Сравнительная характеристика систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС

 

 

 

1.2.5 Модернизация ГЛОНАСС

Согласно программе  модернизации системы ГЛОНАСС, действующей  до 2020 года:

• В 2002 году был осуществлён переход на обновлённую версию геоцентрической системы координат ПЗ-90 — ПЗ-90.02.

• С 2004 года запускаются новые КА Глонасс-М, которые транслируют два гражданских сигнала на частотах L1 и L2.
• В 2007 году проведена 1-я фаза модернизации наземного сегмента, вследствие чего увеличилась точность определения координат.
• Во 2-й фазе модернизации наземного сегмента на 7 пунктах наземного комплекса управления устанавливается новая измерительная система с высокими точностными характеристиками. В результате этого к концу 2010 года увеличится точность расчета эфемерид и ухода бортовых часов, что приведёт к повышению точности навигационных определений.
• Начиная с 2010 года начинается постепенное введение КА Глонасс-К, в которых реализованы дополнительные сигналы в формате CDMA, что облегчит разработку мультисистемных навигационных приборов, так как похожие сигналы используются в навигационных системах GPS/Galileo/Compass. Развертывание новых КА начнется с двух КА «Глонасс-К1» в декабре 2010 года, в которых будет тестироваться новый открытый сигнал в диапазоне L3.
• В 2011 году планируется завершение модернизации наземного комплекса управления. Результатом программы модернизации спутников и наземных комплексов станет увеличение точности навигационных определений системы ГЛОНАСС в 2-2,5 раза, что составит порядка 2,8 м для гражданских потребителей.
• На 2013—2014 годы намечен запуск усовершенствованного спутника КА «Глонасс-К2», доработанного по результатам испытаний КА «Глонасс-К1». В дополнение к открытому сигналу в диапазоне L3, появится открытый сигнал в диапазоне L1.

• В 2015—2017 годах появится усовершенствованный спутник «Глонасс-КМ», характеристики которого находятся в стадии изучения; предположительно, в новых спутниках будет использоваться до 5 открытых и до 2 зашифрованных сигналов с кодовым разделением.

После полного перехода на CDMA-сигналы предполагается постепенное увеличение количества КА в группировке с 24 до 30, что, возможно, потребует отключения сигналов FDMA. Рассматриваются варианты с запуском дополнительных спутников по высокоэллиптической орбите типа «Молния» или «Тундра», что должно обеспечить более высокую доступность в отдельных регионах за счёт дифференциальной коррекции сигналов ГЛОНАСС от основных спутников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ. Сравнительная  характеристика GPS и ГЛОНАСС

GPS - это первые буквы  английских слов "Global Positioning System", что в перевод на русский означает «глобальная система местоопределения». Иногда возникает неточное понимание слова «глобальный». В обиходе понимание этого слова настолько исказилось, что глобальным считается все, что чуть больше среднего. На самом же деле слово это - производное от "глобус", его точное значение - "общепланетарный".

GPS – это американская  глобальная навигационная система,  состоящая из 24 искусственных спутников  Земли, сети наземных станций  слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей.

GPS предназначена для  определения текущих координат  пользователя на поверхности  Земли или в околоземном пространстве. Сокращение GPS, столь созвучное с  GPRS, на самом деле означает совсем иное. Имеется в виду позиционирование и система сопутствующих ему услуг. Система подразумевает, что с помощью мобильного телефона или другого похожего устройства любой путешественник, будь то байкер или моряк, автолюбитель или пеший турист, сможет узнать, где он находится, куда ему идти и где он "заправится" во всех смыслах этого слова.

Следует сразу различать  использование термина GPS в разных ситуациях. Наиболее распространена ситуация, когда GPS используется как имя нарицательное  для технологии позиционирования на местности. На самом же деле, GPS есть название американской глобальной навигационной системы NAVSTAR.

Помимо американской системы GPS в мире существуют и другие глобальные навигационные системы, в той или иной степени готовности. Например,  российская (советская) ГЛОНАСС; европейская (ЕС) GALILEO, китайская COMPASS. Поэтому, если говорить строго, то под GPS следует понимать только название конкретной глобальной навигационной системы.

Ситуация, когда термин GPS используется в качестве общепринятого названия глобальной навигационной системы, объясняется просто: GPS как американская глобальная навигационная система, является единственной работающей в мире с точки зрения потребительских нужд. Остальные глобальные навигационные системы (в том числе и ГЛОНАСС) являются не до конца законченными (недостаточное количество спутников на орбитах, высокая погрешность при определении координат и пр.).

Однако в последнее  время происходит рост значимости ГЛОНАССа в качестве реального конкурента американской GPS. Текущий уровень развития ГЛОНАССа пока еще отстает от GPS. Но в мировом масштабе только ГЛОНАССу удалось так близко приблизиться к GPS.

К лету 2001 года на орбите ГЛОНАССа осталось только  6 спутников  из ранее запущенных. И, чтобы определить свое местонахождение с помощью ГЛОНАССа, пользователю требовалось от часа до двух, а в GPS - около 10 секунд. С 2003 года группировку спутников стали восстанавливать.

 

2.1 GPS и ГЛОНАСС: сходства и отличия

Сравнение текущих уровней  развития ГЛОНАССа и GPS приведено в следующей таблице:

Характеристики GPS и ГЛОНАСС	GPS	ГЛОНАСС
Количество  спутников (резерв)	24 (3), реально  - 30, с увеличением до 48	24, сегодня на  орбите 19
Количество  орбитальных плоскостей	6	3
Количество  спутников в каждой плоскости	4	8
Гарантийный срок эксплуатации спутника (лет)	10	3 - «Ураган», 7 - «Ураган-М», 10 - 12 - «Ураган-К» (начиная  с 2010 г.)
Покрытие сигналом	Весь земной шар	Весь земной шар (сегодня - до 90% территории РФ и  до 60% земного шара)
Точность определения  местоположения потребителя сигнала (м)	100 (гражданский  сигнал), 10 (военный сигнал), 1 (с наземной коррекцией), сегодня - 2,6 - при использовании КА Bloc IIR	30 - 60 - при использовании  КА «Ураган», 5 - 10 - «Ураган-М», 1 - 3 - «Ураган-К» (сегодня - 4,5 с наземной коррекцией)
Точность определения  скорости движения (м/сек.)	10 (гражданский  сигнал), 0,1 (военный сигнал)	15 - «Ураган», 0,05 - «Ураган-М»

После сравнения параметров ГЛОНАССа и GPS , потребительские предпочтения явно устремляются в сторону GPS. Однако с точки зрения гарантии безопасности и стабильности наличия спутниковы х навигационных сигналов нужно держать в уме следующий факт – американцы всегда могут отключить отсылку навигационных сигналов на конкретные территории (например, в страны бывшего СССР). В этом случае навигационные приборы и основанные на них информационные системы превратятся в набор никому не нужных высокотехнологичных устройств. С нарастанием антагонизма между США и Россией возникновение такой ситуации не представляется такой уж маловероятной. Поэтому при выборе навигационного оборудования необходимо выбирать то, которое поддерживает одновременный прием сигналов от ГЛОНАССА и GPS.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование систем спутниковой  навигации нашло свое применение как в хозяйственной деятельности, так и в частном (бытовом) использовании. Конечно, навигационные системы создавались военными и прежде всего для военных нужд. Однако как это часто бывает, технологии позиционирования прочно вошли и в мирную, обывательскую, жизнь. В этом плане спутниковая навигация повторяет историю возникновения и развития Интернета, мобильной связи, компьютеров. В скором времени спутниковая навигация станет такой же привычной и необходимой частью нашей жизни, каким сейчас является, например, мобильный телефон. Ведь еще каких-то 15 лет мобильные телефоны были уделом избранных, а сейчас сложно представить себе хотя бы один день, прожитый без мобильника!

Помимо военных и  силовых структур, преимущества спутниковых  технологий позиционирования уже сейчас успели оценить транспортники-перевозчики, автомобилисты, туристы, геодезисты, строители, лесники да и просто обыватели, имеющие мобильные телефоны со встроенным GPS-модулем.

Навигационные технологий принесли массу полезных преимуществ  для организаций, у которых имеется  собственный автопарк. Причем здесь речь идет не только о тех компаниях, для которых транспортная деятельность является основой бизнеса (международные перевозчики, курьерские службы, такси и пр.). Технологии позиционирования приносят отдачу практически для всех предприятий, у которых есть 2 и более автомобилей, даже если они осуществляют поездки в пределах только своего города.

Системы спутниковой  навигации уже давно стали  обязательным оборудованием для  самолетов и судов. С помощью  спутниковой навигации диспетчеры фирм контролируют и координируют работу парка своих машин, например, при междугородных трейлерных перевозках. Навигация достаточно широко применяется и на муниципальном пассажирском транспорте, в такси, на скорой помощи, в службе инкассации и т. п.

Для решения таких задач навигации и диспетчеризации разработаны системы слежения за движением транспортных средств - AVLS (Automatic Vehicle Location System) или APRS (Automatic Position Reporting System). В автомобиле устанавливается бортовой комплект аппаратуры, состоящий из навигационного приемника с выносной антенной, блока управления, интерфейса и радиоприемника/передатчика. Навигационный приемник регистрирует сигналы спутника и определяет место автомобиля. Электронный блок управления через интерфейс направляет эти данные на передатчик. Сигналы, которые он посылает в эфир, напрямую или через сеть ретрансляторов поступают на приемник диспетчерского пульта, а затем - в персональный компьютер, который обрабатывает их и предоставляет диспетчеру в удобном для восприятия виде.

Таким образом, диспетчер  может увидеть местоположение конкретного  автомобиля на карте, получить дополнительную информацию с установленных на нем  датчиков и узнать, включен или  выключен двигатель, закрыты ли двери  и т. п. Более того, он может за сотни километров послать сигнал, управляющий установленными на машине механизмами - например, заглушить двигатель, закрыть замки дверей или включить сирену. Кстати, именно столь широкие возможности GPS подтолкнули ряд фирм, занимающихся разработкой автомобильных охранных систем, на создание сложнейших противоугонных и поисковых устройств.

Для понимания роли и  пользы технологии спутниковой навигации  и мониторинга надо исходить из того, что это реальный инструмент для  повышения экономической эффективности предприятия. Иными словами, оснащения системами спутниковой навигации позволяет не только окупить затраты на установку, но и получить дополнительный финансовый результат. Как правило, окупаемость таких систем обеспечивается за 3-12 мес.

Помимо экономического эффекта, другими полезные функции спутниковой навигации заключается в возможности повышении безопасности и обеспечении охраны транспортных средств, водителей, пассажиров и перевозимых грузов.

Например, охранная система, работающая в паре с GPS - навигатором, может реализовать и функцию защиты от насильственного захвата. При необходимости водитель может нажать кнопку тревоги, и компьютер тут же сообщит об этом диспетчеру, покажет на карте место, откуда подан сигнал. При первой же возможности оператор заблокирует электроцепи двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1)Интернет  сайт http://www.ends.by/

2) Интернет сайт http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%CB%CE%CD%C0%D1%D1#.D0.A1.D0.BF.D1.83.D1.82.D0.BD.D0.B8.D0.BA.D0.B8

3) Интернет  сайт http://gnsystems.net/page15.html

4) Интернет сайт http://www.federalspace.ru/

5) Интернет  сайт http://www.pronavi.ru/catalog/1/gpsmayaki/gps_storozh/

6) Интернет  сайт http://glonass-servis.ru/index.php/home-2/home-3