Чем отличается навигация глонасс от gps. Разница между gps и глонасс

10.05.2019 Ошибки

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.

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.

Спутниковые системы позиционирования и навигации, изначально разрабатывавшиеся для военных нужд, в последнее время находят широкое применение в гражданской сфере. GPS/ГЛОНАСС мониторинг транспорта, наблюдение за нуждающимися в опеке людьми, контроль перемещений сотрудников, слежение за животными, отслеживание багажа , геодезия и картография – это основные направления использования спутниковых технологий.

В настоящее время существует две глобальных системы спутникового позиционирования, созданных в США и РФ, и две региональных, охватывающих Китай, страны Евросоюза и еще ряд стран Европы и Азии. В России доступен ГЛОНАСС мониторинг и GPS мониторинг.

Системы GPS и ГЛОНАСС

GPS (Global Position System, Глобальная система позиционирования) – это спутниковая система, разработка которой началась в Америке с 1977 года. К 1993 программу развернули, а к июлю 1995 – добились полной готовности системы. В настоящее время космическая сеть GPS состоит из 32 спутников: 24 основных, 6 резервных. Они вращаются вокруг Земли по средневысокой орбите (20 180 км) в шести плоскостях, по четыре основных спутника в каждой.

На земле расположена главная контрольная станция и десять станций слежения, три из которых передают спутникам последнего поколения корректировочные данные, а те распределяют их на всю сеть.

Разработка системы ГЛОНАСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) начата еще в СССР в 1982 году. О завершении работ заявили в декабре 2015 года. Для работы ГЛОНАСС требуется 24 спутника, для покрытия территории и РФ достаточно 18, а общее число спутников, находящихся в данный момент на орбите (включая резервные) – 27. Они также движутся по средневысокой орбите, но на меньшей высоте (19 140 км), в трех плоскостях, по восемь основных спутников в каждой.

Наземные станции ГЛОНАСС расположены в России (14), Антарктиде и Бразилии (по одной), намечается развертывание ряда дополнительных станций.

Предшественником системы GPS была система Transit, разработанная в 1964 году для управления запуском ракет с подводных лодок. Она могла определить местонахождение исключительно неподвижных объектов с точностью до 50 м, а единственный спутник находился в поле видимости всего один час в сутки. Программа GPS ранее носила названия DNSS и NAVSTAR. В СССР создание навигационной спутниковой системы велось с 1967 года в рамках программы «Циклон».

Основные отличия системs мониторинга ГЛОНАСС от GPS:

американские спутники движутся синхронно с Землей, а российские – асинхронно;
разная высота и количество орбит;
разный угол их наклона (около 55° для GPS, 64,8° для ГЛОНАСС);
разный формат сигналов и рабочие частоты.

Преимущества системы GPS

GPS – старейшая из существующих систем позиционирования, приведена в полную готовность раньше российской.
Надежность обусловлена использованием большего числа резервных спутников.
Позиционирование происходит с меньшей погрешностью, чем у ГЛОНАСС (в среднем 4 м, а для спутников последнего поколения – 60–90 см).
Множество устройств поддерживает систему.

Преимущества системы ГЛОНАСС

Положение асинхронных спутников на орбите более стабильное, что облегчает управление ими. Регулярное внесение корректив не требуется. Данное преимущество важно для специалистов, а не потребителей.
Система создана в России, поэтому обеспечивает уверенный прием сигнала и точность позиционирования в северных широтах. Это достигается за счет большего угла наклона спутниковых орбит.
ГЛОНАСС – это отечественная система, и останется доступной для россиян в случае отключения GPS.

Недостатки системы GPS

Спутники вращаются синхронно вращению Земли, поэтому для точного позиционирования требуется работа корректирующих станций.
Низкий угол наклона не обеспечивает хорошего сигнала и точного позиционирования в полярных областях и высоких широтах.
Право управления системой принадлежит военным, а они могут искажать сигнал или вообще отключить GPS для гражданских лиц или для других стран в случае конфликта с ними. Поэтому хотя GPS для транспорта точнее и удобнее, а ГЛОНАСС – надежнее.

Недостатки системы ГЛОНАСС

Разработка системы началась позже и до недавнего времени велась со значительным отставанием от американцев (кризис, финансовые злоупотребления, хищения).
Неполный комплект спутников. Продолжительность службы российских спутников ниже, чем американских, они чаще нуждаются в ремонте, поэтому точность навигации в ряде областей снижается.
Спутниковый мониторинг транспорта ГЛОНАСС дороже, чем GPS из-за высокой стоимости устройств, адаптированных к работе с отечественной системой позиционирования.
Недостаток программного обеспечения для смартфонов, КПК. Модули ГЛОНАСС проектировали для навигаторов. Для компактных портативных устройств на сегодняшний день более распространенный и доступный вариант – это поддержка GPS-ГЛОНАСС или только GPS.

Резюме

Системы GPS и ГЛОНАСС являются взаимодополняемыми. Оптимальное решение – это спутниковый GPS-ГЛОНАСС мониторинг. Устройства с двумя системами, например, GPS-маркеры с ГЛОНАСС-модулем «М-Плата» обеспечивают высокую точность позиционирования и уверенную работу. Если для позиционирования исключительно по ГЛОНАСС погрешность в среднем составляет 6 м, а для GPS – 4 м, то при использовании двух систем одновременно она снижается до 1,5 м. Но такие приборы с двумя микрочипами стоят дороже.

ГЛОНАСС разработана специально для российских широт и потенциально способна обеспечить высокую точность, из-за ее недоукомплектованности спутниками реальное преимущество пока на стороне GPS. Плюсы американской системы – это доступность и широкий выбор устройств с поддержкой GPS.

Для того чтобы ответить на этот вопрос давайте углубимся в истории.

ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) – разработанна в первую очередь для повышения обороноспособности СССР, а далее и России, была принята в эксплуатацию 24 сентября 1993 года. Точность гражданского сигнала, без использования систем дифференцированных поправок на данный момент 3-6 метров, в уже наступающем 2015 году её планируют увеличить до 1,4 метра. С 2008 года слово «ГЛОНАСС» стало на слуху у всех. Дмитрий Медведев, на тот момент президент Российской Федерации, подписал федеральный закон «О навигационной деятельности» и положил начало глобальным проектам, таким как «ЭРА-ГЛОНАСС» , интеллектуальные транспортные системы и прочие. На данный момент спутниковая система ГЛОНАСС включает в себя 24 спутника и покрывает всю территорию нашей планеты.

GPS (Global Positioning System - система глобального позиционирования) – разработана и эксплуатируется министерством обороны США. Первоначально это был исключительно военный проект, но трагические события на Сахалине (в 1983 году советский истребитель сбил корейский самолет с 269 пассажирами на борту) , заставили президента Рейгана пересмотреть данный момент. Единственное, учеными был создан алгоритм, ухудшающий точность спутникового сигнала для гражданских. В 2000 году президент Клинтон отменил коррекцию сигнала, это дало невероятный толчок для развития огромного количества отраслей. Сигналы спутников стали применяться для строительных работ, сельского хозяйства, транспортной логистики и многого другого. Современные люди не представляют жизнь без спутника. На данный момент спутниковая система GPS включает в себя 29 спутников, это дает возможность получать точность без применения дифференцированных поправок 3-5 метров.

Теперь вернёмся к вопросу «Что же лучше?» . Если брать только технические характеристики, то объективно GPS даёт более качественный сигнал приёма. Но есть одно НО. Практически все навигационные модули, устанавливаемые во все портативные устройства: мобильные телефоны, навигаторы, трекеры используют мультисистемные приемники. Т.е. они принимают сигналы и американской и Российской спутниковой систем одновременно. Модули ГЛОНАСС/GPS.

Т.е. одновременно современные приемники могут принимать 18-20 спутников, вместо 9-10 ранее(когда использовались только модули GPS). Это повышает качество сигнала, тем самым сокращается погрешность и практически сводится к 0 возможность ошибки. Но это не предел, в ближайшем будущем полностью вводятся в экплуатацию европейская и китайская спутниковые системы: Galileo и BEIDOU (компас).Теперь мы все сможем получать бесплатный сигнал с сантиметровой точностью и при развитии наземных базовых станций даст небывалый скачок для развития технологий для всех сфер нашей жизни,например, системы автопилотирования.

Видео обзор:

Как работают навигационные системы GPS и ГЛОНАСС

Разработка навигационной системы на базе спутниковых систем в США и СССР началась примерно в одно время. Но чем же отличается российская ГЛОНАСС от американского GPS? Автоинструкторы подробно опишут основные характеристики и отличия этих навигационных систем, которые для многих водителей стали неотъемлемой частью их жизни.

История разработок

Разработка системы GPS началась в 70-х прошлого века, и уже в 1978 году на орбиту был выведен первый навигационный спутник. Инструкторы по вождению рассказывают, что в 1983 году, по приказу Рональда Рейгана, спутниковая навигационная система стала доступна не только военным организациям, но и гражданским. Однако лишь через 10 лет американцы смогли добиться устойчивого функционирования системы, запустив на орбиту достаточное количество спутников.

Что касается первых автомобильных навигаторов на базе GPS, то они появились в 2005 году и быстро завоевали популярность среди автомобилистов всего мира.

Первые разработки советской системы ГЛОНАСС началась примерно в это же время, что и американские. Но первый спутник вышел на орбиту немного позже, в 1982 году.

Проект ГЛОНАСС должен был начать свою работу в 1991 году, но из-за развала СССР и из-за плачевного состояния экономики нашей страны разработки системы были приостановлены вплоть до 2001 года.

В начале 2000-х правительство России решило реанимировать проект. Была поставлена задача внедрить ГЛОНАСС в жизнь россиян до 2009 года. Более того, требовалось разработать такую систему, которая бы принимала надежные и точные сигналы не только от российских навигационных спутников, но и от американских и европейских. Однако в то время на рынке уже была система GPS, быстро разрабатывалась европейская система Галилео и китайская Компас.

В конце 2007 года на рынке появилась пробная партия спутниковых навигаторов Glospace на базе ГЛОНАСС, которые работали также и с американским GPS.

Недостатки ГЛОНАСС

Пока спутниковые навигаторы российского производства не являются достойными конкурентами системы GPS, так как требуют значительной доработки. К недостаткам можно отнести следующее:

ГЛОНАСС не может покрыть весь земной шар, так как на данный момент работающих спутников не хватает.
Точность навигации от зарубежных аналогов несколько отстает. ГЛОНАСС дает точность определения координат примерно 10 метров, а система GPS функционирует в диапазоне от пяти до 15 метров. Более того, на территории Америки точность координат увеличивается до трех метров. Что касается европейской системы, то она обеспечивает точность от одного до трех метров.
К другим минусам навигационной системы ГЛОНАСС можно отнести высокую энергоемкость, массивную внешнюю антенну и тяжелый вес (около 400 грамм).
На время отсутствия сигнала устройство приходится отключать, так как аккумулятор очень быстро разряжается.
Приемник ГЛОНАСС имеет всего 12 каналов, а GPS — 20.

Выбор навигатора

Прежде чем купить навигатор, следует четко определить цель этого приобретения. Если устройство вам требуется для редких поездок, то можно выбрать простой прибор. А вот для путешествий за границу лучше отдать предпочтение профессиональным моделям.

Если вам приходится много колесить по городу (актуально, например, для работников такси), то не забудьте про сервис пробок. С этой функцией вы всегда будете осведомлены о дорожных заторах и наиболее удобных маршрутах.

Популярностью пользуются навигаторы со встроенным видеорегистратором . Но, как показывает опыт, лучше выбирать эти два устройства отдельно. Девайсы «два в одном» дороже, а вот их функционал на довольно низком уровне.

Обратите внимание на размеры экрана. Чем больше диагональ дисплея, тем будет легче просматривать данные. Есть автонавигаторы с диагональю от 3,5 до семи дюймов. Оптимальный вариант — 4,3-5 дюймов. Такие устройства подойдут любому автомобилю. Но чем больше диагональ дисплея, тем выше стоимость навигатора.

Важный параметр работы навигатора — быстрота. Перед покупкой включите устройство и проверьте, как навигатор функционирует: насколько быстро открываются карты, и строится маршрут, сколько времени занимает перестроение маршрута. Если навигатор «тормозит», то стоит отказаться от покупки.

Обратите внимание на наличие последней версии карт. Чем новее версия карты, тем быстрее и точнее будет поиск маршрута для объезда пробок . У многих навигаторов есть возможность выбирать, какую версию карты вы хотите использовать. В некоторых моделях присутствует поддержка Яндекс.Карты.

Дополнительные функции

Среди дополнительных функций стоит отметить прослушивание музыки, чтение электронных книг, FM-передатчик, возможность просматривать фотографии. Но нужно ли это? Скорее всего, этими функциями вы никогда не воспользуетесь, так что зачем платить за ненужные характеристики.

Очень удобно, когда навигатор подсказывает, куда ехать и где повернуть. Так, вам не придется отвлекаться от дороги . Голосовые подсказки — довольно удобная и нужна функция.

В продаже есть GPS навигаторы, которые поддерживают отечественную систему ГЛОНАСС. Стоимость таких устройств достаточно высокая, так что особого смысла в такой покупке нет.

Приемлемая цена

Сегодня на рынке можно найти навигаторы разных ценовых категорий . Если говорить о дешевых (до 2,5 тысяч рублей), то это «Мистери», «Mio», «Супра». Эти навигаторы подойдут для нечастных дальних поездок, 2-3 раза в год.

Если нужен качественный, но не очень дорогой навигатор, то подойдут такие модели как Texet, Explay, Prestigio. Их стоимость не превышает 4 тысячи рублей, зато вы получаете надежное устройство с широким функционалом.

Видео об особенностях систем ГЛОНАСС и GPS:

Удачной дороги и поменьше пробок!

В статье использовано изображение с сайта stepshop.com