Već je nemoguće zamisliti savremeni svijet bez razvijenog sektora telekomunikacija. Kao što ne možete natjerati ljude da koriste kerozinske lampe kada je okolo električno svjetlo, tako ih ne možete natjerati da prestanu koristiti internet, satelitsku TV i navigatore. U ovom članku ćemo razmotriti neka pitanja vezana za satelitske sisteme za globalno pozicioniranje koji se koriste za navigatore, uključujući automobilski GPS i GLONASS. Kao rezultat toga, nakon što ste malo naučili o svakom od ovih sistema, možete odabrati najbolju alternativu za sebe kada kupujete auto navigator.
O GPS i GLONASS satelitskim sistemima za pozicioniranje
Iako je era Velikih geografskih otkrića odavno prošla, ipak je problem preciznog određivanja geografskih koordinata nekog objekta, bilo da se kreće ili miruje, bio složen matematički problem s mnogo nepoznanica. Razvoj svemirske industrije, široka upotreba umjetnih Zemljinih satelita, prvo za prijenos jednostavnih tekstualnih informacija, zatim sve složenijih i velikih nizova informacija, potaknuli su naučnike da razviju sisteme za određivanje zemaljskih koordinata objekata pomoću umjetnih Zemljinih satelita. Naravno, ni rješenje ovog problema nije bilo trivijalno. Ali ovdje je u pomoć priskočila kompjuterska tehnologija koja je uvelike ubrzala procese izračunavanja i uzimanja u obzir mnogih parametara pri određivanju geografskih koordinata objekata. Prvi kupci ovakvih sistema bila je vojska – kuda bez njih. Morali su tačno znati lokaciju, prvo samo nuklearnih objekata, kako neprijateljskih tako i svojih, raketnih aviona, nuklearnih podmornica, a sada je došlo do utvrđivanja lokacije svakog vojnika na bojnom polju.
Ali, ovakvo stanje nije moglo dugo trajati i već u novom milenijumu vojska je bila primorana da otvori sisteme za civilnu upotrebu. Navigatori za domaćinstvo razvijeni su vrlo brzo, uključujući i auto-pupčane, koji su s dovoljnom preciznošću pokazivali vašu poziciju na jednom ili drugom mjestu na kugli zemaljskoj. Ali, odmah se mora reći da se tačnost, određivanje koordinata sistema pozicioniranja koji se koriste u civilnom i vojnom sektoru razlikuju, i to prilično snažno.
Globalni sistemi pozicioniranja našli su primjenu u logistici, što je dovelo do njenog novog smjera - telematike. Drugi pravac su globalni sistemi upozorenja za vanredne situacije. Osim toga, sistemi pozicioniranja su izuzetno važni u geodeziji, kartografiji, upravljanju zemljištem i drugim industrijama. Pa, domaća upotreba su navigatori koji se mogu koristiti ne samo u automobilu, već i samo šetnja nepoznatim gradom, itd.
Trenutno je razvijeno nekoliko globalnih sistema pozicioniranja. Ali tri od njih se mogu razlikovati - ovo je američki GPS, ruski GLONASS, evropski Galileo. Osim toga, Kina i Indija također razvijaju svoje sisteme pozicioniranja kako ne bi ovisile o Amerikancima, koji mogu smanjiti tačnost određivanja objekta, ili čak isključiti emitiranje signala u određenim područjima. Već je bilo presedana.
O GPS sistemu za navigatore
GPS je skraćenica od Global Positioning System, ili na ruskom - Global Positioning System. Kao i svaki sistem pozicioniranja, GPS se sastoji od svemirskog segmenta, koji se trenutno sastoji od više od trideset satelita, sistema zemaljskih komandnih kompleksa koji kontrolišu svemirski segment i, zapravo, prijemnika koji se nalaze kod potrošača.
Nećemo ulaziti u tehničke detalje funkcionisanja sistema, već ćemo jednostavno govoriti o opštim konceptima. Sateliti se rotiraju u šest ravnina, na udaljenosti od oko 20.000 km od površine Zemlje. Sateliti emituju dvije vrste signala: C/A kod, koji je javni signal, i P kod, zaštićeni kod. P-kod je oko 10 puta tačniji od javnog signala. Pristup signalu sa P-kodom može dati američko vojno ministarstvo. Ovaj kod ima visok stepen enkripcije, tako da niko neće uzalud otvoriti šifru.
Kako GPS radi
Sateliti uključeni u sistem neprestano emituju signal na površinu zemlje. Navigator, da bi odredio tačku svoje lokacije, treba izračunati tri koordinate i uzeti u obzir razliku u vremenskim skalama satelita i navigatora. U pravilu se za kompenzaciju greške koriste signali sa četiri satelita, iako se mogu koristiti signali sa više satelita. Nakon što je uhvatio signal satelita, navigator iz njega izdvaja C\A sekvencu, upoređuje je sa njenim parametrima i gradi trodimenzionalnu sliku u odnosu na satelite. To zahtijeva stalnu sinhronizaciju signala sa satelita. Preciznost mjerenja također ovisi o lokaciji satelita sa kojih se signal prima. Ako su, na primjer, svi u sjevernom i zapadnom segmentu, tada će biti nemoguće izgraditi ispravnu triangulaciju (mrežu referentnih geodetskih tačaka).
O GLONASS sistemu za navigatore
Nažalost, vremena perestrojke i prelaska na novu ekonomsku formaciju odložila su razvoj ovakvog sistema u našoj zemlji. Generalno, sada zaostajemo u razvoju sistema. U svemirskom segmentu ima manje satelita, softverski mikroprocesori koji vrše proračune također nisu najnapredniji. Osim toga, propušten je trenutak kada je tržište tražilo navigatore, a naša industrija ih nije mogla pružiti potrošačima. Stoga, u toku fraze jeepies navigator, a ne glonas navigator.
Glonass sateliti emituju dvije frekvencije. Jedna se zove frekvencija standardne preciznosti, a druga frekvencija visoke preciznosti. Kao što razumijete, druga frekvencija služi za potrebe vojske i specijalnih službi. Princip rada sistema je isti, pa se nećemo ponavljati.
GLONASS obezbeđuje sledeće parametre: - tačnost u horizontalnim koordinatama 50-70 metara - tačnost u vertikalnim koordinatama 70 metara - određivanje vektora kretanja do 15 cm/s Naravno, ovo su maksimalne stope greške. Pod povoljnim uslovima mogu biti 2-3 puta bolji. Pokazatelji nisu lošiji od američkih. Na primjer, u GPS-u greška u tačnosti koordinata može doseći 100 m. Sateliti se nalaze u tri ravnine, pod uglom od 120 stepeni. Amerikanci imaju 6 aviona, sa pomakom od 60 stepeni. GLONASS je efikasniji u visokim geografskim širinama, gdje se nalazi veći dio naše zemlje, GPS - u srednjim geografskim širinama. Svako je napravio sistem za sebe.
Koji je navigator bolji od GPS-a ili GLONASS-a?
Glavna stvar koja ometa razvoj i distribuciju GLONASS navigatora je loša kartografska podrška. Bez jasnih, ispravno nacrtanih mapa, navigator je beskorisna igračka. Nažalost, mapiranje je uvijek bilo prerogativ vojske i često je bilo obavijeno velom tajne. Sada to plaćamo. Naravno, postoje neki izuzeci, ali najveći dio teritorije zemlje trebao bi biti dostupan na kartama za civilne navigatore. Ovo je trenutno najveći problem za GLONASS navigatore, koji istovremeno otežava njihovu implementaciju za civile i čini ih manje atraktivnim za opštu upotrebu. Ostaje da se s nadom "gleda u budućnost" i nada da ni civilno stanovništvo naše zemlje neće zavisiti od dobro koordinisanog rada, ali ipak američkih satelita.
Članak o GLONASS i GPS sistemima: karakteristike satelitskih sistema, njihove karakteristike i komparativna analiza. Na kraju članka - video o principima GPS-a i GLONASS-a.
Sada su sfere utjecaja podijeljene između ruskog GLONASS-a, američkog GPS-a (Global Positioning System) i kineskog BeiDoua, koji postepeno uzima maha. Izbor sistema za vaš automobil može biti patriotski, ili može biti zasnovan na kompetentnom odmeravanju prednosti i mana ovih razvoja.
Osnove satelitskih komunikacija
Svrha svakog satelitskog sistema je da odredi tačnu lokaciju bilo kojeg objekta. U kontekstu automobila, ovaj zadatak se izvodi pomoću posebnog uređaja koji pomaže u uspostavljanju koordinata na tlu, poznatog kao navigator. Sateliti koji komuniciraju sa određenim navigacionim sistemom šalju mu lične signale koji se međusobno razlikuju. Za jasnu definiciju prostornih koordinata, navigatoru su potrebne informacije sa 4 satelita. Dakle, ovo nije jednostavan uređaj za automobil, već jedan od elemenata složenog mehanizma za pozicioniranje prostora.
Kada se automobil kreće, koordinate se stalno mijenjaju. Zbog toga je navigacijski sistem dizajniran tako da u određenim vremenskim intervalima ažurira primljene podatke i preračunava udaljenost.
Prednost modernih sistema je u tome što imaju mogućnost pamćenja satelitskog rasporeda čak i kada su isključeni. Ovo uvelike povećava efikasnost instrumenta kada nema potrebe za ponovnim pretraživanjem satelitske orbite svaki put. Za vozače koji redovno pristupaju navigatoru, programeri su omogućili funkciju "hot start" - najbržu moguću vezu uređaja sa satelitom. Uz rijetku upotrebu navigatora, početak će biti „hladno“, odnosno u ovom slučaju će veza sa satelitom biti duža, od 10 do 20 minuta. Građevinski sistemi
Iako je prvi satelit Zemlje bio sovjetski razvoj, u početku je rođen upravo Američki GPS. Naučnici su skrenuli pažnju na promjene satelitskih signala, ovisno o njihovom kretanju u orbiti. Zatim su razmišljali o metodi izračunavanja ne samo koordinata samog satelita, već i zemaljskih objekata vezanih za njega. Godine 1964. lansiran je isključivo vojni navigacijski sistem pod nazivom TRANZIT, koji je postao prvi svjetski razvoj ovog nivoa. Ona je doprinijela lansiranju projektila s podmornica, ali je preciznost lokacije objekta izračunata samo na udaljenosti od 50 metara. Osim toga, ovaj objekt je morao ostati apsolutno nepomičan.
Postalo je jasno da se prvi i u to vrijeme jedini navigator na svijetu nije mogao nositi sa zadatkom stalnog određivanja koordinata. To je bilo zbog činjenice da je, prolazeći u niskoj orbiti, satelit mogao slati signale na Zemlju samo sat vremena.
Sljedeća, nadograđena verzija pojavila se 3 godine kasnije, zajedno sa novim satelitom Timation-1 i njegovim bratom Timation-2. Zajedno su se podigli na višu orbitu i ujedinili u jedinstven sistem, nazvan Navstar. Počelo je na isti način kao i vojni razvoj, ali je onda odlučeno da se učini javno dostupnim za potrebe civilnog stanovništva.
Ovaj sistem i dalje funkcioniše, sa 32 satelita u svom arsenalu, pružajući punu pokrivenost Zemlje. Još 8 uređaja je u rezervi za neki nepredviđeni događaj. Krećući se na značajnoj udaljenosti od planete u nekoliko orbita, sateliti završe svoju revoluciju za skoro jedan dan.
Iznad domaći GLONASS sistem počeo da radi u danima Unije - moćne države sa izuzetnim naučnim umovima. Lansiranje vještačkog satelita u orbitu pokrenulo je rad na projektovanju sistema za pozicioniranje.
Prvi sovjetski satelit rođen 1967. godine trebao je biti jedini dovoljan za izračunavanje koordinata. Ali ubrzo se u svemiru pojavio čitav sistem opremljen radio predajnicima, poznat stanovništvu kao Cicada, a vojska ga je nazvala Ciklon. Njen zadatak je bio da identifikuje objekte u nevolji, što je radila sve do pojave GLONASS-a 1982. godine. Sovjetski Savez je uništen, zemlja je bila u nevolji i nije mogla pronaći rezerve da se prisjeti visokotehnološkom sistemu. Čitav sistem je uključivao 24 satelita, ali zbog finansijskih poteškoća skoro polovina njih nije funkcionisala. Stoga, u to vrijeme, 90-ih, GLONASS nije mogao ni blizu da se takmiči sa GPS-om.
Do danas, ruski programeri namjeravaju prestići i prestići svoje američke kolege, što već potvrđuje bržu cirkulaciju naših satelita oko Zemlje. Iako je istorijski ruski satelitski sistem daleko zaostajao za američkim, ovaj jaz se iz godine u godinu smanjuje.
Prednosti i nedostaci
Na kom nivou su sada oba sistema? Koje bi od njih trebao preferirati običan čovjek na ulici za svoje svakodnevne zadatke? Uglavnom, mnoge građane nije briga kakvu vrstu satelitske navigacije koristi njegova oprema. Oba su dostupna bez ograničenja i naknade cjelokupnom civilnom stanovništvu, uključujući i upotrebu u automobilu. Sa tehničke tačke gledišta, švedska satelitska kompanija je zvanično objavila prednosti GLONASS-a, koji mnogo bolje radi na severnim geografskim širinama.
GPS sateliti se praktički ne pojavljuju sjeverno od 55. paralele, odnosno na južnoj hemisferi, na jugu. Dok sa uglom nagiba od 65 stepeni i nadmorskom visinom od 19,4 hiljade km, GLONASS sateliti isporučuju odlične, stabilne signale u Moskvu, Norvešku i Švedsku, što toliko cene strani stručnjaci.
Iako oba sistema imaju veliki broj satelita u svim orbitalnim ravnima, drugi stručnjaci ipak daju prednost GPS-u. Čak i uz aktivan program unapređenja ruskog sistema, Amerikanci trenutno imaju 27 satelita naspram 24 ruska, što njihove signale čini jasnijim.
Pouzdanost GLONASS signala je 2,8 m u poređenju sa 1,8 m za GPS. Međutim, ova brojka je prilično prosječna, jer se sateliti mogu poredati u orbiti na način da se stopa greške povećava nekoliko puta. Štaviše, takva situacija može obuhvatiti oba satelitska sistema.
Iz tog razloga, proizvođači pokušavaju svoje uređaje opremiti navigacijom sa dva sistema koja prima i GPS i GLONASS signale.
Važnu ulogu igra kvalitet zemaljske opreme koja prima i dešifruje primljene podatke.
Ako govorimo o identifikovanim nedostacima oba navigaciona sistema, oni se mogu rasporediti na sledeći način: GLONASS:
- promjena nebeskih koordinata (efemeride) dovodi do nepreciznosti u određivanju koordinata, dostižući 30 metara;
- prilično česti, iako kratkotrajni prekidi signala;
- opipljiv uticaj reljefnih obeležja na jasnoću dobijenih podataka.
GPS: - primanje pogrešnog signala zbog multipath interferencije i atmosferske nestabilnosti;
- značajna razlika između civilne verzije sistema, koja ima suviše ograničene mogućnosti u odnosu na vojni razvoj.
Dvosistemski
Ukupno, više od pet desetina satelita obje svjetske sile stalno se okreće u orbiti. Kao što je već spomenuto, dobar "pogled" na 4 satelita dovoljan je za dobivanje pouzdanih koordinata. Na ravnom području, u stepi ili na polju, svaki prijemnik će moći istovremeno snimiti do desetak signala, dok u šumskom ili planinskom području komunikacija brzo nestaje. Dakle, cilj dizajna je da svaki prijemni uređaj može komunicirati sa maksimalnim brojem satelita. Ovo ponovo vraća ideju kombinovanja GLONASS-a i GPS-a, što se već praktikuje u Americi za spasilačke službe. Bez obzira na to kako se razvijaju odnosi među državama, ljudski život je iznad svega, a dvosistemski čip će brže i jasnije odrediti lokaciju osobe u nevolji.
Takva sinteza će također spasiti vozače od nemogućnosti navigacije u nepoznatim područjima zbog činjenice da je navigator prespor da uspostavi vezu i predugo obrađuje informacije. Razlog za to je gubitak satelita zbog banalnih smetnji: visoka zgrada, nadvožnjak ili čak veliki kamion u susjedstvu. Ali ako je autonavigator opremljen čipom sa dvostrukim sistemom, vjerovatnoća njegovog "zamrzavanja" bit će značajno smanjena.
Kada ova praksa postane raširena, navigator će biti ravnodušan prema zemlji porijekla sistema, jer će moći istovremeno pratiti do 40 satelita, dajući fantastično preciznu lokaciju.
Video o principima GPS-a i GLONASS-a:
Sada mnogi od nas ne mogu zamisliti svoj život bez uređaja koji su rođeni uz pomoć najnovijih tehnologija. Upečatljiv primjer su sve vrste naprava dizajniranih za izračunavanje lokacije. To mogu biti uređaji za zaštitu od krađe, prijenosni navigatori ili čak cijeli sistemi za praćenje. Svi oni imaju niz karakteristika i međusobno se razlikuju po skupu funkcija.
Ali najvažnija razlika na koju potencijalni kupac najčešće obraća pažnju je tačnost određivanja koordinata lokacije.
Svi uređaji ove vrste mogu se podijeliti u tri grupe u zavisnosti od tehnologije koja se koristi u njihovom radu - GPS, GPRS i GLONASS. Svaki tip uređaja ima niz prednosti i mana.
Već duže vrijeme postoje sporovi između ljubitelja satelitskih sistema. Neki vjeruju da je ruski GLONASS sistem vrhunac savršenstva, dok su drugi sigurni da u ovom trenutku ne postoji nijedna tehnologija koja može konkurirati GPS-u. je li tako?
Da biste dali tačan odgovor na ovo pitanje, potrebno je malo ući u istoriju. U tehnologiji određivanja položaja pomoću satelita leži Doplerov efekat, koji je svima poznat iz srednjoškolskog kursa fizike. Suština je da frekvencija satelitskog signala zavisi od udaljenosti na kojoj se nalazi od Zemlje.
Ne zaboravite da je GLONASS sistem mnogo mlađi od GPS-a. To potvrđuju istorijski datumi. U vrijeme lansiranja prvog navigacijskog sistema, između GPS-a i GLONASS-a postojao je razmak od osam godina. Međutim, naši naučnici i inženjeri su uradili ogroman posao, tako da su sada oba sistema direktna konkurencija. Trenutno je greška u određivanju lokacijskih koordinata Glonassa nešto veća od one kod GPS-a. Ipak, predstavnici domaće kompanije obećavaju da će do 2020. godine moći sustići i prestići GPS po mnogo čemu.
Koja je razlika između GPS-a i GLONASS-a
Uređaji koji koriste GPS sistem vrlo su izbirljivi u pogledu prisutnosti aktivnih satelita. Za najpreciznije određivanje koordinata, uređaj mora uhvatiti signale od šest do jedanaest. Ali dovoljno je da Glonass navigator ima šest ili sedam aktivnih satelita kako bi odredio lokaciju sa istom greškom.
Šta je preciznije GLONASS ili GPS? Ne zaboravite na one uređaje koji imaju oba sistema. Njihovi rezultati su među najboljima. Takvi "dupli" uređaji su nešto skuplji od konvencionalnih, pa ih je najbolje kupiti radi povećanja efikasnosti.
Po čemu se GPS razlikuje od GPRS-a? Postoji još jedna tehnologija koja omogućava određivanje lokacije. Zove se GPRS. Ova skraćenica dobro je poznata svim korisnicima mobilnog interneta, jer se uz nju donedavno obavljao pristup svjetskoj mreži.
Glavna razlika između ova dva sistema je u tome što GPS prima signale sa satelita, dok GPRS koristi pristup Internetu. Zbog toga beaconi koji koriste samo GPRS tehnologiju za određivanje često daju podatke sa velikom greškom. Također je vrijedno napomenuti da su takvi sistemi za praćenje nesavršeni, jer se često nalaze u područjima pokrivenosti.
Za povećanje nivoa sigurnosti slijedi GPS. Njegov trošak nije mnogo drugačiji, ali nivo efikasnosti je za red veličine veći. Tehnologija gprs se veoma dobro ukorijenila u GPS GLONASS sistemima. Odnosno, uređaj prima podatke o lokaciji koristeći tri tehnologije odjednom, što značajno smanjuje grešku.
materijala sa sajta. Prilikom kopiranja teksta potrebna je aktivna veza.
Top Related Articles
