Дата: 08.12.2015

Современные навигационные системы: краткий ликбез

О системах ГЛОНАСС и GPS слышали все, но многие ли знают, как расшифровываются эти аббревиатуры?

ГЛОНАСС – ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система, концепция которой была разработана еще в 80-х годах прошлого века. Началом функционирования можно считать 1993 год, когда указом президента России она была официально введена в эксплуатацию. Изначально разработка ученых была направлена на повышение обороноспособности страны, но позднее развитие получили и различные прикладные направления. На сегодня предельное отклонение при определении координат составляет всего 6 метров, но и это, казалось бы, мизерное значение планируется сократить до 1,5 м. Мощным стимулом для технического и технологического совершенствования ГЛОНАСС стал запуск проектов «Эра-ГЛОНАСС» и разработка интеллектуальных транспортных систем. Надежную работу обеспечивают 24 спутника, орбиты которых спланированы таким образом, чтобы обеспечить покрытие в любом районе земного шара.

GPS – Global Positioning System (система глобального позиционирования) также «родом» из оборонных технологий. Перед специалистами военных ведомств США задача моментального определения координат движущихся объектов была поставлена после трагедии с южнокорейским «Боингом», когда гражданский самолет был сбит российскими ПВО в районе Сахалина. На первом этапе американские военные разработали алгоритм, который существенно ухудшал качество и точность сигналов для использования в гражданских целях, но уже в 2000 году любые ограничения были отменены. В системе GPS одновременно задействованы 29 спутников, обеспечивающие точность определения координат с максимальным отклонением не более 3 метров.

Немного теории: альманахи и эфемериды

Термин «альманах» был введен в употребление древними астрологами и означал совокупность астрономических данных с привязкой к определенной календарной дате. Со временем первоначальное значение практически не изменилось: сегодня под альманахом подразумевается комплекс навигационных характеристик, описывающих орбиту движения спутника.

Положение космического тела в каждый момент времени определяется шестью параметрами; все спутники связаны между собой в единую информационную базу. Навигационное устройство, находящееся на земле, устанавливает связь с одним из спутников, а после загрузки альманаха получает данные о параметрах других. Алгоритм обработки этой информации без соответствующей теоретической подготовки достаточно сложен для понимания, поэтому во всех научно-популярных статьях принцип деятельности описывается очень упрощенно и обобщенно. «Срок жизни» альманаха – 30 суток, но на практике обновление происходит раз в несколько дней.

Положение космических тел не является статическим, поэтому параметры орбит постоянно корректируется. Информационной базой для коррекции служат эфемериды – таблицы координат космических тел, рассчитанные на определенный момент времени. По эфемеридам рассчитываются отклонения орбит, коэффициенты возмущений, и далее на основании этих данных вносятся необходимые корректировки. Эфемериды обновляются дважды в час, данные передаются на спутники с наземных станций. Для точного определения положения любого объекта, находящегося на земле, необходимо обработать сведения, одновременно поступающие от четырех спутников.

Что надежней – GPS или ГЛОНАСС?

Объективное сравнение функциональных характеристик GPS или ГЛОНАСС позволяет утверждать, что более качественный сигнал дает американская система позиционирования. Но стоит принять во внимание, что все современные навигационные устройства оснащены мультисистемными приемниками, позволяющими принимать сигналы со всех спутников, находящихся в «зоне видимости». Модули ГЛОНАСС/GPS позволяют свести к минимуму допустимые отклонения в определении координат: вероятность ошибки медленно, но верно стремится к нулю. В ближайшем будущем предполагается вывод на полную мощность еще двух систем – европейской Galileo и китайской BEIDOU, благодаря которым точность определения координат не превысит одного-двух сантиметров.

ГЛОНАСС/GPS-мониторинг

• Благодаря активному развитию прикладных аспектов ГЛОНАСС и GPS навигации, маршрутные листы скоро станут настоящими архаизмами. Диспетчер любого транспортного предприятия может отследить местоположение каждого автомобиля как в конкретный момент, так и на протяжении заданного промежутка времени. Использование интеллектуальных систем контроля движения транспорта обеспечивает ряд преимуществ:
• эффективную логистику;
• снижение аварийности;
• исключение нецелевого использования транспортных средств;
• выявление необоснованных простоев и нарушений правил движения;
• снижение рисков угона.

Компания ТехноКом предлагает полный перечень услуг по транспортному мониторингу. В любое время менеджеры и технические специалисты готовы ответить на интересующие вас вопросы.