Sistema GLONASS yra didžiausia navigacijos sistema, leidžianti sekti įvairių objektų vietą. 1982 metais pradėtas projektas aktyviai vystomas ir tobulinamas iki šiol. Be to, dirbama tiek dėl techninio GLONASS palaikymo, tiek prie infrastruktūros, leidžiančios vis daugiau žmonių naudotis sistema. Taigi, jei pirmaisiais komplekso gyvavimo metais navigacija per palydovus daugiausia buvo naudojama sprendžiant karines problemas, šiandien GLONASS yra technologinis padėties nustatymo įrankis, kuris tapo privalomas milijonų civilių vartotojų gyvenime.
Pasaulinės palydovinės navigacijos sistemos
Dėl pasaulinių palydovinės padėties nustatymo projektų įgyvendinimo technologinio sudėtingumo šiandien tik dvi sistemos gali visiškai atitikti šį pavadinimą – GLONASS ir GPS. Pirmasis yra rusiškas, o antrasis yra amerikiečių kūrėjų vaisius. Techniniu požiūriu GLONASS yra specializuotos techninės įrangos kompleksas, esantis tiek orbitoje, tiek ant žemės.
Ryšiui su palydovais naudojami specialūs jutikliai ir imtuvai, kurie nuskaito signalus iriš jų generuoti vietos duomenis. Laiko parametrams apskaičiuoti naudojami specialūs atominiai laikrodžiai. Jie skirti nustatyti objekto padėtį, atsižvelgiant į radijo bangų transliavimą ir apdorojimą. Sumažinus klaidas galima patikimiau apskaičiuoti padėties nustatymo parametrus.
Palydovinės navigacijos funkcijos
Pasaulinių palydovinės navigacijos sistemų užduočių spektras apima tikslios antžeminių objektų vietos nustatymą. Be geografinės padėties, pasaulinės navigacijos palydovinės sistemos leidžia atsižvelgti į laiką, maršrutą, greitį ir kitus parametrus. Šios užduotys įgyvendinamos per palydovus, esančius skirtinguose taškuose virš žemės paviršiaus.
Pasaulinės navigacijos taikymas naudojamas ne tik transporto pramonėje. Palydovai padeda paieškos ir gelbėjimo operacijose, geodezijos ir statybos darbuose, taip pat koordinuojant ir prižiūrint kitas kosmines stotis ir transporto priemones. Karinė pramonė taip pat nelieka be GPS sistemos palaikymo. Tokiems tikslams skirtas GLONASS navigatorius suteikia saugų signalą, sukurtą specialiai Gynybos ministerijos įgaliotai įrangai.
GLONASS sistema
Sistema visavertį darbą pradėjo tik 2010 m., nors kompleksą pradėti aktyviai eksploatuoti bandyta nuo 1995 m. Daugeliu atžvilgių problemos buvo susijusios su mažu naudojamų palydovų patvarumu.
Šiuo metu GLONASS yra 24 palydovai, veikiantys skirtinguose orbitos taškuose. ApskritaiNavigacijos infrastruktūrą gali pavaizduoti trys komponentai: erdvėlaivis, valdymo kompleksas (užtikrina žvaigždyno valdymą orbitoje), taip pat vartotojo navigacijos aparatinė įranga.
24 palydovai, kurių kiekvienas turi savo pastovų aukštį, yra suskirstyti į kelias kategorijas. Kiekviename pusrutulyje yra 12 palydovų. Palydovinių orbitų pagalba virš žemės paviršiaus susidaro tinklelis, dėl kurio signalų nustatomos tikslios koordinatės. Be to, palydovinis GLONASS turi keletą atsarginių įrenginių. Jie taip pat yra savo orbitoje ir nenaudojami. Jų užduotis yra išplėsti aprėptį tam tikrame regione ir pakeisti sugedusius palydovus.
GPS sistema
Amerikietiškas GLONASS analogas yra GPS sistema, kuri taip pat pradėjo veikti devintajame dešimtmetyje, tačiau tik nuo 2000 m. koordinačių nustatymo tikslumas leido ją plačiai paskirstyti tarp vartotojų. Iki šiol GPS palydovai garantuoja tikslumą iki 2-3 m.. Navigacijos galimybių plėtra vėluojama jau seniai dėl dirbtinių padėties nustatymo apribojimų. Nepaisant to, jų pašalinimas leido maksimaliai tiksliai nustatyti koordinates. Net ir sinchronizavus su miniatiūriniais imtuvais, pasiekiamas GLONASS rezultatas.
GLONASS ir GPS skirtumai
Navigacijos sistemos turi keletą skirtumų. Visų pirma, skiriasi charakterispalydovų išdėstymas ir judėjimas orbitose. GLONASS komplekse jie juda trimis plokštumais (kiekvienam po aštuonis palydovus), o GPS sistema numato darbą šešiose plokštumose (apie keturis lėktuvuose). Taigi rusiška sistema suteikia platesnę antžeminio ploto aprėptį, o tai atsispindi ir didesniu tikslumu. Tačiau praktiškai trumpalaikis buitinių palydovų „gyvenimas“neleidžia išnaudoti viso GLONASS sistemos potencialo. GPS savo ruožtu išlaiko didelį tikslumą dėl perteklinio palydovų skaičiaus. Nepaisant to, Rusijos kompleksas reguliariai pristato naujus palydovus, skirtus tiksliniam naudojimui ir kaip atsarginį palaikymą.
Taip pat naudojami skirtingi signalų kodavimo metodai – amerikiečiai naudoja CDMA kodą, o GLONASS – FDMA. Skaičiuojant imtuvų padėties nustatymo duomenis, Rusijos palydovinė sistema pateikia sudėtingesnį modelį. Dėl to norint naudoti GLONASS reikia daug energijos, tai atsispindi įrenginių matmenyse.
Ką leidžia GLONASS galimybės?
Tarp pagrindinių sistemos užduočių yra objekto, galinčio sąveikauti su GLONASS palydovais, koordinačių nustatymas. GPS šia prasme atlieka panašias užduotis. Visų pirma, apskaičiuojami žemės, jūros ir oro objektų judėjimo parametrai. Per kelias sekundes transporto priemonė su atitinkamu navigatoriumi gali apskaičiuoti savo judėjimo charakteristikas.
Naudojantpasaulinė navigacija jau tapo privaloma tam tikrų kategorijų transportui. Jei 2000-aisiais palydovinės padėties nustatymo paplitimas buvo susijęs su tam tikrų strateginių objektų valdymu, tai šiandien imtuvais aprūpinami laivai ir orlaiviai, viešasis transportas ir kt.. Artimiausiu metu bus nustatytas privalomas GLONASS navigatorių aprūpinimas visiems asmeniniams automobiliams. neišskirta.
Kokie įrenginiai veikia su GLONASS
Sistema gali teikti nuolatines visuotines paslaugas visų kategorijų vartotojams be išimties, nepaisant klimato, teritorinių ir laiko sąlygų. Kaip ir GPS sistemos paslaugos, GLONASS navigatorius teikiamas nemokamai ir bet kurioje pasaulio vietoje.
Tarp įrenginių, galinčių priimti palydovinius signalus, yra ne tik navigacijos priemonės ir GPS imtuvai, bet ir mobilieji telefonai. Vietos, krypties ir greičio duomenys GSM tinklais siunčiami į specialų serverį. Išnaudoti palydovinės navigacijos galimybes padeda speciali GLONASS programa ir įvairios programos, apdorojančios žemėlapius.
Combo imtuvai
Palydovinės navigacijos teritorinė plėtra vartotojų požiūriu lėmė dviejų sistemų sujungimą. Praktikoje GLONASS įrenginius dažnai papildo GPS ir atvirkščiai, o tai pagerina padėties nustatymo ir laiko parametrų tikslumą. Techniškai tai įgyvendinama naudojant du jutiklius, integruotus į vieną navigatorių. RemiantisPagal šią idėją gaminami kombinuoti imtuvai, kurie veikia vienu metu su GLONASS, GPS sistemomis ir susijusia įranga.
Ši simbiozė ne tik pagerina geografinių koordinačių nustatymo tikslumą, bet ir leidžia sekti vietą, kai vienos iš sistemų palydovai nėra užfiksuoti. Minimalus orbitinių objektų, kurių „matomumas“reikalingas navigatoriaus veikimui, skaičius yra trys vienetai. Taigi, jei, pavyzdžiui, programa GLONASS taps nepasiekiama, GPS palydovai ateis į pagalbą.
Kitos palydovinės navigacijos sistemos
Europos Sąjunga, taip pat Indija ir Kinija kuria projektus, panašius į GLONASS ir GPS. Europos kosmoso agentūra planuoja įdiegti iš 30 palydovų susidedančią „Galileo“sistemą, kuri pasieks neprilygstamą tikslumą. Indijoje planuojama paleisti IRNSS sistemą, veikiančią per septynis palydovus. Navigacijos kompleksas orientuotas į buitinį naudojimą. Kinijos kūrėjų „Compass“sistemą turėtų sudaryti du segmentai. Pirmasis apims 5 palydovus, o antrasis - 30. Atitinkamai projekto autoriai prisiima du paslaugų formatus.
