Про системам супутникового позиціонування GPS і ГЛОНАСС
Хоча епоха Великих географічних відкриттів давно минула, проте, проблема точного визначення географічних координат того чи іншого об'єкта, рухомого або нерухомого, була складною математичною задачею з багатьма невідомими. Розвиток космічної галузі, широке застосування штучних супутників Землі, спочатку для передачі простої текстової інформації, потім все більш складних і великих інформаційних масивів, сподвигло вчених на розробку систем визначення наземних координат об'єктів за допомогою штучних супутників Землі. Звичайно, рішення і цього завдання не було тривіальним. Але тут на допомогу прийшла комп'ютерна техніка, яка у багато разів прискорила процеси обчислення і врахування безлічі параметрів при визначенні географічних координат об'єктів. Першими замовниками подібних систем виступили військові - куди ж без них. Вони повинні були точно знати розташування, спочатку тільки ядерних об'єктів, як противника, так і своїх, літаків-ракетоносців, ядерних підводних човнів, а тепер вже дійшло до визначення місця розташування кожного солдата на полі бою.
Але, такий стан справ не могло тривати довго, і вже в новому тисячолітті військові змушені були відкрити системи для цивільного застосування. Дуже швидко були розроблені побутові навігатори, в тому числі і автоомбільние, з достатньою точністю показують ваше становище в тому чи іншому місці земної кулі. Але, відразу необхідно сказати, що точність, визначення координат використовуваних в цивільному і військовому секторах систем позиціонування різняться, і досить сильно.
Системи глобального позиціонування знайшли застосування в логістиці, породивши нове її напрямок - телематику. Другий напрямок - це системи глобального аварійного оповіщення. Крім того, системи позиціонування вкрай важливі в геодезії, картографії, землевпорядкуванні та в інших галузях. Ну, і побутове застосування - це навігатори, які можна використовувати не тільки в автомобілі, але і просто пересуваючись пішки по незнайомому місту і т.д.
На даний момент розроблено кілька глобальних систем позиціонування. Але з них можна виділити три - Це американська GPS, російська ГЛОНАСС, європейська Galileo. Крім того, Китай і Індія, також розробляють свої системи позиціонування, щоб не залежати від американців, які можуть знижувати точність визначення об'єкта, або взагалі вимикати трансляцію сигналів в певних районах. Прецеденти вже були.
Про систему GPS для навігаторів
GPS розшифровується як Global Positioning System, або по-російськи - система глобального позиціонування. Як і будь-яка система позиціонування, GPS складається з космічного сегмента, що становить на даний момент понад тридцять супутників, системи наземних командних комплексів, контролюючих космічний сегмент, і, власне, приймачів, які перебувають у споживачів.
Ми не будемо вдаватися в технічні подробиці функціонування систем, а просто розповімо про загальні поняттях. Супутники обертаються в шести площинах, на видаленні від поверхні Землі, приблизно, 20 000 км. Супутники транслюють два види сигналів: з C / A- кодом, це загальнодоступний сигнал, і P-кодом, код з протекцією. P-код, приблизно, в 10 разів точніше загальнодоступного сигналу. Доступ до сигналу з Р-кодом, може дати військове відомство США. У цього коду високий ступінь шифрування, так що даремно розкривати шифр ніхто не буде.
Як працює GPS
Супутники, що входять в систему, постійно випромінюють сигнал на земну поверхню. Навігатора, щоб визначити точку свого знаходження, необхідно обчислити три координати і врахувати різницю в часових шкал і супутника і навігатора. Як правило, для компенсації помилок використовуються сигнали з чотирьох супутників, хоча можуть використовуватися сигнали і з більшого числа супутників. Захопивши сигнал супутників навігатор виділяє з нього С \ А послідовність, порівнює зі своїми параметрами і будує тривимірну картину щодо супутників. При цьому необхідна постійна синхронізація сигналу з супутника. Точність вимірювання також залежить від розташування супутників, від яких приймається сигнал. Якщо вони, наприклад, знаходяться всі в північному і західному сегментах, то правильну тріангуляцію (мережа опорних геодезичних пунктів) побудувати буде не можна.
Про систему ГЛОНАСС для навігаторів
Глонассовскіе супутники випромінюють дві частоти. Одна називається частотою стандартної точності, друга частота підвищеної точності. Як ви самі розумієте, друга частота, служить для потреб військових і спецслужб. Принцип роботи системи, той же самий, так, що ми повторюватися не будемо.
ГЛОНАСС забезпечує наступні параметри: - точність в горизонтальних координатах 50-70 метрів - точність в вертикальних координатах 70 метрів - визначення вектора руху до 15 см \ с Звичайно, це максимальні показники похибки. При сприятливих умовах, вони можуть бути краще в 2-3 рази. Показники не гірше американських. Наприклад, в GPS, похибка точності координат може досягати 100 м. Супутники розташовуються в трьох площинах, під кутом 120 градусів. У американців 6 площин, із зсувом 60 градусів. ГЛОНАСС більш ефективний у високих широтах, де знаходиться велика частина нашої країни, GPS - в середніх широтах. Кожен створював систему під себе.
Який навігатор краще GPS або ГЛОНАСС?
Головне, що стримує розвиток і поширення ГЛОНАСС-навігаторів - це слабке картографічне забезпечення. Без чітких, правильно складених карт навігатор - марна іграшка. До жаль, картографічне забезпечення завжди було прерогативою військових, і часто було покрито завісою секретності. Зараз ми за це розплачуємося. Звичайно, є якісь винятки, але основна маса території країни повинна бути доступна на картах для цивільних навігаторів. На сьогоднішній момент це найбільша проблема для навігаторів ГЛОНАСС, яка і стримує їх реалізацію для цивільних і робить їх менш привабливими для загального використання. Залишається з надійний «дивитися в майбутнє», і сподівається на те, що навіть цивільне населення нашої країни не буде залежати від злагодженої роботи, але все ж американських супутників.