35 лет назад на орбиту вышел первый спутник ГЛОНАСС. Что за система и как работает

35 лет назад на орбиту вышел первый спутник ГЛОНАСС. Что за система и как работает

В закладки

Ровно 35 лет назад, 12 октября 1982 года, на орбиту вышел первый аппарат ГЛОНАСС — «Спутник 1413». Именно с него началась работа крупнейшей навигационной системы в России.

С релизом iPhone 4s ГЛОНАСС стала одной из систем позиционирования в смартфонах Apple, и используется по сей день. Она получила широкое распространение как в военной, так и в гражданской сфере.

Немногие смогут внятно ответить на вопрос о том, что такое ГЛОНАСС и чем она отличается от GPS. Разбираемся.

Что такое ГЛОНАСС

ГЛОНАСС — российская глобальная навигационная спутниковая система. Она охватывает всю поверхность земного шара.

Основная задача комплекса — навигация и геопозиционирование любого объекта и времени. Разумеется, это происходит с помощью множества спутников вокруг земной орбиты.

На сегодняшний день, точность определения координат объектов составляет несколько метров. Ожидается, что к 2020 году аппаратный комплекс будет ещё лучше определять позицию — погрешность до 1 метра.

Как работает ГЛОНАСС

Для полного покрытия земной орбиты необходимо постоянное наличие на орбите 24 спутников. Причём для определения координат объекта требуется «видеть» четыре из них.

Увеличение количества спутников приведёт к повышению точности определения местоположения.

Почему именно 4? Приемное устройство способно достаточно точно понять расстояние до спутника по его сигналу. По четырём спутникам вычисляют 4 разных расстояния до объекта.

Координаты спутников известны, поэтому их соотношение, а также расстояний от них до предмета позволяет весьма точно оценить положение этого устройства на земной поверхности.

Чем ГЛОНАСС отличается от GPS

По своему устройству ГЛОНАСС и GPS не имеют принципиальных различий. Разница есть в методах работы.

ГЛОНАСС и GPS используют разные системы кодирования сигнала. В GPS сигнал разделяется по коду (CDMA), в ГЛОНАСС – по частоте (FDMA).

В последнем используется более сложная модель расчетов, требующая больших затрат ресурсов принимающего устройства. Соответственно, требуется более мощный процессор, что приводит к увеличению потребления энергии.

Кроме того, спутники GPS располагаются на 1,1 тыс. км выше, чем у ГЛОНАСС — 20,2 тыс. км против 19,1 тыс. км. Из-за этого точность геопозиционирования американской системы немного хуже в приполярных областях.

Зато в других зонах GPS отображает местоположение объекта точнее, чем ГЛОНАСС — 2-4 метра против 3-6 метров. Правда, на практике это не имеет особого значения.

Так что всё-таки лучше, ГЛОНАСС или GPS?

Ни одну из этих систем нельзя выдвинуть на первый план. Они обе прекрасно дополняют друг друга.

Любое устройство, которое поддерживает сразу и ГЛОНАСС, и GPS — обречено на успех. В связке они способны наиболее точно определить местоположение устройства на земной поверхности.

И очень хорошо, что современные смартфоны, в том числе iPhone, поддерживают обе навигационные системы.

В закладки

• Твитнуть
• Поделиться
• Рассказать

Артём Баусов

Главный по новостям, кликбейту и опечаткам. Люблю электротехнику и занимаюсь огненной магией. Telegram: @TemaBausov

Читайте также . Всё по теме

Владельцы MacBook Pro 2021 года жалуются на проблемы с зарядкой при разряженном аккумуляторе

Apple всё ещё работает над созданием беспроводной зарядки для нескольких устройств, несмотря на провал с AirPower

Антимонопольный департамент ЕЭК обвинил Яндекс в нарушении правил конкуренции. Компании грозит штраф 4 млрд рублей

Apple может показать AR-шлем в 2022 году, но выпустит его не сразу

Фильм «Веном 2» теперь доступен в Apple TV

Meta показала невероятные перчатки для VR. Они позволяют ощущать виртуальные объекты

Apple разрабатывает шлем смешанной реальности с самым быстрым Wi-Fi

Минцифры хочет выпустить суперприложение для чиновников для защиты от санкций

Комментарии 18

С релизом iPhone 4s ГЛОНАСС стала одной из систем позиционирования
——————————
Вы понимаете вообще, какую ересь несете?

@iBolobay , я так понимаю речь идёт о iPhone конкретно…)

Есть неточность в статье, о том, что четвёртый спутник помогает определять время. Это не так. Каждый спутник в каждом импульсе посылает время и данные о себе. Именно исходя из этих данных приёмник рассчитывает своё местоположение.

@Max K. , четвёртый спутник помогает узнать высоту.

@Max K. , действительно ошибочка. Благодарю, что исправили

@Артём Баусов , у обеих систем разное системное время. Добавил Вам справку по разным обозначениям, чтобы понимать, о чём вообще толкую. Также в этом отрывке из статьи указаны поправки для обеих систем. Обратите Ваше внимание на разницу времени в системе ЖиПиэС и ГлоНаСС.

Никто не объясняет, как двое часов с разностью примерно в 15 секунд умещаются и дружат в одном отдельно взятом устройстве. И неясно, какое время заложено серверами Эпол. Счтается, что эталонное – это атомное время. В авиации используется UTC, в обычной жизни – GMT. Почитайте, Вам будет интересно:

Начальный (нулевой) меридиан – Гринвичский меридиан с географической долготой равной 0°00’00”, делит земной шар на западное и восточное полушария. Проходит через бывшую Гринвискую обсерваторию (в пригороде Лондона)

GMT (Greenwich Mean Time) – “время по Гринвичу” – на меридиане Гринвича. Определяется по астрономическим наблюдениям суточного движения звезд. Оно нестабильно (в пределах секунды в год) и зависит от постоянного изменения скорости вращения Земли, перемещения географических полюсов по её поверхности и нутации оси вращения планеты. Гринвичское (астрономическое) время близко по значению к UTC (атомному времени), и пока ещё будет употребляться в качестве его синонима. Ещё название – “Zulu Time”

В русскоязычной метеорологии GMT обозначают как СГВ (Среднее Гринвичское /или Географическое/ Время)

GMT= UTC (с точностью до 1 секунды)

Часовой пояс (Стандартный часовой пояс) – разница с Мировым временем UTC/GMT (пример: UTC/GMT+4 – четвёртый часовой пояс, восточнее Гринвича)

H:mm:ss – 24-часовой формат (пример: 14:25:17). Минуты и секунды – с выводом нулей в начале

h:mm:ss – 12-часовой формат (пример: 02:25:17 PM – “два с половиной часа пополудни” – 14:25:05). Минуты и секунды – с выводом нулей в начале

АМ – обозначение времени до полудня при 12-часовом формате (сокращенный вариант – “А”)
РМ – обозначение времени после полудня при 12-часовом формате

Всемирное время UT (Universal Time – Универсальное время) – среднее солнечное время на меридиане Гринвича, определяется по астрономическим наблюдениям суточных движений звезд. Его уточнённые значения – UT0, UT1, UT2

UT0 – время на мгновенном гринвичском меридиане, определённое по мгновенному положению полюсов Земли

UT1 – время на среднем гринвичском меридиане, исправленное за движение земных полюсов

UT2 — время, с учётом изменения скорости вращения Земли

TAI – время по атомным часам (Международное Атомное Время, с 1972 года). Стабильное, эталонное (самое точное), никогда не переводится. Стандарт времени и частоты.

Время в системе навигации GPS действует с января 1980 года. В него поправки не вводятся. Оно опережает в р е м я U T C на полтора десятка секунд.

UTC (от английского Universal Time Coordinated) – Универсальное координированное время для координированного распространения стандартных частот и сигналов точного времени по радио, телевидению и интернет – Всемирное, “Мировое время”. Его синоним: “Универсальный часовой пояс”

Шкала времени UTC введена с 1964 года для согласования значений UT1 (астрономические измерения) и TAI (атомные часы).

В отличие от времени по Гринвичу, шкала UTC устанавливается по атомным часам.

Скорость вращения земли замедляется, в связи с чем в шкалу UTC регулярно, через год или два-три, 30 июня или 31 декабря, вводятся уточняющие поправки (leap seconds – високосная “Секунда координации”), для того, чтобы U T C не более чем на секунду (если точнее – 0,9с) отличалось от астрономического времени (определяемого по движению Солнца), по мере отставания UT1 на секунду. Это международное правило было принято в 1972 году.

Соотношение времени после 31 декабря 2016 года: UTC (универсальное) отстаёт от TAI (атомное) – на 37 с.
T glonass = Tutc + 3 часа (корректируется, поэтому расхождение между ними не превышает 1 мс.)

@Артём Баусов , нефига себе неточность(в 1000 раз всеголиш ошибся). тебя как котенка тыкали в косяки в статье коменты он потер поисправлял и справился.

вам конечно же главное дое.атся…
каждый раз читая коменты одно нытье и наезды на авторов

ну ё моё, такая интересная тема, и так поверхностно освещена

для определения координат объекта требуется «видеть» четыре из них.

Почему три спутника, а не меньше?

Вы определитесь. 3 или 4?

«Разумеется, это происходит с помощью множества спутников вокруг земной орбиты», «Для полного покрытия земной орбиты…»
Что, простите? Спутники вращаются по орбитам вокруг Земли. Вокруг орбит они не вращаются и полностью орбиты не покрывают.

Аппаратура спутниковой навигации (АСН)

Практически каждый перевозчик, в том числе и опасных грузов, имеет на своих транспортных средствах «черный ящик», который, как минимум, следит за передвижением транспортного средства и без устали в различных формах, но с неизменным содержанием, сообщает об этом собственнику автомобиля. Есть совсем простенькие системы, без абонентской платы, а есть сложные комплексы, определяющие от количества потраченного на километр топлива, до увеличения веса тела водителя, который вовремя не добрался до туалета с весомым ежемесячным отчислением бравым парням, сумевшим убедить перевозчика в уникальности и пользе своего продукта.

Но является ли каждый «черный ящик» тем самым представителем Аппаратуры спутниковой навигации (АСН), за который перевозчику пассажиров и опасных грузов до 1 сентября 2021 года придется выложить из своего кармана кругленькую сумму и стать счастливым обладателем еще одного девайса, смысл владения которым понять будет весьма сложно?

Ответ: НЕТ. Не каждый терминал спутникового слежения является Аппаратурой спутниковой навигации. Разберемся максимально подробно.

С 1 сентября 2021 года Правительство РФ в своем постановлении № 2216 от 22 декабря 2020 года обязывает собственников транспортных средств категорий M 2 и М3 (это все автобусы, начиная с числа посадочных мест более 8 мест (без учета водителя) и максимальной массой более 5 тонн), а также категории N (это все транспортные средства, предназначенные для перевозки грузов вне зависимости от их максимально допустимой массы), которые используются для перевозки опасных грузов, оснастить их (транспортные средства) аппаратурой спутниковой навигации (АСН), которая, в свою очередь, обеспечивает:

определение по сигналам не менее 2 действующих глобальных навигационных спутниковых систем, одной из которых является глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС, передачу информации о географической широте и долготе местоположения транспортного средства, его путевом угле и скорости движения, времени и дате фиксации местоположения транспортного средства с интервалом передачи не более 30 секунд через Государственную автоматизированную информационную систему "ЭРА-ГЛОНАСС" в Федеральную службу по надзору в сфере транспорта.

Сразу необходимо заметить – установка аппаратуры спутниковой навигации (АСН) на транспорт выше указанных категорий, используемый физическими лицами для нужд, не связанных с осуществлением предпринимательской деятельности, не требуется.

Что же такое аппаратура спутниковой навигации? Определение дано в пункте 6 Технического регламента Таможенного Союза 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» — аппаратно-программное устройство, устанавливаемое на транспортное средство для определения его текущего местоположения, направления и скорости движения по сигналам не менее двух действующих глобальных навигационных спутниковых систем, обмена данными с дополнительным бортовым оборудованием, а также для обмена информацией по сетям подвижной радиотелефонной связи. А пунктом 117 таблицы 4 приложения 1 того же ТР ТС 018/2011, аппаратура спутниковой навигации приобщена к такому понятию как «объект технического регулирования». Соответствие объекта технического регулирования обязательным требованиям, в нашем случае Технического регламента Таможенного Союза 018/2011, подтверждается сертификатом соответствия (что требует статья 20 ФЗ 184 О техническом регулировании) все тому же Техническому регламенту (не путать с добровольной сертификацией). Таким образом, аппаратура спутниковой навигации (АСН), которую допустимо устанавливать на транспортные средства предназначенные для перевозки пассажиров и используемые для перевозки опасных грузов, должна иметь сертификат соответствия Техническому регламенту Таможенного Союза 018/2011. Таким образом установить любой терминал спутникового мониторинга после 1 сентября 2021 года на выше перечисленные категории транспортных средств будет не допустимо, а устанавливать будет разрешено ТОЛЬКО аппаратуру спутниковой навигации (АСН), имеющую сертификат соответствия ТР ТС 018/2011.

Но, внимательные читатели ПП №2216 смогут возразить, мол не страшно, все что будет установлено на такие категории транспорта ДО 1 сентября 2021 года, может не иметь сертификата соответствия ТР ТС 018/2011, главное чтобы обеспечивало каждые 30 секунд передачу информации куда надо, тем более, что об этом прямо говорится в п. 4 Правил оснащения транспортных средств категорий М2, М3 и транспортных средств категории N, используемых для перевозки опасных грузов, аппаратурой спутниковой навигации, утвержденных Постановлением Правительства №2216!

Все так, если бы не одно НО! Действительно п 4 Правил оснащения допускает использование установленной до 1 сентября 2021 года аппаратуры спутниковой навигации, которая не имеет сертификата соответствия ТР ТС 018/2011. Однако при этом всем, это оборудование должно БЫТЬ аппаратурой спутниковой навигации, а следовательно, удовлетворять требованиям ГОСТ 33472-2015, как того требует ТР ТС 018/2011. Более того, в соответствии с пунктом 12.42.5 Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, утвержденного Постановлением Правительства 1847 от 16 ноября 2020 г. аппаратура спутниковой навигации должна быть средством измерения, а следовательно – метрологически поверенной.

Таким образом, аппаратура спутниковой навигации это те мониторинговые терминалы (бортовые устройства), которые соответствуют требованиям ГОСТ 33472-2015 (что подтверждается исключительно сертификатом соответствия ТР ТС 018/2011) и являются средствами измерения (имеют метрологическую поверку).

И вот еще что, в соответствии с совокупными требованиями того же Технического регламента Таможенного Союза ТР ТС 018/2011, если наличие аппаратуры спутниковой навигации (АСН) не указано в ОТТС автомобиля (документ указанный в п. 17 ПТС, на основании которого он и выдан), то установка АСН на транспортное средство является внесением изменений в его (транспортное средство) конструкцию, что подлежит обязательной регистрации в подразделениях ГИБДД и внесением соответствующей информации в свидетельство о регистрации транспортного средства в раздел «особые отметки».

Однако не все так печально. То, о чем изложено выше, знает очень не большое количество людей, а понимает еще меньшее. По этой причине еще пару лет, видимо, будет возможно осуществлять перевозки пассажиров и опасных грузов с любым терминалом спутникового слежения. Но если в есть планах первоначально оснастить соответствующее транспортное средство таким девайсом, разумнее сделать выбор в пользу аппаратуры спутниковой навигации (АСН), имеющей и сертификат соответствия ТР ТС 018/2011 и являющейся средством измерения, не смотря на ее значительную стоимость. В итоге выйдет дешевле.

Также следует учитывать, о высокой вероятности того, что порядок оснащения аппаратурой спутниковой навигации, будут считать частью Правил перевозки опасных грузов, за нарушение которых предусмотрены наказания в соответствии со ст. 12.21.2 КоАП РФ.

Мониторинг транспорта ГЛОНАСС

Развивая бизнес и приобретая грузовые, а так же легковые автомобили, возникает потребность следить за каждым из них. Нечистых на руку наемных водителей сейчас много, поэтому сторонний контроль заставит их поступать по чести и не обманывать своего работодателя. Для этих задач сегодня существует система ГЛОНАСС мониторинга транспорта, помогающий диспетчеру наблюдать за перемещением, расходом топлива и многим другим удаленно. Как работает эта система, сколько стоит, как и кем устанавливается, а так же управляется – обо всем подробно в этой статье.

Цены на установку системы мониторинга.

Понятный интерфейс на мобильных устройствах.

Удобный интерфейс мониторинга транспорта с web браузера, любого компьютера.

ГЛОНАСС или GPS.

На сегодняшний день люди знают две навигационные системы – ГЛОНАСС и GPS. Первая разработка российская, вторая американская. Мониторинг транспорта выполняет свою работу с помощью 24 спутников принадлежащих системе ГЛОНАСС и GPS опираясь на те данные которые точней, все спутники двигаются по орбите Земли в трех разных плоскостях. Устанавливать систему можно не только на сухопутный транспорт, но и на воздушный, морской, а так же космический. Доступ для пользователей, использующих спутниковый мониторинг, бесплатный и предоставляется из любой точки мира. Сегодня этот вид отслеживания применяют не только русские, но и иностранные потребители.

Стабильность предоставляемых данных (Водители не обманут ГЛОНАСС)

Какая бы погода не была на улице, встречались ли машине горы, изменялись резко погодные условия, либо водитель предпринимал какое-нибудь вмешательство в работу навигационного оборудования все это не влияет на передачу данных вообще никак. Передает параметры нахождения машины на диспетчерский пункт с точностью до пяти метров. Если транспорт попадает в зону, где связь не ловит, все данные пишутся в буфер памяти, и отправятся они на пункт приема информации блоком когда снова появляется связь. Несколько затруднительно будет отслеживать авто, находящееся на подземной стоянке или в длинных тоннелях. На открытой местности информация о транспорте будет поступать без перебоев.

ВЫВОД:

• Фиксировать и передавать диспетчеру скорость, время простоя;
• Рассчитывать объем топлива и контролировать его расход на протяжении пути следования;
• Вычислять пробег пути и скорость движения, придерживаясь которой водитель будет знать количество времени, потраченное на маршрут;
• Если авто в угоне, у диспетчера есть возможность блокирования электронных узлов транспорта удаленно;
• Передавать текстовые и голосовые сообщения в обоих направлениях, а так же сигнал тревоги;
• Составлять и отражать отчеты: таблицы, карты и графики.

Возможности безграничны, поэтому начиная с 2008 года ООО «Системы мониторинга», активно внедряет мониторинг транспорта с помощью ГЛОНАСС на всей территории Самарской области: Самары и Тольятти

О компании

Специалисты ООО «СИСТЕМЫ-М» профессионально устанавливают и внедряют мониторинг транспорта и контроль топлива на больших организациях и малых предприятиях , Начиная с обследования автопарка и заканчивая обучением сотрудников для полномасштабного контроля за техникой и грамотного анализа отчетов.

Система навигации в помещении Геоскан Локус¶

Система позволяет создать контролируемую полетную зону с максимальным размером 10х10х4 метров. Она обеспечивает точное и безопасное управление квадрокоптером независимо от других систем навигации (GPS/ГЛОНАСС)

• блок управления;
• 4 ультразвуковых излучателя;
• бортовой модуль;
• соединительные провода;
• программа LPS для синхронизации с компьютером (скачать последнюю версию );

Установка полетной зоны¶

Установите ультразвуковые излучатели в будущей зоне полета. Расположите их в вершинах полетной зоны так, чтобы они были направлены к ее центру. При этом:

• минимальная высота установки излучателей — 2 м
• минимальная дистанция между излучателями — 3 м

Система будет работать точнее, если на полу в помещении будет мягкое покрытие (ковер, ковролин).

Проводами соедините каждый излучатель с блоком управления. Следите, чтобы не перепутать провода и разъемы, они подписаны. Блок управления лучше расположить за пределами полетной зоны. Его можно подключить к ноутбуку или компьютеру через порт USB. Блок управления и бортовой модуль общаются по радиоканалу.

Рулеткой или дальномером измерьте расстояния между излучателями и высоту их установки. Удобнее всего задавать полетную зону в форме квадрата или прямоугольника. По результаам измерений формируется координатная сетка полетной зоны.

На рисунке показан интерфейс программы LPS, которая используется для настройки и работы с системой позиционирования. При первом запуске программы заполните пустые поля координат для маяков. Как это сделать:

• Расстояние (в метрах) между излучателем 1 и 2 поделите на 2. Полученное значение введите в поле X со знаком «минус» для маяков №2 и №3 и без знака «минус» для маяка №1 и 4.
• Расстояние между излучателем 2 и 3 также поделите на 2 и введите значение в поле Y со знаком «минус» для маяков №3 и №4 и без знака «минус» для маяков №1 и №2.
• В поле Z введите высоту каждого излучателя над уровнем пола.

После ввода координат полетная зона сформирована и отображается в правом окне программы зеленой линией. По умолчанию углы полетной зоны отстоят от излучателя на 1 м.

Параметры полетной зоны также можно задать напрямую на блоке управления

Нажмите кнопку на плате управления, чтобы включить систему. После этого должен загореться белый светодиод «питание» и зеленый «статус». Если этого не произошло, проверьте заряд аккумулятора.

Вверху встроенного экрана отображается время с момента включения и текущий уровень напряжения аккумулятора. При падении напряжения ниже 3 В начнет мигать светодиод «статус», сообщая о необходимости подзаряда. В этом случае подключите плату через порт micro-usb к компьютеру или зарядному устройству (output 5В 2А).

На встроенном экране координаты отображаются так же, как в интерфейсе программы LPS.

Чтобы изменить любой из параметров системы, выберите его поворотом селектора, а затем надавите на него. После коррекции (также поворотом) нажмите на селектор второй раз, чтобы подтвердить изменения и вернуться в меню.

На втором экране меню можно вручную настроить отступы от границы полетного пространства или включить режим «Auto» — тогда все настроится автоматически. Там же можно отключать ограничения полетной зоны.

Для работы системы подключение к компьютеру необязательно. Достаточно включить блок управления и расположить «Пионер» с установенным бортовым модулем в пределах полетной зоны.

Обновление прошивки системы навигации¶

Чтобы обновить прошивку, вам понадобится компьютер с установленной программой Pioneer Station. Запустите её, выберите в меню пункт «обновление прошивки» и следуйте указаниям помощника. Нажмите и удерживайте кнопку «меню» на плате, и не отпуская её включите блок управления. Так он перейдет в режим обновления прошивки. Теперь подключите блок управления системы навигации к компьютеру кабелем USB. При выборе устройства, поставьте галочку напротив модуля BeaconUSNav.

Рекомендуется выбирать встроенную прошивку, так вы установите последнюю стабильную версию. Процесс может занять до 5 минут, не отключайте блок управления до окончания прошивки.