ГЛОНАСС и GPS

В последнее время широкое распространение получили спутниковая навигация и мониторинг. Все чаще можно встретить такие понятия как GPS и ГЛОНАСС. Давайте попробуем разобраться, что же скрывается под этими аббревиатурами.

История развития спутниковой навигации

После Второй Мировой войны наука сделала стремительный рывок вперед, достижения немецких ученых не были забыты, Советский Союз и США активно занимались разработкой ракетного оружия и освоением космоса. 4 октября 1957 года Советским Союзом был выведен на орбиту первый искусственный спутник, тогда же стало ясно, что, имея координаты заданной точки на земной поверхности, можно определить скорость и координаты спутника и в обратном порядке, то есть, имея точные координаты и скорость спутника, определить координаты и скорость определенного объекта на Земле.

В 1974 Соединенные Штаты начали развертывание на геостационарной орбите системы спутниковой навигации GPS (Global Positioning System).Основной задачей системы было наведение межконтинентальных баллистических ракет с ядерными боеголовками на объекты, находящиеся на территории Советского Союза.

В СССР была система наведения ракет на объекты США наземного базирования. Причем точность попадания составляла плюс-минус двести метров, что для межконтинентальной ракеты с ядерными боеголовками несущественно. Поэтому разработка и развертывание отечественной системы спутниковой навигации начались спустя восемь лет. Система получила название ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) Как говорится, русские долго запрягают, но быстро едут. К середине 90-х GPS и ГЛОНАСС были равнозначными системами, преимуществом отечественной системы была более высокая геостационарная орбита, что для северных широт является ощутимым плюсом. А дальше настало смутное время 90-х, система ГЛОНАСС теряла спутники один за одним (для обеспечения полной функциональности системы спутниковой навигации необходимо определенное количество спутников на орбите, но об этом позже), а США, понимая, что на военном использовании GPS далеко не уедешь, разрешили использовать свою систему в гражданских целях. Причем американцы выступали в роли «электриков», то есть, когда нужно, система отключалась. Так было, например, во время варварских бомбардировок Югославии и, в частности, Белграда. Нужна была альтернатива, и это понимали все.

С начала нового века началось возрождение ГЛОНАСС. В КНР вплотную занялись разработкой своей системы Бэйдоу (Бэйдоу вэйсин даохан ситун), и появилась чисто гражданская система спутниковой навигации в Европейском Союзе, названная Galileo.

В настоящее время GPS – самая распространенная и функциональная система. Заканчивает развертывание система ГЛОНАСС. Бэйдоу в настоящее время может использоваться только в качестве региональной системы навигации и мониторинга (хотя китайцы обещают к 2020 году превратить свою систему в полнофункциональную). Galileo располагает всего несколькими тестовыми спутниками.

ГЛОНАСС – российская система спутниковой навигации

ГЛОНАСС – система спутниковой навигации и мониторинга, разработанная и внедренная в эксплуатацию советскими и российскими учеными для определения географических координат объекта и точного времени. Первый спутник система ГЛОНАСС получила 12 октября 1982 года, в настоящее время заканчивается полное развертывание системы. По своей сути это система, состоящая из группировки спутников, приборов для приема сигналов и ряда наземных станций управления. Спутники находятся на трех геостационарных орбитах на высоте около 19100 км (18840...19440 км).

Широко используется система ГЛОНАСС на воздушном, железнодорожном, автомобильном транспорте, при персональном использовании граждан, по полярности лишь незначительно уступая GPS. Большинство производителей выпускают приемники, которые могут принимать сигнал как с Glonass, так и с GPS.

Принцип работы ГЛОНАСС

Принцип работы системы спутниковой навигации, и ГЛОНАСС в том числе, достаточно прост. На геостационарной орбите находятся спутники, которые передают сигнал, в автомобиле стоит терминал или на руке надет трекер, которые принимают сигнал с четырех спутников и определяют место расположения автомобиля или человека. Почему четыре спутника, спросите Вы? Все просто. Приемник способен определить расстояние до спутника, но не более того. Была бы Земля плоской, этого было бы достаточно, но наша планета шар, и она вертится. Поэтому в итоге мы получим не один результат, а совокупность данных, которая образует общность координат в форме круга. Если мы возьмем сигнал со второго спутника под углом в 120 градусов, который находится на другой орбите (в ГЛОНАСС спутники находятся на трех орбитах под углом 360 градусов), то получим второй круг. Два круга при наложении пересекутся в двух точках, но и этого недостаточно. Третий спутник позволяет получить третий круг, который при накладывании на два других позволяет получать искомые координаты. А вот четвертый спутник служит для получения данных о точном времени, по которому вычисляется расположение трех спутников, применяемых для определения координат. Поэтому можно с отклонением до метра получить координаты любого объекта при помощи системы Глонасс, Самара ли это, Москва, Кейптаун или другое место в различных уголках земного шара.

Использование ГЛОНАСС

Glonass широко используется в различных сферах народного хозяйства, в оборонных целях и персонально гражданами. Существует две основные цели использования системы:

  1. Навигация;
  2. Мониторинг.

Использование спутниковой навигации предполагает установку на транспортные средства терминалов ГЛОНАСС, которые принимают сигнал, определяют местоположение объекта и разрабатывают оптимальный маршрут передвижения. Навигаторы устанавливаются, например, на легковых и грузовых автомобилях. При подключении прибора на монитор выводится карта с указанием месторасположения объекта. Вам остается только выбрать конечную точку своего пути, и система самостоятельно выберет оптимальный маршрут с учетом заданных параметров, например, минимального расстояния или дорожной обстановки, и проведет Вас в заданную точку. Пусть Наполеон и говорил, что в России нет дорог, а есть направления, система ГЛОНАСС поможет не запутаться в этих направлениях. А в случае аварии система способна самостоятельно передать вызов в «Скорую помощь», МЧС и милицию.

Мониторинг заключается в определении месторасположения объекта и его передвижения, причем объекты могут быть разными. В большинстве случаев это транспортные средства. Например, установленная система ГЛОНАСС и дополнительное оборудование на грузовых автомобилях позволяют контролировать на расстоянии маршрут передвижения, количество остановок, заправок, уровень топлива в баке и ряд других параметров. О «левых» рейсах и махинациях с топливом можно забыть.

Трекер, надетый на руку человеку, позволяет определить его положение в любое время. Например, надев приемник на руку маленькому ребенку, Вы точно не потеряете малыша в крупном городе. Широко используются трекеры и в пенитенциарной системе для контроля передвижения осужденных. Ошейник с приемником Glonass/ Gps надевают не только на редкие и исчезающие виды животных для защиты их от браконьеров, но и на домашних питомцев.

Сфера использования системы спутниковой навигации и мониторинга постоянно расширяется, и представить современную жизнь без Glonass достаточно сложно.