руководство пользователя приемника, поддерживает ли он эти предложения NMEA.

Не все приемники, которые выводят предложения NMEA, изначально правильно настроены. Как настроить устройство для генерации выходных данных NMEA, должно быть объяснено в его руководстве пользователя.

После выбора приемника коллекторы должны использовать профиль местоположения, чтобы определить систему координат данных, поступающих от приемника, и при необходимости применить преобразование датума. Сборщикам данных следует предоставить преобразование данных, когда применяются дифференциальные поправки и информация о местоположении находится в системе координат, отличной от той, которая используется на карте. Дополнительные сведения см. в разделе Преобразования баз данных далее в этом разделе.Для обеспечения высокого качества данных сборщикам данных также может быть предоставлена ​​необходимая точность, которую они должны установить в приложении, а также требуется ли уровень достоверности 95% и должны ли они включать усреднение GPS (если да, укажите количество позиций к усредненным).

Дифференциальные поправки

Для повышения точности определения местоположения вы можете использовать GPS-приемник, поддерживающий дифференциальные поправки. Технология дифференциальной коррекции обеспечивает еще большую точность за счет использования опорных станций, также известных как базовые станции.Базовой станцией является другой приемник GPS, местоположение которого известно. Базовая станция оценивает свое местоположение на основе спутниковых сигналов и сравнивает предполагаемое положение с известным. Разница между этими положениями включается в предполагаемое положение GPS, вычисляемое приемником GPS пользователя, также называемым «странником», для получения более точного положения. Ваш приемник должен находиться на определенном расстоянии от опорной станции, чтобы можно было применить дифференциальную коррекцию.Дифференциальные поправки можно применять в режиме реального времени в полевых условиях или во время постобработки данных в офисе.

Дифференциальные исправления можно получить из общедоступных или коммерческих источников. Одним из наиболее широко используемых и общедоступных источников поправок в реальном времени является SBAS (Спутниковая система увеличения), которую в США также часто называют WAAS (Система увеличения площади). Использование системы SBAS является бесплатным, но приемник GPS должен иметь возможность получать корректирующие сообщения в формате RTCM (Радиотехническая комиссия по морским службам).Как правило, для использования коммерческих служб коррекции требуется подписка, а также может потребоваться покупка определенного типа GPS-приемника, который может принимать сигналы коррекции. Для получения дополнительной информации см. Разъяснение дифференциального GPS по адресу ArcUser Online .

Преобразование данных

Местоположение, указанное приемником, может быть указано в системе координат, отличной от той, которая используется на карте в Collector.В этом случае для обеспечения точности данных следует использовать преобразование датума.

Информация о местоположении, полученная от GPS и используемая для добавления или обновления объекта, выражается в географических координатах, привязанных к географической системе координат (ГСК). Система GCS включает в себя угловую единицу измерения, нулевой меридиан и датум на основе эллипсоида. Карта также отображается в системе координат.Он определяется базовой картой и может быть системой координат GCS или системой координат проекции (PCS). В случае разных систем координат данного местоположения и карты добавленное или обновленное местоположение необходимо преобразовать, чтобы оно соответствовало системе координат карты. Этот процесс преобразования называется преобразованием данных. Существуют как горизонтальные, так и вертикальные преобразования ИГД, однако Collector поддерживает только горизонтальные преобразования.

Поскольку все координаты, карты, сервисы объектов и базы данных указаны в системах координат, преобразование датума должно происходить всякий раз, когда система координат полученных данных не соответствует системе координат, в которой данные должны использоваться: Приемник GPS - карта, карта — сервис объектов, сервис объектов — база геоданных. Каждое преобразование данных вносит некоторую ошибку в локализацию. Выбрав правильную систему координат для вашей карты, сервисов объектов и баз данных, вы можете уменьшить количество преобразований и, следовательно, количество ошибок, которые вы совершаете каждый раз.Подробнее об ошибках, вызванных различными преобразованиями, см. в разделе Таблицы географических и вертикальных преобразований ArcGIS.

Если системы координат не совпадают и не указано преобразование ИГД, данные используются как есть. В результате полученное местоположение может быть несовместимо с местоположениями других данных. Точно так же указание неправильного преобразования ИГД приведет к неверным местоположениям.

В Collector сборщики данных могут создать профиль местоположения и указать конкретное преобразование датума для использования перед началом работы. Создавая профиль местоположения, вы можете указать системы координат как для данных GPS, так и для карты. С этой информацией пользователи видят только подходящие методы преобразования, а рекомендуемый метод находится вверху списка. Автор карты должен предоставить коллекционерам информацию о системах координат GPS-приемника и карты, а также об используемом методе преобразования.

Базовые карты, предоставленные Esri как часть ArcGIS Online, показаны в системе координат WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere) [WGS84]. Точно так же WGS84 является системой координат по умолчанию для получения данных GPS в Collector. Если вы используете базовую карту ArcGIS Online и поставщика местоположения по умолчанию, вам не нужно выполнять какие-либо преобразования ИГД в Collector.


Хотите оставить отзыв об этом?

.90 000 PTTK Тарнов

Система GPS

Как работает система GPS?
Что такое WAAS/EGNOS?
Что мне дает TMC?
Что может мешать навигации?
Обновляется ли карта на устройстве со спутников?
Будет ли работать навигация в моем доме?
Смогу ли я удаленно определить местонахождение своего автомобиля с помощью GPS?

Альтернатива системе GPS.

Аппаратное обеспечение

Какой GPS лучше купить?
Лучше GPS с картой развития или дешёвый аппарат из гипермаркета?
Чем, кроме цены, отличаются устройства, представленные на рынке?
Что мне нужно для навигации при ходьбе?
Могу ли я установить навигацию для квадроцикла, велосипеда или мотоцикла?
Есть морские модели?
Что нужно для измерения поля?
Могу ли я перемещаться на ноутбуке или мобильном телефоне?
Как долго продлится навигация без питания?
Могу ли я просматривать фотографии или слушать mp3 с навигационных устройств?
Какая карта памяти работает с GPS?
Зачем мне SiRF?
Какой дисплей лучше?
Есть ли у навигационных устройств доступ в Интернет?
Нужен ли стилус?
Можно ли смотреть телевизор на навигаторе?
Можно ли звонить или отправлять почту с навигатора?

Карты

Какая карта лучше?
Как попасть в Китай с GPS?
Нужно ли мне покупать более одной карты для моего навигатора?
Можно ли скопировать одну карту на несколько устройств?



СИСТЕМА GPS

Как работает система GPS?

Система GPS состоит из набора из 24 спутников, вращающихся вокруг Земли по узкой орбите. определенные орбиты.Они передают сигнал, полученный устройствами на Земле. Он содержит информацию о мгновенном положении спутников и времени. Анализируя эти данные и задержка сигнала с отдельных спутников (в зависимости от расстояния от них), приемник сам рассчитывает положение. Это делается без любые сигналы, посылаемые приемником. Вопреки распространенному мнению, спутники не отслеживают приемники и не определяют их местонахождение. В современных приемниках расчетное положение можно наблюдать на карте, часто видны в перспективе.Карты показывают дороги и другие объекты - в на некоторых устройствах изображение достаточно хорошо отражает реальность с трехмерные здания и дорожные знаки. Важной особенностью карт является функция автомаршрутизации, позволяющая прокладывать маршруты по дорогам, а не «по» "Логика создания дорог является общим недостатком GPS, но даже если устройство разработает неоптимальный маршрут, мы можем быть уверены, что и вот как мы добираемся до места назначения. Без GPS это не так очевидно.

Что такое WAAS/EGNOS?

Система повышения точности показаний GPS на основе поправок передаваемые дополнительными геостационарными спутниками.Из-за незначительных изменений орбиты основных спутников GPS и случайные явления в ионосфере Земли, Сигналы, достигающие приемников, подвержены ошибкам, что снижает их точность. индикации положения. Для их устранения на Земле устанавливаются постоянные приемники, сравнивая их известное положение с рассчитанным по сигналу GPS. На основе разница вычисляется, поправка отправляется на геостационарный спутник, оттуда на другие получатели загружают его на регулярной основе. Эта система в Америке называется WAAS, v EGNOS в Европе и MSAS на Дальнем Востоке.Это позволяет повысить точность Показания GPS примерно от 5 м до 1 м. Прием сигнала с коррекцией в Европе требует хорошей видимости южной части неба.

Что мне дает TMC?

ТМС транслируется по радио и принимается специальным навигационным модулем информация о дорожных сложностях - пробках, авариях и т.д. Спасибо им получатель может временно перекрыть непроходимый участок и предложить объезд, прежде чем мы застряли. К сожалению, анонсов TMC в Польше пока нет. трансляции, и неизвестно, когда это изменится.Однако уже в Чехии или Европе Запад мы можем использовать их.

Что может мешать навигации?

Работе GPS мешают препятствия, ограничивающие обзор неба - стены зданий, листы кузова автомобиля или деревья в густом лесу. Это может вызвать проблемы даже так называемый атермическое стекло, покрытое тонким слоем металла. Следовательно, в в сложных условиях важна высокая чувствительность приемного модуля и уверенность наилучшее возможное положение.Еще одна проблема может заключаться в помехах сигнала радиочастоты около 1575 МГц. Имеются устройства для подавления которые намеренно создают радиопомехи в этом диапазоне. Некоторые водители покупают их, наивно полагая, что благодаря им начальство не докажет им «левый ход» на работе на машине.

Карта на устройстве сама обновляется со спутников?

Нет, спутники предоставляют только данные о местоположении. Для обновления карт требуется предварительное подключение к компьютеру и передача данных. загружаются из Интернета или поставляются на установочном компакт-диске.Исключение это система NaviExpert, работающая на смартфонах, в которой карты обновлены загружаются через GPRS при каждой поездке, поэтому пользователь всегда получает текущая версия на сервере.

Будет ли работать домашняя навигация?

Модуль GPS должен «видеть» спутники, чтобы определить ваше местоположение. это дома возможно только возле окон. В этом случае большое значение имеет чувствительность. получатель. Однако следует иметь в виду, что система GPS не предназначена для использование в помещении.Мертвый режим может быть большим прогрессом в этой области. Расплата, внедренная в последних моделях автомобилей. Оно использует акселерометры для измерения изменений положения после потери сигнала GPS и позволяют для навигации, например, в туннелях и на крытых стоянках. Ошибки со временем Расчеты DR увеличиваются, поэтому желательно корректировать как можно чаще их сигнал GPS.

Смогу ли я удаленно определить местонахождение своего автомобиля с помощью GPS?

Обычное навигационное устройство этого не делает.Однако есть устройства так называемые локаторы, которые помимо модуля GPS имеют еще и модуль GSM с сим-картой (как в мобильном телефоне). Таким образом, положение, определенное GPS, может быть отправляется в непрерывном режиме с использованием пакетной передачи (GPRS), или по запросу, по СМС. Пакеты данных от локатора чаще всего отправляются на сервер, через который монитор может наблюдать за местоположением локатор на карте. Можно сделать самому, но есть и фирмы профессионально занимается мониторингом транспортных средств - не только их местонахождения, но напр.количество топлива в баке, что позволяет выявить мошенничество. Место нахождения включает в себя расходы на использование сети GSM, также может потребоваться оплата подписка на компанию, предлагающую услуги локализации.

Альтернатива GPS

Чтобы стать независимыми от американской системы GPS, Европейский Союз или другие страны работают над собственной навигационной системой.

Galileo - европейская спутниковая навигационная система.

Глонасс - российская спутниковая навигационная система.

Beidou/Компас - китайская спутниковая навигационная система.

IRNSS — индийская спутниковая навигационная система.

ОБОРУДОВАНИЕ

Какой GPS лучше купить?

Это очень общий вопрос. Не существует единственного лучшего устройства для все. Вы должны решить, хотите ли вы, чтобы это был GPS для автомобиля, туриста или GPS может морской или авиационный. В каждой из этих групп имеется большое разнообразие модели, отличающиеся функциональностью и ценой.Интересно, у всех есть аналогичная максимальная точность (около 2 м) и базовые функции (например, наведение ваше текущее положение или направление к месту назначения). Наиболее рекомендуемый производитель — Garmin. Это связано с консистенцией все ее продукты. За некоторыми небольшими исключениями, каждая карта находится в Garmin будет работать с любым из своих приемников. Формат карты открытый какой позволяет разрабатывать карты внешним компаниям и даже самостоятельно пользователи. Это означает, что в Garmin доступны сотни карт, в том числе многие из них. бесплатно.

Лучше иметь GPS с картой развития или дешёвый аппарат из гипермаркета?

GPS хорош настолько, насколько хороша его карта. Поэтому важно, чтобы карта была похожа на лучшее не только сейчас, но и в будущем. Поэтому следует проверить возможность обновления данных, чтобы через какое-то время не оказалось, что что Правда, GPS мы купили дешево, но он уже практически бесполезен. это покупка на годы, поэтому экономия нескольких сотен злотых не имеет большого значения.

Чем, кроме цены, отличаются устройства, представленные на рынке?

Диапазон GPS очень богат. Устройства различаются в основном по своему назначению - GPS, автомобильный, морской или GPS выглядят совершенно по-разному авиация. Внутри отдельных групп основные различия заключаются в размерах и качество экрана, водонепроницаемость, тип модуля GPS-приемника (чипсет), наличие дополнительных модулей (Bluetooth, TMC, GSM, FM). Карты загружаются по-разному. (а то и вообще ничего), дополнительные мультимедийные возможности (проигрыватели музыку, фильмы и фотографии, даже игры), объем памяти, тип питания и время срок службы батареи.Интересно, однако, что все GPS показывают в хороших условиях. очень похожая точность индикации положения.

Что нужно иметь, чтобы пользоваться навигацией в походах?

Существует множество типов GPS-навигаторов для походов, выберите один из них. Лучше всего работает модель с картами, но и самые простые тоже работают задание, позволяющее перейти к точкам, введенным пользователь. Конечно, для моделей карт пригодится и карта - в идеале топографический.Они обеспечивают питание на несколько (а то и более) часов обычно две батарейки АА ("пальчиковые"), так что нам не нужно носить их с собой зарядное устройство или поищите розетку в лесу. Для более длительных походов в то время как карманные компьютеры совершенно не подходят - они слишком тонкие и слишком короткие работать от батареи.

Можно ли установить навигацию на квадроцикл, велосипед или мотоцикл?

Да, существуют модели, специально разработанные для этих автомобилей. На квадроцикле и на мотоцикл будет устройством не только водонепроницаемым, но и устойчивым к топливу, кроме того, они приспособлены для неточного обращения в перчатке.Устройства велосипеды поддерживают спортсменов, позволяя также измерять усилия велосипедистов. Те кто не хочет вкладывать средства в специализированные устройства, также может использовать популярные портативные GPS-навигаторы - для их крепления можно приобрести дополнительные велосипедные крепления на рулевой колонке.

Существуют ли модели, совместимые с водой?

Самые простые устройства GPS, которые могут пригодиться, — это туристические модели. Находятся Они устойчивы к погружению на глубину до 1 метра на срок до получаса (стандарт IPX7).Некоторые версии имеют плавающие корпуса. Более взыскательные моряки могут выбирать среди устройств, постоянно установленных на судне, снабжены подробными картами водоемов. Некоторые водные GPS могут работать вместе с эхолотами, которые позволяют наблюдать за дном и подводными объектами (например, рыбами).

Что нужно для измерения поля?

Вам нужен только портативный GPS-приемник, желательно с подключенной внешней антенной. Измерение заключается в обходе границ поля с помощью GPS.Мы получаем результат сразу после завершение измерения. Вы должны иметь в виду, что точность измерения зависит от точность определения положения и формы поля (чем вытянутее, тем большие ошибки). Допускаемый Европейским союзом процент ошибок составляет 3%, так что оно того стоит. Повторите измерение несколько раз, чтобы убедиться, что результаты не слишком колеблются. большой.

Могу ли я пользоваться ноутбуком или мобильным телефоном?

Конечно, да. Мобильный телефон с GPS-модулем растет на рынке более.Многие старые модели, оснащенные модулем Bluetooth, могут сотрудничать с внешним приемником GPS. Однако навигация на основе ноутбуки определенно вышли из употребления. Хотя любой компьютер может оборудовать модулем GPS (Bluetooth или кабель), чтобы использовать его в течение долгого времени вождение в высшей степени неудобно и даже опасно. Работает только в грузовых автомобилей, автобусов и водного транспорта. В других приложениях лучше использовать устройства меньшего размера.

Как долго будет работать навигация без питания?

От ок.2 часа (КПК с модулем GPS) до более 30 часов (некоторые туристические модели).

Могу ли я просматривать фотографии или слушать mp3 с навигационных устройств?

Многие автомобильные устройства GPS позволяют просматривать фотографии, слушать музыку и даже просмотр фильмов из файлов, хранящихся в памяти. Есть даже модели с ТВ-тюнер. Итак, если наша цифровая камера сохраняет фотографии на карты, которые подходят и к GPS (чаще всего это SD-карты), так удобнее мы увидим их на большем экране навигатора, чем крошечная камера.На ходу лучше слушать музыку, которую играет GPS, чем по радио, потому что есть одно блокируется во время навигационных объявлений и не мешает их прием. Некоторые модели имеют FM-передатчик, позволяющий прослушивать звук. с GPS через аудиосистему автомобиля.

Какая карта памяти подходит для GPS?

В большинстве автомобильных устройств используются SD-карты, в то время как в портативных устройствах они используются урезанная версия MicroSD. Карты емкостью до 2 можно использовать без проблем ГБ.Более крупные часто не узнаются читателями. Кроме того, стоит знать что даже если Garmin распознает карту на 4 ГБ, он может использовать максимум 2 гигабайтная часть карт. Однако ничего не потеряно - мы можем в свободном месте Поместите, например, файлы MP3, чтобы слушать любимую музыку во время вождения.

Зачем мне SiRF?

Чипсет SiRFstarIII не намного точнее, чем конкурентоспособен, но имеет огромное преимущество в том, что он более чувствителен. Благодаря ей она в способен принимать сигналы со спутников и определять свое положение в сложных условиях, например.в лесу или среди высоких зданий, где видимость неба очень высока Ограничено. Менее чувствительные чипсеты при плохой видимости неба часто не в в состоянии взяться за работу.

Какой дисплей лучше?

Наиболее популярны экраны с диагональю 3,5 и 4,3 дюйма. Но важнее Размер – это разборчивость в различных условиях освещения, например, при ярком свете. солнце. На это стоит обратить внимание при выборе GPS. Если мы не можем проверить для этого лично проконсультируйтесь на форумах пользователей GPS в Интернете.

Имеют ли навигаторы доступ в Интернет?

КПК имеют такой доступ. для навигации. Модели оснащен соответствующими модулями, вы можете общаться с телефоном по ссылке Bluetooth, который позволяет использовать Интернет через пакетные данные (GPRS - плату в зависимости от объема данных, а не от времени соединения), или подключиться к локальные сети или точки доступа через Wi-Fi. Любой КПК может быть во время подключения к Интернету, подключив его с помощью USB-кабеля к компьютеру, который есть такая связь.

Нужен ли стилус?

Новые навигационные программы не требуют стилуса. Удобнее и быстрее устройство управляется пальцем. Однако в старых программах есть много опций. размещены таким образом, что ударить по ним пальцем слишком сложно - тогда необходимо есть стилус. Однако мы не рекомендуем такие программы.

Можно ли смотреть ТВ на навигаторе?

Одни из самых продвинутых и дорогих моделей автомобильных ресиверов GPS имеет встроенный ТВ-тюнер и DVD-вход.В основном это устройства непереносной, встроенный в кабину. Некоторые из них позволяют подключать дополнительные экраны, встроенные, например, в подголовники — благодаря им люди, сидящие сзади, могут смотреть видео, пока водитель ведет навигацию.

Можно ли звонить или отправлять почту с навигатора?

Есть устройства, которые могут это сделать. Для этого необходим GSM-модуль. или Bluetooth (для соединения с телефоном пользователя). GPS и GSM модули они встречаются в смартфонах, но следует признать, что это скорее телефоны, чем навигационные устройства.С другой стороны, навигаторы — это настоящие GPS. автомобили, старшие модели которых оснащены Bluetooth-модулем. Это позволяет использование GPS в качестве комплекта громкой связи, а также предоставление доступа к справочнику телефоны или СМС. Использование электронной почты возможно благодаря смартфонам и КПК, которые также часто оснащены GPS.

КАРТЫ

Какая карта лучше?

Точно сказать нельзя.В зависимости от конкретного места, отдельные карты могут иметь различное качество представления. Вообще в Польше GPMapa, AutoMapa и MapaMap — лидеры, хотя можно найти места, которые лучше всего они будут смотреться, например, в CityNavigator. Также следует помнить, что в для карт с PDA (наладонники) и PNA (навигаторы с Windows CE) получаем не только географическая информация (как в Garmin), но и вся программа навигация. Это означает, что его функциональность и эргономика также должны быть оценены.В КПК и ПНА тоже может оказаться, что в Польше будем использовать один программе, а за пределами страны - по другой. Это заставляет пользователя изменить привычки. В Garmin все карты работают вместе, и пользователь может даже не понимает, что он использует несколько карт. При покупке карт следует убедиться, что они будут работать с выбранным нами ресивером. если не у нас еще ресивер, его выбор должен сильно зависеть от качества доступные карты.

Как добраться до Китая с помощью GPS?

Вы можете купить или скачать карты всего мира для устройств Garmin.Они бывают разного качества, но ни один другой производитель не предлагает ничего подобного. Найдите точные карты экзотических регионов на местных рынках. Ведь в Китае точную карту Польши мы, наверное, не купим, а в Польше - нет проблем…

Нужно ли мне покупать более одной карты для моего навигатора?

Если имеющаяся у вас карта охватывает интересующую вас область и дает удовлетворительный результат информации, то конечно покупать второй бессмысленно.Однако рано или поздно позже вы можете выйти за пределы области карты или захотеть карты другого типа (например, топографический или судоходный) - то его надо купить или найти в Многие карты доступны бесплатно и полностью легальны.

Можно ли скопировать одну карту на несколько устройств?

Зависит от карты. Некоммерческие карты, доступные в Интернете, и некоторые (в основном старые) платные карты можно установить на несколько устройств. Большинство Коммерческие карты, однако, имеют ограниченное количество устройств, на которых они будут работать. работа - чаще всего это одно, иногда два устройства.После установки карта зарегистрирована, что навсегда связывает данную копию карты с данными копия устройства. В некоторых случаях карту можно зарегистрировать на идентификационный номер съемной карты памяти - тогда карта может работать на разные устройства, в которые мы вставляем эту карту (разумеется, всегда только на один за раз).



Источник: http://blogn.pl/category/poradnik-gps .

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)