Война и мир системы ГЛОНАСС
Спутниковые системы глобальной навигации создавались в США и СССР для решения военных задач.
Люди в погонах по обе стороны океана пытались повысить точность появившегося у них после войны дальнобойного ракетного вооружения. Первые ракеты управлялись по радио, а для определения их координат использовались специальные антенны, установленные по трассе полета.
Это решение для военных подходило мало. С развитием автономных систем управления, рассчитывающих с помощью акселерометров положение объекта относительно точки старта, от систем радиоуправления отказались, но вскоре стало ясно, что автономная система накапливает ошибку — и чем дальше полет, тем она больше. Для ядерного боевого блока баллистической ракеты отклонение в сотни метров несущественно, а вот для обычного вооружения такой промах сводит эффективность применения на нет.
Решение этой сугубо военной задачи дало человечеству глобальные спутниковые системы навигации: американскую GPS и российскую ГЛОНАСС. Сегодня они существуют как нечто само собой разумеющееся для обычных граждан, которые, не задумываясь над военной природой этих систем, каждый день используют их для поездок на машине, заказа такси, слежки за домашними питомцами и еще сотен разных дел. Так, незаметно для обитателей Земли, летающие на высоте 20 тысяч километров спутники стали одной из частей критической инфраструктуры, без которой все сложнее представить себе жизнь развитых стран, а экономический эффект их использования не поддается подсчету. Но ГЛОНАСС может намного больше.
На начало 2019 года в России насчитывалось 3,2 миллиона машин, оснащенных системой «ЭРА ГЛОНАСС». Система фиксирует ДТП и вызывает тревожные службы, тем самым спасая жизнь пострадавших, когда счет идет на минуты. Это стало возможно благодаря точному определению при помощи ГЛОНАСС координат ДТП — человеку больше не нужно самостоятельно вызывать «скорую», система это сделает за него, даже если он находится без сознания.
На начало 2019 года в России было 3,2 миллиона автомобилей, оснащенных системой «ЭРА ГЛОНАСС». Она фиксирует ДТП и вызывает экстренные службы
Россия по масштабам внедрения подобных систем — один из мировых лидеров и, вероятно, будет еще долго удерживать пальму первенства. Учитывая, что ни одна новая машина не может официально продаваться в нашей стране без этой системы, через несколько лет ее присутствие в авто станет нормой. Но уже сейчас она спасает сотни жизней.
За время работы «ЭРА ГЛОНАСС» было принято 2 451 000 экстренных вызовов, из которых 16 602 вызова были произведены в автоматическом режиме при тяжелых ДТП, когда пассажиры были без сознания или в шоковом состоянии. Более 700 человек были спасены только благодаря работе системы.
ГЛОНАСС повысит и безопасность полетов. В России уже тестируется функциональное дополнение ГЛОНАСС — система дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ-КФД), которая позволит самолетам заходить на посадку на аэродромах, не оборудованных современными курсоглиссадными системами.
Система собирает данные ГЛОНАСС, вносит корректировку для повышения точности и передает данные в том же диапазоне и формате, что и обычные сигналы ГЛОНАСС. Экипаж может получать информацию о положении самолета с точностью до 1 метра по одному из регулярных каналов навигационного приемника. В результате возможна посадка по приборам даже на самых небольших взлетно-посадочных полосах, которых очень много в регионах России. На многих из них финансово нерационально устанавливать дорогие курсоглиссадные системы — эта инвестиция никогда не окупится. Благодаря системе ГЛОНАСС они не будут уступать в безопасности более крупным аэродромам.
Оборудование для СДКМ-КФД стоит в среднем в 30 раз дешевле и может применяться для захода на посадку при видимости не менее 300 метров. Кроме того, российская система имеет важное преимущество над действующими иностранными аналогами. В отличие от американской системы WAAS и европейской EGNOS, СДКМ-КФД может работать одновременно с GPS и ГЛОНАСС, что повышает точность и надежность системы.
На основе ГЛОНАСС в России создается сеть высокоточной навигации Национальная сеть высокоточного позиционирования (НСВП). Она станет одной из крупнейших в мире наряду с такими глобальными лидерами, как Sapos, OmniStar, Starfire (Navcom).
В основе НСВП более тысячи корректирующих наземных станций по всей стране. Они в режиме реального времени передают поправки к сигналам ГЛОНАСС, повышая его точность до сантиметров.
НСВП позволит автоматизировать многие процессы — от работы дорожной и сельскохозяйственной техники до геодезии и управления железнодорожным транспортом.
Представить современные беспилотники без спутниковых навигационных систем невозможно. Даже полупрофессиональные квадрокоптеры имеют функцию управления по сигналу GPS/ГЛОНАСС. Без подобной системы автоматического управления эти устройства просто не получили бы такое распространение. Именно спутниковая навигация позволяет управлять и контролировать аппараты вне зоны видимости оператора, который, задав контрольные точки полета, может сконцентрироваться на управлении работы камерой или другой полезной нагрузки.
При переходе на массовое использование беспилотников в повседневной жизни ГЛОНАСС становится основой системы координации полетов. Время, когда в воздухе будут находиться одновременно сотни и тысячи аппаратов, не за горами, и в России ведется разработка сразу нескольких систем для обеспечения их безопасного применения. В основе каждой из них — система ГЛОНАСС.
Еще одна малоизвестная сфера, где применяется ГЛОНАСС, — мониторинг особо важных объектов. Это мосты, высотные здания, атомные станции, плотины и многие другие важные объекты.
С помощью специальной коррекции сигналов и сети датчиков подобные системы позволяют выявлять минимальные изменения в геометрии даже очень масштабных объектов, что может помочь предотвратить крайне серьезные последствия. В России уже несколько сооружений оснащены подобной системой мониторинга и с каждым годом их становится все больше.
Принцип работы системы GPS ГЛОНАСС
6 марта 2018Как работает система ГЛОНАСС мониторинга
Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем узнать местоположение и скорость транспорта. Сегодня термины ГЛОНАСС и GPS известны практически каждому. Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем в любой конкретный момент узнать о координатах контролируемого объекта, определить его скорость и направление движения. Но откуда берутся все эти данные? Каков принцип работы GPS ГЛОНАСC – подробнее в нашей статье.
Сегодня термины ГЛОНАСС и GPS известны практически каждому. Используя ГЛОНАСС/GPS оборудование, мы можем в любой конкретный момент узнать о координатах контролируемого объекта, определить его скорость и направление движения. Но откуда берутся все эти данные? Каков принцип работы GPS ГЛОНАСC?
Как работают системы GPS ГЛОНАСС
ГЛОНАСС/GPS системы состоят из трех элементов – космического, управляющего и пользовательского. Это:
-
спутники, расположенные на околоземной орбите;
-
управляющие станции и наземные антенны;
-
устройства со встроенными приемниками ГЛОНАСС/GPS сигналов.
Кратко принцип работы GPS ГЛОНАСС можно описать так:
-
Спутники поддерживают связь между собой и с наземной станцией, определяя свои координаты в пространстве и времени;
-
Каждый спутник постоянно отправляет на землю радиосигналы, содержащие информацию о своих координатах и времени передачи сигнала;
-
ГЛОНАСС/GPS приемник принимает сигналы с ближайших спутников, записывает время приемки каждого сигнала и его содержание, рассчитывает расстояние до спутников и на основании этих данных определяет свое местоположение по трем координатам – долготе, широте и высоте над уровнем моря. Для определения координат приёмник должен принимать сигнал как минимум четырёх спутников и вычислить расстояния до них.
Точность показаний совмещенных чипов ГЛОНАСС + GPS обычно не превышает 2-5 метров.
Как работает GPS ГЛОНАСС слежение за транспортом
Для отслеживания координат транспорта используются автомобильные трекеры, которые настраиваются на автоматическое получение сигналов от максимально-возможного количества ближайших спутников системы ГЛОНАСС и/или GPS.
Для обработки, хранения и анализа полученных данных трекеры подключается к системе спутникового мониторинга транспорта.
Принцип работы ГЛОНАСС/GPS на автомобиле заключается в следующем:
- Трекер отслеживает и записывает во встроенную память изменяющиеся координаты спутников, выходит в интернет через сим-карту и отправляет информацию на телематический сервер.
- Сервер принимает полученные данные и сохраняет их в базе данных.
- Клиентский интерфейс системы позволяет обрабатывать сохраненную на сервере информацию, формировать маршруты на карте, строить различные отчеты о работе транспортных средств, вести рейтинг водителей по управлению транспортным средством.
В зависимости от потребностей бизнеса к трекеру можно подключить дополнительное оборудование: датчики уровня топлива, датчики температуры, датчики работы механизмов, маяки, закладки, подключаться к CAN шине (бортовому компьютеру) и т.п.
Чтобы узнать больше о принципах и возможностях работы ГЛОНАСС/GPS на транспорте – позвоните или напишите нам. Мы оценим потребности вашей компании и порекомендуем оптимальное оборудование. Кроме того, с удовольствием расскажем, как оптимизировать и другие задачи управления транспортом – автоматизировать планирование перевозок, выписку путевых листов, работу водителей и экспедиторов, управление имуществом автопарка.
Поделиться:Просмотров: 10139
Фотогалерея пломбировочных устройств
Универсальные номерные пластиковые пломбы высокой степени надежности с улучшенными потребительскими и эксплуатационными качествами. Морозостойкокого исполнения, приспособленые для сурового Сибирского климата. Применяются для опечатывания складских помещений, автомашин, контейнеров, автоцистерн, бензовозов, военных объектов, ворот, сейфов, тележки бортового питания и других объектов.
Для затягивания и одновременного опечатывания мешков с товаром, корреспонденцией, ценными бумагами, денежными средствами, а также опечатывания других объектов. Модификация морозостойкая. Дополнительная защита от предподготовки к вскрытию.
Запорно-пломбировочные устройства повышенной надежности (далее — ЗПУ) являются универсальными устройствами однократного использования для закрытия и одновременно опломбирования запирающих узлов грузовых автомомилей, морских, речных и авиционных контейнеров или ангарных помещений.
Миниатюрный трекер GPS/ГЛОНАСС маяк Т15 Кредитка — следящее устройство нового поколения, которое может в любой момент показать вам местоположение автомобиля, мотоцикла, лодки, багажа, собаки на карте местности. Вы всегда будете знать где находятся ваши близкие, наблюдая за их перемещением прямо с экрана мобильного телефона. GPS трекер оснащен тревожной кнопкой. В экстренных ситуациях ребенку будет достаточно просто нажать кнопку SOS, и вы сразу узнаете, что ребенку требуется помощь, а главное будете знать где именно он находится.
Аккумуляторы холода гелевые КТС-АХ-1/+2…+8°C (хладоэлементы) предназначены для создания необходимой температуры внутри термосумки. Корпус выполнен из прочного полиэтилена, наполнитель гидрогель.
Термоконтейнер медицинский предназначен для временного хранения и транспортирования иммунобиологических и других лекарственных средств, крови и ее компонентов в индивидуальной упаковке.
Эксклюзивные специальное опечатываемое устройство для контроля доступа к личинкам врезных замков и самих дверей
Отключить страну по щелчку. Что будет с миром, если GPS и ГЛОНАСС перестанут работать?
- Дэвид Хэмблинг
- BBC Future
Автор фото, Getty Images
Спутниковая навигация отвечает за то, чтобы современный мир работал. Многие из нас даже не догадываются обо всех — многочисленных! — вариантах ее применения. В то же время эта система очень уязвима — и тем уязвимей, чем более она продвинута. Случись что — чем можно ее заменить?
Когда летом прошлого года аэропорт имени Бен-Гуриона в Тель-Авиве внезапно стал испытывать сбои в работе системы GPS, только мастерство авиадиспетчеров помогло предотвратить серьезные происшествия. Помехи, которые создавали трудности для полетов на протяжении трех недель, по мнению специалистов Армии обороны Израиля, возникали из-за работы средств радиоэлектронной борьбы, применявшихся Россией в Сирии.
В отношении международного израильского аэропорта это, конечно, произошло неумышленно, однако показывает, насколько опасными могут быть такие сбои в системе глобального позиционирования, всем известной как GPS.
«Мы все больше осознаем: GPS надо защищать, укреплять и расширять», — говорит Тодд Хамфрис, инженер систем спутниковой связи из Техасского университета в Остине (США).
Сейчас от GPS зависит множество наших повседневных задач.
В самом простом своем виде система сообщает нам, в каком именно месте на планете находится GPS-приемник — в любое время дня и ночи. Такие приемники есть в наших мобильных телефонах и автомобилях. Они позволяют судам прокладывать маршрут среди рифов и сложных каналов, исполняя роль своего рода современного маяка.
Аварийно-спасательные службы полагаются на GPS (и подобные ей национальные системы — как, например, российская ГЛОНАСС, европейская «Галилео» или китайская «Бэйдоу») для того, чтобы найти тех, кто попал в беду.
А вот применение, о котором далеко не все знают: порты не смогли бы работать без спутниковой навигации, потому что их кранам нужна GPS, чтобы находить нужный контейнер.
Системы спутниковой навигации играют важнейшую роль в логистических операциях, помогая доставлять товары и услуги точно и вовремя. Без этих систем полки магазинов быстро пустели бы, а цены были бы выше.
Строительная индустрия использует GPS при обследовании участков для строительства, а рыбаки — для соблюдения строгих правил, регламентирующих процесс ловли рыбы.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Без системы глобального позиционирования мы даже не сможем узнать, куда пошел наш кот
Однако GPS, как и любая другая спутниковая навигация, — это определение не только точного места, но и точного времени. На околоземной орбите кружат 30 спутников, использующих сверхточные атомные часы для синхронизации сигналов. Эти спутники помогают пользователям определять время с точностью до 100-миллиардной доли секунды.
Все сети мобильной связи используют время GPS для синхронизации их наземных станций, а финансовые институты и банки полагаются на него в своих операциях.
Как видим, без спутниковой навигации наша жизнь просто остановилась бы. Но есть ли что-то, чем можно заменить ту же GPS? Могли бы мы справиться без нее?
Согласно оценке Лондонской школы экономики, подготовленной по заказу британского правительства, всего пять дней без спутниковой навигации обойдутся стране более чем в 5,1 млрд фунтов стерлингов ($6,5 млрд).
Из-за отказа системы GPS американская экономика будет терять, по оценкам, один миллиард долларов в день, а если это случится в апреле и мае, когда у фермеров посевная, — то до полутора миллиардов в день.
И тем не менее сбои в работе GPS на удивление часты. Виновниками в некоторых районах мира часто бывают военные, когда тестируют новое оборудование или проводят учения. Правительство США тоже регулярно осуществляет испытания и учения, ведущие к обрыву спутникового сигнала. На работу спутниковых систем влияют и некоторые технические проблемы.
Конечно, кроме GPS, есть и другие подобные системы, о которых мы упоминали выше — все они работают на той же основе, что и GPS. В то же время с развитием технологий растет вероятность того, что в работу этих систем кто-то вмешается и умышленно создаст помехи, а то и вовсе отключит.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,GPS, как и любая другая спутниковая навигация, — это определение не только точного места, но и точного времени
Особенно часто по этому поводу высказывают озабоченность те же военные, подчеркивает профессор Чарли Карри, научный сотрудник Королевского института навигации и учредитель британской компании Chronos Technology, которая, среди прочего, занимается проблемами синхронизации в спутниковых навигационных системах.
Военным есть о чем беспокоиться. Изначально спутниковая навигация была разработана Пентагоном, и сейчас ее применяют везде, от боевых кораблей до разведывательных дронов, от «умных бомб» до пехотинцев. И этой системе угрожает опасность.
Средства радиоэлектронного подавления GPS легко купить в интернете. Преступники могут их использовать для выведения из строя систем отслеживания украденных автомобилей — при этом совершенно не заботясь о том, кто еще может от этого пострадать.
Но есть и более серьезные опасности.
«Существует отдаленная угроза того, что вся сеть спутников GPS может быть выведена из строя — как прелюдия к войне, как нападение на важнейший элемент инфраструктуры, на экономику США», — говорит Хамфрис.
Но и силы природы могут быть столь же опасны. Так называемое «событие Кэррингтона», мощнейшая за историю наблюдений геомагнитная буря 1859 года, могла бы вывести из строя всю нынешнюю спутниковую сеть GPS.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Конечно, старая добрая карта поможет нам найти дорогу, но многие аспекты современной жизни уже просто невозможны без систем типа GPS
Итак, если GPS и ее спутниковые сестры вдруг откажут — какие у нас есть альтернативы? Что поможет нашему миру вновь заработать?
Одна из возможных резервных систем — новая версия радионавигационной системы наземного базирования LORAN (от английского Long Range Navigation), которая была разработана во время Второй мировой войны для помощи в навигации кораблям союзников, пересекающим Атлантику. Вместо спутников использовались наземные передатчики с антеннами на мачтах 200-метровой высоты, передающие радионавигационные сигналы.
Поначалу LORAN имела точность в рамках нескольких миль, но к 1970-м годам она могла выдавать местонахождение с точностью до нескольких сотен метров.
В 2000-х, когда GPS сделала LORAN ненужной, в Британии и других странах разобрали ее передатчики, однако современная версия, известная как eLoran, может быть столь же точной, как GPS. Она использует усовершенствованные передатчики и приемники, а также так называемую дифференциальную коррекцию.
Такая версия, как говорят, способна определять местонахождение с точностью до 10 м и даже выше. В отличие от GPS, ее сигналы способны проникать сквозь стены зданий и тоннели — прежде всего потому, что эта система использует более низкую частоту большей мощности, чем спутниковые сигналы.
Сигналам eLoran куда труднее создать помехи — к тому же она не полагается на уязвимые спутники. Проблема только в том, что кто-то должен профинансировать ее развертывание. «eLoran — прекрасная технология, которая заполнит все пробелы в навигации, — говорит Хамфрис. — Если только будут серьезные намерения развернуть ее и поддерживать в рабочем состоянии».
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Не только GPS: звезды помогут установить ваше место на планете с точностью до ста метров
Есть и другие подходы, которые не требуют дополнительной инфраструктуры. Задолго до изобретения радио мореплаватели находили путь в океане по солнцу и звездам, используя секстант для определения высоты Солнца и других космических объектов над горизонтом, чтобы узнать свои географические координаты.
Навигация по звездам жива и поныне. Вы удивитесь, но баллистические ракеты, подобные американским «Трайдентам», по-прежнему используют такую навигацию в полете.
Звезды помогут установить ваше место на планете с точностью до ста метров. Но американская компания Draper Laboratory разработала систему звездной навигации нового поколения под названием Skymark, использующую маленький автоматический телескоп для отслеживания (в дополнение к звездам) спутников, МКС и других объектов, вращающихся вокруг Земли.
А поскольку таких быстро движущихся объектов сейчас невероятно много, Skymark может достичь куда большей точности, чем это возможно с «медленными» звездами.
Skymark использует базу данных видимых спутников Земли — как рабочих, так и космического мусора. Создатели утверждают, что точность системы — 15 метров, что близко к результатам GPS.
Порой точность может быть даже выше, но она зависит от того, сколько спутников видны одновременно и какого они размера, подчеркивает Бенджамин Лейн из компании Draper.
Один из недостатков Skymark — она работает при ясном небе. Конечно, использование инфракрасных лучей, более легко проходящих через облака и туман, помогает, но не слишком. В некоторых регионах северного и южного полушарий, где довольно обычна густая облачность, система не столь полезна.
Автор фото, Getty Images/NASA
Подпись к фото,Отслеживание быстро движущихся вокруг Земли объектов помогает повысить точность навигации по звездам
Возможно, более близка к началу эффективного использования инерциальная навигация, которая применяет акселерометры и гироскопические устройства для определения точной скорости и направления движения и расчета позиции.
Некоторые базовые версии этой системы уже используются. «Когда ваш автомобиль скрывается в тоннеле и вы теряете сигнал GPS, именно инерциальная навигация продолжает вести вас», — говорит Карри.
Проблема с этой навигацией состоит в том, что у нее есть «занос» — рассчитываемая позиция становится все менее точной по мере того, как накапливаются ошибки, поэтому инерциальный навигатор у вас в машине полезен только на время коротких потерь сигнала GPS.
Проблему заноса помогут победить квантовые датчики, которые в тысячи раз чувствительнее, чем ныне существующие устройства.
Французская компания iXBlue применяет их для создания устройства, которое способно будет соперничать по точности с GPS, а ученые из Имперского колледжа Лондона в сотрудничестве со специалистами по лазерам из M Squared в 2018 году показали прототип переносного квантового акселерометра.
Такие квантовые датчики пока существуют только в лабораториях, и должны пройти годы, прежде чем они превратятся в завершенный продукт.
А вот оптическую систему навигации, которая с помощью видеокамер использует ориентиры на местности (например, здания или транспортные развязки), вполне могут ввести в действие уже скоро. Первая ее версия, Digital Scene Matching (корреляция радиолокационного отображения местности с эталонной картографической программой), была разработана для управляемых (крылатых) ракет.
ImageNav, созданная компанией Scientific Systems для ВВС США, — современная система оптической навигации для самолетов. Для определения позиции она обращается к базе данных местности и сравнивает ее с поступающей с видеокамер информацией. ImageNav с успехом испытали на разных самолетах, но она вполне может быть пригодна, например, для беспилотных автомобилей.
Шведская компания Everdrone недавно осуществила первую доставку дроном без применения GPS. Их система использует комбинацию оптической навигации (измеряя скорость по тому, как быстро меняется пейзаж на земле) и идентификации объектов на местности, пролагая маршрут от точки до точки с точностью GPS.
Конечно, этот метод полагается на полную и точную базу изображений местности, что требует большого объема памяти устройства и частых обновлений.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Инерциальная навигация берет на себя заботу о вашем маршруте, когда сигнал GPS теряется в тоннеле
В Великобритании разрабатывается программа Национального центра времени — первая в мире национальная служба, которая предназначена для подстраховки системы GPS в деле синхронизации времени.
Когда в 2025 году ее введут в строй, она будет использовать множество высокоточных атомных часов, расположенных в охраняемых местах по всей Британии, обеспечивая сигналы точного времени по кабельной сети и радио.
Идея состоит в том, что если спутниковый сигнал прервется, то дублирующая система не будет иметь какого-то единого и потому уязвимого центра, который можно вывести из строя либо случайно, либо из-за технической неполадки, либо с помощью кибератаки.
По большому счету, ни одна отдельная система не в состоянии заменить такую мощную навигационную систему, как GPS, и мы, скорее всего, будем использовать разные альтернативные решения для разных случаев — для судов, самолетов, автомобилей…
Министерство транспорта США сейчас объявило конкурс на лучший запасной вариант для GPS. Но весь вопрос в том, сможет ли такая альтернатива начать работать достаточно быстро.
«Мы знаем, что проблема существует, но [к ее решению] продвигаемся черепашьим шагом», — отмечает Карри.
Мы становимся все более зависимы от точной навигации. Беспилотные автомобили, доставка с помощью дронов, летающие такси, как ожидается, станут привычной частью земного и небесного пейзажа уже в ближайшем десятилетии. Все они будут полагаться на GPS.
Как подчеркивает Карри, один человек с мощной глушилкой спутникового сигнала может вывести из строя систему GPS на территории размером с Лондон, если применит ее с правильного места.
Пока не разработаны адекватные резервные системы, остановить жизнь в целом мегаполисе можно будет буквально по щелчку.
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.
Система ЭРА-ГЛОНАСС в Белоруссии не работает
14 июня 20:11 2020 by AMSRUSПросмотров: 154
С начала 2019 года вступило в силу требование об обязательном оснащении новых машин устройством экстренного оповещения ЭРА-ГЛОНАСС
Спустя полтора года посетители автоцентров и не задумываются о стоимости кнопки экстренного вызова, рассчитываясь за новенький автомобиль.
ЭРА — это комплекс экстренного реагирования при авариях. Прибор в случае серьезного ДТП автоматически должен сообщать оператору координаты, время аварии, VIN, величину ударных перегрузок. Устройство представляет собой навигационный модуль, антенну, модем, микрофон, динамик, управляющий контроллер, аналог SIM-карты, резервный источник питания (на случай обесточивания машины) и кнопку с надписью «SOS».
Белорусское устройство в свое время предварительно оценили в 300 долларов. Очевидно, эта сумма легла на покупателя. Продавать автомобили без ЭРА запрещено — требование прописали в техрегламентe Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (пункт 13 касается легковушек, автобусов и грузовиков). Таким образом, система стала обязательной.
Фото: ЭРА-ГЛОНАСС
«Все авто, производимые в России, уже оснащены ЭРА. Торговля машинами, произведенными за пределами ЕАЭС без устройства, оказалась под запретом. Но система не работает, звонок поступает в МЧС, координаты вызова не определяются, — говорил Сергей Михневич, председатель правления Белорусской автомобильной ассоциации. — Мы искусственно вынуждены были поднять цены из-за дополнительной комплектации, но покупатель не может ею воспользоваться. Фактически переплачивает ни за что. Систему все же развернут, но когда — неизвестно. Кто это будет финансировать (бюджет или кто-то еще), тоже загадка».
Незадолго до запуска мы пытались «найти концы» внедрения системы, но четкого ответа от заинтересованных госрегуляторов не получили.
Прошло полтора года. На долгое время об ЭРА позабыли. Люди привыкли к новинкам авторынка Таможенного союза, а о подорожании как-то не вспоминали.
«Рост белорусских цен на новые машины произошел в 2017—2018 годах, — рассказал представитель одного из столичных дилеров. — На тот момент стоимость нового автомобиля пришлось поднять на 300—400 долларов в эквиваленте. Но ЭРА не работает до сих пор — не создана инфраструктура, по факту услуга не оказывается. Одновременно действует требование по установке. Машина без системы не может получить одобрение транспортного средства техрегламентом Таможенного союза (документ выдается не на каждый экземпляр, а на модель). Без этой бумаги невозможно зарегистрировать автомобиль».
Фото: устройство ЭРА-ГЛОНАСС
Вспомнить об ЭРА, как сообщает источник, заставило письмо читательницы. «Купила Lada Vesta, заплатила за весь набор систем, предусмотренных комплектацией. А по итогу комплекс экстренного реагирования при авариях мертв, — написала Екатерина. — Из публикаций в СМИ узнала, что при нажатии на кнопку экстренного вызова должен работать хотя бы вызов МЧС. Но не работает. Автомобиль все еще на гарантии, но, как понимаю, неработающее устройство — отнюдь не зона ответственности дилера или производителя. Тем не менее обратилась к дилеру. Получила ответ: работать кнопка и не должна. Направила запрос в Минтранс, так как это министерство фигурировало в статьях в качестве куратора нововведения: спросила, какие функции должны работать в системе ЭРА РБ и должен ли вызываться 112 при нажатии на кнопку. Оттуда пришел ответ, который можно передать словами „мы ничего не знаем“».
Год назад, на волне обсуждения системы, при нажатии кнопки вызов МЧС работал — хотя бы что-то, оправдывающее уплаченные потребителем 300 долларов. Но Екатерина утверждает, что сейчас кнопка совсем не работает. Проверим.
При нажатии на кнопку в автомобиле с включенной электроникой, но незапущенным двигателем, действительно ничего не происходит — не раздаются гудки, не меняется вид меню на дисплее. Однако спустя около четырех минут в машине, уже находившейся в движении, неожиданно раздался голос оператора МЧС (гудков также не было). По его словам, координаты местоположения автомобиля не определяются, а время дозвона зависит от региона страны.
Поисковые GPS маяки для авто
Одним из самых продуманных GPS-передатчиков на сегодняшний день является устройство FindMe производства компании «iRZ Мониторинг». Это очень надежный компактный маячок, обладающий довольно широкими функциональными возможностями. GPS-маяки для авто FindMe изготавливаются в собственных производственных центрах «iRZ Мониторинг» с использованием только современных высококачественных комплектующих. В своей работе эти GPS-передатчики используют данные не только непосредственно с GPS, но также ГЛОНАСС и LBS, что позволяет определять координаты с высочайшей точностью. Также при передаче данных FindMe работает по уникальному алгоритму «Устройство – Сервер – Клиент», благодаря которому вся информация проходит через защищенный сервер, обрабатывается и хранится неограниченное время. Поисковые маяки FindMe оснащены мощными литий-тионилхлоридными элементами питания емкостью 3600 мАч, обеспечивающими бесперебойную работу устройства в течение несколько лет. Прочный компактный корпус FindMe имеет высокую степень защиты от пыли и влаги, что позволяет использовать его не только в автомобиле, но и в других транспортных средствах, включая технику для активного отдыха, водные средства передвижения и многое другое. При разработке устройства мы стремились сделать его максимально практичным и удобным для потребителя – FindMe очень легко устанавливать, настраивать и использовать. Приобретая FindMe, вы также получаете доступ к веб-сервису my.irzonline.com, который способен отображать местоположение вашего устройства с привязкой к карте. Доступ к сервису можно осуществлять как с компьютера, так и с любого мобильного устройства.
С момента выпуска FindMe успел зарекомендовать себя как надежное высококачественное устройство и получил множество положительных отзывов от пользователей. Купить его можно по очень привлекательной цене для устройства такого класса. Современный эргономичный дизайн FindMe можно оценить на фото в данном разделе, а также на фото в разделах каждой отдельной модели устройства.
Если вы уже приобрели FindMe, пожалуйста, поделитесь с нами отзывом о работе устройства, чтобы мы могли сделать его еще лучше!
Производитель на свое усмотрение и без дополнительных уведомлений может менять комплектацию, внешний вид и технические характеристики модели
Навигационный бортовой контроллер Глонасс GPS
Контроллер ГЛОНАСС – это малогабаритное электронное устройство, которое регистрирует все параметры работы автотранспорта. Производится это посредством записи данных в виде точек с заданными координатами, которые устройство получает напрямую с навигационных спутников ГЛОНАСС/GPS. Также контроллер осуществляет запись и иных параметров, в том числе — скорость движения транспорта, направление, показание внешних датчиков контроля и т.д. Все записанные данные в режиме реального времени передаются посредством GPRS на мониторинговый сервер, после чего преобразуются в удобочитаемый для пользователя вид для подробного анализа.
Все записи о маршруте автотранспорта сохраняются сразу в трех местах: в устройстве, на сервере и в программе. В случае утери данных в диспетчерской программе или на сервере, Вы всегда сможете восстановить их из памяти оборудования. Записанная информация защищена от любого рода негативных воздействий (например, электромагнитных полей), а срок ее хранения ограничен только емкостными параметрами навигационного оборудования.
«Первая Мониторинговая Компания» предоставляет самые современные контроллеры ГЛОНАСС для регистрации маршрута автомобильного транспорта в Краснодаре и Краснодарском крае. Управляемые посредством удаленного доступа дискретные выходы дают возможность руководить всеми исполнительными функциями. Навигационный контроллер GPS ГЛОНАСС имеет возможность оперативно установить голосовую связь с водителем. Современные устройства регистрирования перемещения авто используются сегодня на всех видах автомобильного транспорта.
Достоинства GPS ГЛОНАСС контроллеров, предоставляемых «Первой Мониторинговой Компанией»:
- Точный контроль местонахождения авто и параметров его передвижения в реальном времени.
- Контроль за состоянием внешних устройств и механизмов.
- Круглосуточная возможность голосовой связи водителя автотранспорта с диспетчером.
- Сохранение данных в памяти устройства в случае отсутствия сети оператора сотовой связи.
- Простая настройка выполнения устройством определенных задач.
- Легкость установки и подключения регистратора.
- Обеспечение стабильного приема сигнала.
- Интеграция с программным обеспечением «ПМК Навигатор».
Что такое ГЛОНАСС и чем он отличается от GPS
ГЛОНАСС — это аббревиатура от Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema, или Глобальная навигационная спутниковая система. ГЛОНАСС — это российская версия GPS (Global Positioning System).
Кто построил ГЛОНАСС?
Советский Союз начал разработку ГЛОНАСС в 1976 году. ГЛОНАСС — самая дорогостоящая программа Федерального космического агентства России, на которую в 2010 году ушла треть его бюджета.
Версии —
Существуют различные версии ГЛОНАСС.
- ГЛОНАСС — запущенные в 1982 году спутники были предназначены для работы военными и официальными организациями для определения местоположения по погоде, измерения скорости и синхронизации в любой точке мира или в околоземном пространстве.
- ГЛОНАСС-М — запущен в 2003 году дополнением второго гражданского кодекса. Это важно для картографических приемников ГИС.
- ГЛОНАСС-к — запущен в 2011 году, снова имеет еще 3 типа: k1, k2 и km для исследования.Добавляет третью гражданскую частоту.
- ГЛОНАСС-К2 — будет запущен после 2015 г. (в стадии проектирования)
- ГЛОНАСС-КМ — будет запущен после 2025 года (в настоящее время в стадии исследований)
Что такое А-ГЛОНАСС?
А-ГЛОНАСС, вспомогательный ГЛОНАСС очень похож на ГЛОНАСС, но А-ГЛОНАСС предоставляет больше возможностей для смартфонов. Он предлагает такие функции, как пошаговая навигация, данные о дорожном движении в реальном времени и многое другое. Он использует вышки сотовой связи рядом с вами, чтобы быстро заблокировать ваше местоположение с помощью вашего подключения для передачи данных.А-ГЛОНАСС также повышает производительность чипсетов с поддержкой ГЛОНАСС.
Сколько стоит ГЛОНАСС?
До 2011 года правительство России потратило около 5 миллиардов долларов на проект ГЛОНАСС, а затем инвестировало 320 миллиардов рублей (10 миллиардов долларов) на период с 2012 по 2020 годы. ГЛОНАСС оказался самым дорогостоящим проектом Федерального космического агентства России.
Чем отличается ГЛОНАСС от GPS?
GPS, разработанный США, имеет сеть из 31 спутника, покрывающую эту планету, и широко используется в коммерческих устройствах, таких как мобильные телефоны, навигаторы и т. Д.
ГЛОНАСС разрабатывается в России, первоначально в Советском Союзе в 1976 году. Сеть из 24 спутников покрывает Землю.
На изображении показаны орбита и группировка ГЛОНАСС (слева) и GPS (справа).
Вот таблица характеристик, сравнивающая GPS и ГЛОНАСС
| Технические характеристики | ГЛОНАСС | GPS |
|---|---|---|
| Владелец | Российская Федерация | США |
| Кодирование | FDMA | CDMA |
| Количество спутников | Не менее 24 | 31 |
| Орбитальная высота | 21150 км | 19130 км |
| Точность | Положение: 5–10 м | Положение: 3.5-7,8 м |
| Наклон плоскости орбиты | 64,8 градуса | 55 градусов |
| Период обращения | 11 часов 16 минут | 11 часов 58 минут |
| Частота | Около 1,602 ГГц (SP) Около 1,246 ГГц (SP) | 1,57542 ГГц (сигнал L1) 1,2276 ГГц (сигнал L2) |
| Статус | Работает | Работает |
Преимущество ГЛОНАСС над GPS (ГЛОНАСС против GPS)
Нет явного преимущества перед GPS, кроме точности.При использовании по отдельности ГЛОНАСС не имеет такого сильного покрытия, как GPS, но когда оба используются вместе, безусловно, увеличивает точность с охватом. И это более полезно в северных широтах, поскольку Россия изначально запустила ГЛОНАСС для России.
Преимущество ГЛОНАСС — точность до 2 метров. GPS + ГЛОНАСС позволяет навести на ваше устройство группу из 55 спутников по всему миру. Поэтому, когда вы находитесь в месте, где сигналы GPS застревают, например, между огромными зданиями или метро, спутники ГЛОНАСС будут точно отслеживать вас.
Коммерческое использование ГЛОНАСС
ГЛОНАСС впервые был использован в автомобильных навигаторах как Glospace SGK-70, но был громоздким и дорогим. Правительство России изо всех сил пытается продвигать ГЛОНАСС в коммерческих целях.
iPhone 4S был первым продуктом Apple, в котором для определения местоположения на картах использовались как GPS, так и ГЛОНАСС.
Все высокопроизводительные устройства, поддерживающие функции GPS, особенно навигаторы, включают в себя приемники ГЛОНАСС на своих микросхемах для использования услуг на основе определения местоположения.
Что предлагается для смартфонов?
Сегодня любой мобильный телефон, будь то смартфон высокого класса или бюджетный смартфон, оснащен A-GPS (вспомогательной глобальной системой позиционирования), которая использует возможности сети для определения вашего местоположения.
Теперь, когда ГЛОНАСС предлагается для общественных услуг, все больше и больше смартфонов запускаются с технологией GPS + ГЛОНАСС, чтобы использовать двухъядерный сервис на основе определения местоположения для определения местоположения. Первоначально этими функциями могут быть только флагманские или высокопроизводительные смартфоны, но со временем мы увидим, что обе эти технологии будут использоваться на смартфонах низкого и среднего ценового диапазона.Похоже, что все больше и больше компаний и производителей микросхем интересуются технологией ГЛОНАСС, поэтому ожидается, что все больше и больше смартфонов будут выпускаться с этой технологией.
Список смартфонов с поддержкой ГЛОНАСС
| Производитель смартфона | Модель мобильного телефона |
|---|---|
| Acer | Acer Liquid S2 |
| Alcatel | Alcatel OT-995 |
| Apple | iPhone 4S |
| Apple | iPhone 5 |
| Apple | iPhone 5C |
| Apple | iPhone 5S |
| Асус | PadFone 2 |
| Асус | PadFone Infinity |
| Asus | Планшет ASUS MeMO Pad FHD 10 ME302C |
| Asus | ASUS MeMO Pad 10 ME102A |
| Asus | ASUS MeMO Pad 7 ME176C |
| Asus | ASUS Fonepad 7 ME372CG |
| Asus | ASUS Fonepad 7 ME175CG |
| BlackBerry | BlackBerry Z10 |
| BlackBerry | BlackBerry Q10 |
| HTC | HTC Бабочка |
| HTC | HTC Бабочка S |
| HTC | HTC Desire 600 |
| HTC | HTC Droid DNA |
| HTC | HTC Evo 3D |
| HTC | HTC Первый |
| HTC | HTC One |
| HTC | HTC One Mini |
| HTC | HTC One Mini 2 |
| HTC | HTC One S |
| HTC | HTC One SV |
| HTC | HTC One X + |
| HTC | HTC One V |
| HTC | HTC Windows Phone 8S |
| HTC | HTC Windows Phone 8X |
| Huawei | Huawei Ascend D1 Quad XL |
| Huawei | Huawei Ascend G600 |
| Huawei | Huawei Ascend G615 |
| Huawei | Huawei Ascend Mate |
| Huawei | Huawei Ascend P2 |
| Huawei | Huawei Ascend P6 |
| Huawei | Huawei честь (U8860) |
| Huawei | Huawei Честь 2 |
| LG | LG Nexus 4 |
| LG | LG Nexus 5 |
| LG | LG Optimus G |
| LG | LG G2 |
| LG | LG G2 mini |
| LG | LG Optimus G Pro |
| LG | LG Optimus Sol |
| LG | LG Venice |
| LG | LG Optimus L9 |
| LG | LG Optimus L9II |
| LG | LG G3 |
| LG | LG Вольт |
| Meizu | Meizu MX2 |
| Motorola | Motorola Atrix HD |
| Motorola | Motorola Moto E |
| Motorola | Motorola RAZR |
| Motorola | Motorola MOTO G |
| Motorola | Motorola MOTO X |
| Motorola | Motorola RAZR HD |
| Motorola | Motorola RAZR M |
| Motorola | Motorola RAZR MAXX |
| Motorola | Motorola DROID 4 |
| Motorola | Motorola DROID RAZR |
| Motorola | Motorola DROID RAZR HD |
| Motorola | Motorola DROID RAZR M |
| Motorola | Motorola DROID RAZR MAXX |
| Motorola | Motorola DROID RAZR MAXX HD |
| Nokia | Nokia Lumia 520 |
| Nokia | Nokia Lumia 525 |
| Nokia | Nokia Lumia 620 |
| Nokia | Nokia Lumia 625 |
| Nokia | Nokia Lumia 710 |
| Nokia | Nokia Lumia 720 |
| Nokia | Nokia Lumia 800 |
| Nokia | Nokia Lumia 820 |
| Nokia | Nokia Lumia 822 |
| Nokia | Nokia Lumia 900 |
| Nokia | Nokia Lumia 920 |
| Nokia | Nokia Lumia 925 |
| Nokia | Nokia Lumia 928 |
| Nokia | Nokia Lumia 1020 |
| Nokia | Nokia Lumia 1520 |
| OnePlus | Один |
| Samsung | Samsung Галактика S Duos 2 |
| Samsung | Samsung Галактика Ace 2 |
| Samsung | Samsung Галактика Ace 3 |
| Samsung | Samsung G350 Галактика Core Plus |
| Samsung | Samsung Атив S |
| Samsung | Samsung Galaxy Chat |
| Самсунг | Samsung Galaxy Exhilarate |
| Samsung | Samsung Галактика Экспресс |
| Samsung | Samsung G3815 Галактика Экспресс 2 |
| Samsung | Samsung Galaxy Гранд |
| Samsung | Samsung Galaxy Гранд 2 |
| Samsung | Samsung Галактика Мега |
| Samsung | Samsung Galaxy Музыка |
| Samsung | Samsung Galaxy Примечание |
| Samsung | Samsung Galaxy Note II |
| Samsung | Samsung Galaxy Note III |
| Samsung | Карманный Samsung Galaxy |
| Samsung | Samsung Galaxy Карманный Neo |
| Samsung | Samsung Galaxy Слава |
| Samsung | Samsung Galaxy S II Plus |
| Samsung | Samsung S7582 Галактика S Duos 2 |
| Samsung | Samsung Галактика S III |
| Samsung | Samsung Галактика S III Mini |
| Samsung | Samsung Галактика S IV |
| Samsung | Samsung Galaxy S IV Активный |
| Samsung | Samsung Galaxy S IV duos ++ |
| Samsung | Samsung Галактика S V |
| Samsung | Samsung Galaxy S реле 4G |
| Samsung | Samsung Галактика Xcover 2 |
| Samsung | Samsung Галактика Win GT-I8552 |
| Samsung | Samsung Омния W |
| Samsung | Samsung S8600 Волна III |
| Samsung | Samsung Фокус |
| Samsung | Samsung Galaxy Trend 7392 |
| Samsung | Samsung S7580 Galaxy Trend Plus |
| Самсунг | Самсунг z |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia active |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia arc |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia arc S |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia neo |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia neo V |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia pro |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia ray |
| Sony Ericsson | Sony Ericsson Xperia acro hd |
| Starmobile | Starmobile Navi |
| Sony | Sony Xperia acro HD |
| Sony | Sony Xperia acro S |
| Sony | Sony Xperia AX |
| Sony | Sony Xperia ion |
| Sony | Sony Xperia neo L |
| Sony | Sony Xperia S |
| Sony | Sony Xperia SL |
| Sony | Sony Xperia SP |
| Sony | Sony Xperia SX |
| Sony | Sony Xperia T |
| Sony | Sony Xperia TL |
| Sony | Sony Xperia TX |
| Sony | Sony Xperia V |
| Sony | Sony Xperia VL |
| Sony | Sony Xperia Z |
| Sony | Sony Xperia Z Ultra |
| Sony | Sony Xperia ZL |
| Sony | Sony Xperia ZR |
| Sony | Sony Xperia Z1 |
| Sony | Sony Xperia Z2 |
| Xiaomi | Телефон Xiaomi 2 |
| Xiaomi | Телефон Xiaomi 2A |
| Xiaomi | Телефон Xiaomi 2S |
| Xiaomi | Телефон Xiaomi 3 |
| ZTE | МТС 945 |
Как Карты Google используют ГЛОНАСС и GPS?
Google Maps и другие картографические приложения, такие как Nokia HERE Maps и Apple Maps, используют подключение для передачи данных для подключения к спутникам ГЛОНАСС и GPS.Современные смартфоны оснащены поддержкой A-GPS и A-GLONASS, которые предоставляют такие функции, как пошаговая навигация, отслеживание местоположения и информация о местоположении в реальном времени.
Что дальше после ГЛОНАСС и GPS?
- Европейский Союз в настоящее время работает над системой под названием GALILEO , которая обеспечивает высокоточную службу глобального позиционирования под гражданским контролем. Система Galileo состоит из 30 спутников (27 рабочих + 3 активных запасных), расположенных в трех круговых плоскостях средней околоземной орбиты на высоте 23 222 км над Землей и с наклоном орбитальных плоскостей 56 градусов к экватору.
- Китай разрабатывает собственную группировку из 35 спутников под названием BeiDou Navigation Satellite System и строится с января 2015 года. Она будет предлагать больше возможностей, чем нынешняя система GPS. В настоящее время он работает в Китае и Азиатско-Тихоокеанском регионе с 11 задействованными спутниками и будет доступен во всем мире к 2020 году.
- IRNSS или Индийская региональная навигационная спутниковая система — это автономная спутниковая система, разрабатываемая ISRO (Индийская организация космических исследований) и предлагающая общественные и ограниченные услуги (авторизованные пользователи, такие как военные).Эта система будет состоять из 7 спутников, 4 из которых уже выведены на орбиту. Ожидается, что проект будет сдан в эксплуатацию к 2016 году.
Если есть что сказать, не стесняйтесь оставлять комментарий под статьей.
Изображение предоставлено Wikipedia
Данные о местоположении (GPS / ГЛОНАСС)
Данные о местоположении и журналы отслеживания
Если [] выбрано для []> [] в меню настройки или ведется отслеживание журнала, камера продолжит получение журнал и / или местоположение даже в выключенном состоянии.
Личная информация может быть выведена из данных о местоположении, хранящихся в журналах отслеживания или встроены в фотографии и фильмы. Соблюдайте осторожность при публикации фотографий, фильмов или треков. журналы или при размещении их в Интернете или других местах, где они могут быть просмотрены третьими лицами.Не забудьте также прочитать «Утилизация устройств хранения данных» (Disposing of Data Storage Devices).
Навигация
Это фотоаппарат. Он не предназначен для использования в качестве навигации или съемки. устройство.
Местоположение, сообщаемое камерой, является приблизительным. Не использовать для съемки или навигации при путешествии по воздуху или автомобилю, пешком или другим способом. средства.
Использование за рубежом
Перед поездкой посоветуйтесь с вашим турагентом, посольством или туристическим советом страны, которые вы собираетесь посетить, для получения информации об ограничениях, которые могут применяться к использованию камер, поддерживающих запись данных о местоположении.Китай, например, запрещает несанкционированную запись данных о местоположении. Выберите [] для [].
По состоянию на декабрь 2019 г. функция данных о местоположении может не работать должным образом в Китае. и в районе китайской границы.
Инновации: ГЛОНАСС — прошлое, настоящее и будущее: GPS World
Альтернатива и дополнение к GPS
Обзор истории программы ГЛОНАСС, ее текущего состояния и обзор планов на ближайшее будущее спутниковой группировки, ее навигационных сигналов и наземной сети поддержки.
Доступны английские версии документов по управлению интерфейсом CDMA ГЛОНАСС. См. Дополнительную информацию.
Ричард Лэнгли
12 октября 1982 года Советский Союз запустил первый спутник ГЛОНАСС. В ответ на разработку GPS или просто для того, чтобы удовлетворить потребность в системе с аналогичными возможностями для своих вооруженных сил, Советский Союз начал разработку Глобальной навигационной спутниковой системы или Глобальной навигационной спутниковой системы в 1976 году, всего через три года после этого. запуск программы GPS.Первый испытательный спутник под кодовым названием Космос 1413 сопровождался двумя фиктивными или балластными спутниками с той же приблизительной массой, поскольку Советский Союз уже планировал запускать три спутника ГЛОНАСС одновременно с помощью своих мощных ракет, чтобы сэкономить на затратах на запуск.
Но из-за неудачных запусков и характерно короткого срока службы спутников было запущено еще 70 спутников, прежде чем в начале 1996 года была создана полностью заполненная группировка из 24 функционирующих спутников (обеспечивающих полную работоспособность или FOC).К сожалению, полное созвездие просуществовало недолго. Экономические трудности России после распада Советского Союза нанесли ущерб ГЛОНАСС. Денег не было, и к 2002 году группировка сократилась до семи спутников, из которых только шесть были доступны во время операций по техническому обслуживанию! Но судьба России изменилась, и при поддержке российской иерархии ГЛОНАСС возродилась. Спутники-долгожители запускались по шесть в год, и медленно, но верно возвращалась целая группировка из 24 спутников.А 8 декабря 2011 года FOC снова был достигнут и впоследствии более или менее поддерживался — система даже иногда работала с запасными частями на орбите.
В то время как двухсистемные приемники GPS / ГЛОНАСС только для ГЛОНАСС и обзорного уровня существуют уже более десяти лет, производители обратили внимание на возрождение ГЛОНАСС и начали производить микросхемы и приемники с возможностью ГЛОНАСС для потребительского рынка. В 2011 году компания Garmin выпустила портативные приемники, поддерживающие как GPS, так и ГЛОНАСС. В том же году различные производители сотовых телефонов начали предлагать возможности ГЛОНАСС со своими встроенными модулями позиционирования.Первые приемники GPS / ГЛОНАСС проложили путь для приемников мульти-ГНСС, которые мы имеем сегодня, с их способностью отслеживать не только спутники GPS и ГЛОНАСС, но и спутники европейских систем Galileo и китайских BeiDou, а также японских Quasi- Zenith Satellite System (не говоря уже о спутниках спутниковых систем функционального дополнения).
Я задокументировал развитие ГЛОНАСС в этой колонке еще в июле 1997 года, а группа авторов из акционерного общества «Российские космические системы» обсуждала планы модернизации ГЛОНАСС в статье, опубликованной в апреле 2011 года.Просрочено обновление. Итак, в этой статье я кратко рассмотрю историю программы ГЛОНАСС, расскажу о ее текущем состоянии и рассмотрю планы на ближайшее будущее спутниковой группировки, ее навигационных сигналов и наземной сети поддержки.
РАННИЙ ГОД, НАСТОЯЩИЙ ДЕНЬ
Во время холодной войны информации о ГЛОНАСС было мало. Помимо общих характеристик орбит спутников и частот, используемых для передачи навигационных сигналов, Министерство обороны Советского Союза мало что раскрыло.Однако расследование, проведенное профессором Питером Дейли и его студентами из Университета Лидса, предоставило некоторые подробности о структуре сигналов. С наступлением гласности и перестройки и, в конечном итоге, распада Советского Союза информация о ГЛОНАСС стала более доступной. В конце концов, русские выпустили Документ о контроле интерфейса (ICD). Этот документ, аналогичный по структуре пользовательским интерфейсам космического сегмента / навигации Navstar ICD-GPS-200, описывает систему, ее компоненты, а также структуру сигнала и навигационного сообщения, предназначенных для использования в гражданских целях.Последняя его версия была опубликована в 2016 году, но пока эта версия общедоступна только на русском языке.
Спутники и сигналы. На данный момент запущено шесть моделей спутников ГЛОНАСС (также известных как «Ураган», русское название «Ураган»). Россия (на самом деле бывший Советский Союз) запустила первые 10 спутников, названных Block I, в период с октября 1982 года по май 1985 года. Она запустила шесть спутников Block IIa в период с мая 1985 года по сентябрь 1986 года и 12 спутников Block IIb в период с апреля 1987 года по май 1988 года. из которых шесть были потеряны из-за отказов ракеты-носителя.Четвертой моделью был Блок IIv (v — английская транслитерация третьей буквы русского алфавита). К концу 2005 года русские развернули 60 Block IIv. Каждое последующее поколение спутников содержало усовершенствования оборудования, а также увеличивало срок службы.
Прототип спутника ГЛОНАСС-М (модернизированный) был запущен 1 декабря 2001 года вместе с двумя блоками IIv с первыми двумя производственными спутниками ГЛОНАСС-М, включенными в тройные запуски 10 декабря 2003 года и 10 декабря 2003 года.26, 2004. Два спутника ГЛОНАСС-М были включены в тройной запуск 25 декабря 2005 года. Новый дизайн предлагал множество улучшений, включая улучшенную бортовую электронику, более длительный срок службы, гражданский сигнал L2 и улучшенное навигационное сообщение. Как и в предыдущих версиях, на космическом корабле ГЛОНАСС-М по-прежнему использовался герметичный герметичный цилиндр для электроники.
РИСУНОК 1. Изображение от Reshetnev Information Satellite Systems, производителя спутников ГЛОНАСС, на праздновании 35-летия запуска первого спутника ГЛОНАСС в 1982 году («35 лет служения миру»).
Все спутники ГЛОНАСС, запущенные с декабря 2005 г., являются спутниками ГЛОНАСС-М, за исключением двух спутников ГЛОНАСС-К1 (иногда называемых просто ГЛОНАСС-К), запущенных 26 февраля 2011 г. и 30 ноября 2014 г. ГЛОНАСС -Спутники K1 заметно отличаются от своих предшественников. Они легче, имеют негерметичный корпус (аналогичный корпусу спутников GPS), имеют улучшенную стабильность часов и более длительный, 10-летний расчетный срок службы. Они также впервые включают в себя сигналы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) на третьей частоте, сопровождающие унаследованные сигналы множественного доступа с частотным разделением (я их вскоре расскажу).Все спутники ГЛОНАСС были произведены акционерным обществом «Информационные спутниковые системы им. Решетнева», расположенным в Железногорске недалеко от Красноярска в Центральной Сибири и названном в честь основателя, генерального директора и главного конструктора Михаила Федоровича Решетнева. Компания Решетнева ранее называлась Научно-производственным объединением прикладной механики («Научно производственное объединение прикладной механики» или НПО ПМ). Государственная корпорация по космической деятельности Роскосмоса (ранее Федеральное космическое агентство), широко известная как Роскосмос, является государственным органом, ответственным за ГЛОНАСС.
РИСУНОК 1 включает изображения художников исходных спутников ГЛОНАСС, ГЛОНАСС-М и ГЛОНАСС-К1.
Спутниковые орбитыГЛОНАСС расположены в трех плоскостях, отделенных друг от друга прямым восхождением восходящего узла на 120 градусов, по восемь спутников в каждой плоскости. Спутники в одной плоскости расположены на равном расстоянии друг от друга, разделенные по аргументу широты на 45 градусов. Спутники в прилегающих плоскостях смещены по аргументу широты на 15 градусов. Спутники выводятся на условно круговые орбиты с наклонением цели 64.8 градусов и большая полуось приблизительно 25 510 километров, что дает им период обращения около 675,8 минут. Эти спутники имеют наземные треки, которые повторяются каждые 17 витков или восемь звездных дней. Плоскости орбиты ГЛОНАСС пронумерованы 1–3 и содержат орбитальные щели 1–8, 9–16 и 17–24 соответственно.
РИСУНОК 2 показывает состояние группировки на 17 октября 2017 г. Номер орбитального слота (также называемый слотом альманаха) и частотный канал (обсуждается ниже) указаны в скобках.Недавно запущенная система ГЛОНАСС 752 была запущена 16 октября 2017 года, в результате чего группировка из 24 спутников была полностью готова к работе. Все спутники являются стандартными спутниками ГЛОНАСС-М, за исключением ГЛОНАСС 755, который включает передатчик для новой третьей частоты, и ГЛОНАСС 701К и 702К. Последние два — спутники ГЛОНАСС-К1, из которых 702К работают, а 701К проходит летные испытания. Буква «K» не является частью официального номера ГЛОНАСС, но была добавлена во избежание двусмысленности. Спутник ГЛОНАСС-М запущен 30 декабря.10, 2003, также назывался ГЛОНАСС 701. Аналогичным образом Международная служба ГНСС (IGS) называет ГЛОНАСС 701К и 702К 801 и 802 соответственно. IGS также обозначает ГЛОНАСС 751 как ГЛОНАСС 851, чтобы избежать путаницы с Космосом 2080, спутником ГЛОНАСС-IIv, запущенным 19 мая 1990 года, и также называемым ГЛОНАСС 751. И он обозначает ГЛОНАСС 753 как ГЛОНАСС 853, чтобы избежать путаницы с Космосом 2140, ГЛОНАСС. Спутник IIv запущен 14 апреля 1991 года, также называется ГЛОНАСС 751.
РИСУНОК 2.Состояние группировки ГЛОНАСС на 17 октября 2017 года. Зеленый квадрат указывает местоположение исправного спутника, а оранжевый — тестового спутника. В скобках указаны номера орбитальных слотов и частотные каналы.
Спутники традиционно запускались тремя ракетами-носителями «Протон» с космодрома Байконур недалеко от Ленинска в Казахстане. Однако, начиная с запуска первого спутника ГЛОНАСС-К1, несколько спутников ГЛОНАСС были запущены по отдельности на ракетах «Союз» с космодрома Плесецк к северу от Москвы.
В отличие от GPS и других GNSS, ГЛОНАСС использует FDMA, а не CDMA для своих традиционных сигналов. Первоначально система передавала сигналы в двух диапазонах: L1, 1602,0–1615,5 МГц, и L2, 1246,0–1256,5 МГц, на частотах, разнесенных на 0,5625 МГц на L1 и на 0,4375 МГц на L2:
.L 1 k = 1602. + 0,5625 k (МГц)
L 2 k = 1246. + 0,4375 k (МГц)
В этой схеме предусмотрено 25 каналов, так что каждому спутнику в полной группировке из 24 спутников может быть назначена уникальная частота (с оставшимся каналом, зарезервированным для тестирования).Некоторые из передач ГЛОНАСС изначально создавали помехи для радиоастрономов, которые изучают очень слабые естественные радиоизлучения вблизи частот ГЛОНАСС. Радиоастрономы используют полосы частот 1610,6–1613,8 и 1660–1670 МГц для наблюдения за спектральными излучениями облаков гидроксильных радикалов в межзвездном пространстве, и Международный союз электросвязи (МСЭ) предоставил им статус основных пользователей этого пространства спектра. Кроме того, МСЭ выделил полосу частот 1610–1626,5 МГц операторам низкоорбитальных спутников мобильной связи.В результате руководство ГЛОНАСС решило сократить количество частот, используемых спутниками, и сместить полосы на несколько более низкие частоты.
В настоящее время система использует только 14 основных частотных каналов со значениями k в диапазоне от –7 до +6, включая два канала для целей тестирования (в настоящее время –5 и –6). (Канал +7 также использовался в прошлом для целей тестирования.) Как 24 спутника могут работать только с 14 каналами? Решение состоит в том, чтобы противоположные спутники — спутники в одной плоскости орбиты, разделенные аргументом широты на 180 градусов, — использовали один и тот же канал.Такой подход вполне осуществим, потому что пользователь в любом месте на Земле никогда не будет одновременно получать сигналы от такой пары спутников. Переход к новым частотным присвоениям начался в сентябре 1993 года.
Как и унаследованные сигналы GPS, сигналы ГЛОНАСС включают два кода дальности псевдослучайного шума (PRN): ST (для стандартной точности или стандартной точности) и VT (для высокой точности или высокой точности), аналогично GPS C / A- и P- коды, соответственно (но с половинной скоростью кодирования), модулированные на несущие L1 и L2.
Как и GPS, ГЛОНАСС передает высокоточный код как на L1, так и на L2. Но, в отличие от спутников GPS, код ГЛОНАСС стандартной точности также передавался на частотах L2, начиная со спутников ГЛОНАСС-М. (Отдельный гражданский код, L2C, был добавлен к сигналу L2 GPS, передаваемому блоком IIR-M и последующими спутниками.) ST-код ГЛОНАСС имеет длину 511 чипов со скоростью 511 килочипов в секунду, что дает интервал повторения 1 миллисекунда. Длина VT-кода составляет 33 554 432 чипа со скоростью 5.11 мегачипов в секунду. Кодовая последовательность усекается, чтобы обеспечить интервал повторения в 1 секунду. В отличие от спутников GPS, все спутники ГЛОНАСС передают одни и те же коды. Они получают синхронизацию сигналов и частоты из одного из бортовых атомных стандартов частоты (AFS), работающих на частоте 5 МГц. Спутники различных серий ГЛОНАСС, начиная с блока II и заканчивая серией ГЛОНАСС-М, имеют по три цезиевых АСПО на каждом спутнике. Передаваемые сигналы имеют правую круговую поляризацию, как сигналы GPS, и имеют сопоставимые уровни сигнала.
Навигационное сообщение. Подобно GPS и другим GNSS, сигналы ГЛОНАСС также содержат навигационные сообщения, содержащие информацию об орбите спутника, часы и другую информацию. Отдельные навигационные сообщения со скоростью 50 бит в секунду добавляются по модулю 2 к кодам ST и VT. Сообщение с кодом ST включает в себя эпоху спутниковых часов и отклонения скорости от системного времени ГЛОНАСС; эфемериды спутников, заданные в виде векторов положения, скорости и ускорения спутника в опорную эпоху; и дополнительная информация, такая как биты синхронизации, возраст данных, состояние спутника, смещение системного времени ГЛОНАСС от всемирного координированного времени (UTC), которое поддерживается Национальным метрологическим институтом Российской Федерации UTC (SU) в рамках Государственной службы времени и частоты. , а также альманахи (приблизительные эфемериды) всех остальных спутников ГЛОНАСС.Обратите внимание, что, в отличие от системного времени GPS, например, системное время ГЛОНАСС не имеет целочисленного смещения от всемирного координированного времени, и поэтому скачки секунды координации добавляются к системному времени ГЛОНАСС одновременно с скачками к всемирному координированному времени. Однако обратите внимание, что системное время ГЛОНАСС смещено на постоянные три часа, чтобы соответствовать московскому стандартному времени (MSK, сокращение от Moscow).
Полное сообщение длится 2,5 минуты и непрерывно повторяется между обновлениями эфемерид (номинально каждые 30 минут), но информация об эфемеридах и часах повторяется каждые 30 секунд.
Власти ГЛОНАСС не опубликовали, по крайней мере, публично, детали навигационного сообщения с кодом VT. Однако известно, что полное сообщение занимает 12 минут, а информация об эфемеридах и часах повторяется каждые 10 секунд.
Геодезическая система. Эфемериды ГЛОНАСС привязаны к геодезической системе «Параметры Земли 1990» (ПЗ-90 или в английском переводе «Параметры Земли 1990», ПЭ-90). ПЗ-90 заменил советскую геодезическую систему 1985 года, SGS 85, которая использовалась ГЛОНАСС до 1993 года.PZ-90 — это наземная система отсчета, система координат которой определяется так же, как и международная наземная система отсчета (ITRF). Первоначальная реализация ПЗ-90 имела точность один-два метра.
Однако, чтобы приблизить систему к ITRF (и геодезической системе координат GPS WGS 84), были выполнены два обновления PZ-90. Первое обновление, в результате которого появился PZ-90.02 (относящийся к 2002 г.), был принят для работы ГЛОНАСС 20 сентября 2007 г. и приблизил кадр широковещательных орбит (и, следовательно, полученные координаты приемника) к ITRF и WGS 84.Другая реализация, ПЗ-90.11, принятая на вооружение 31 декабря 2013 г., как сообщается, снизила различия до субсантиметрового уровня.
ТАБЛИЦА 1 перечисляет определяющие константы и параметры PZ-90.
ТАБЛИЦА 1. Основные геодезические постоянные и некоторые параметры геодезической системы ПЗ-90, используемой ГЛОНАСС.
Новые спутники ГЛОНАСС-К передают дополнительные сигналы. ГЛОНАСС-К1 передает сигнал CDMA на новой частоте L3 (1202,025 МГц), а ГЛОНАСС-К2 дополнительно будет передавать сигналы CDMA на частотах L1 и L2.
РИСУНОК 3. Решетка круглых отражателей на спутнике ГЛОНАСС-К1, окружающая внутренние элементы антенны навигационного сигнала. Фото из Информационных спутниковых систем имени Решетнева.
Контрольный сегмент . Подобно GPS и другим GNSS, ГЛОНАСС требует сети наземных станций для мониторинга и обслуживания спутниковой группировки, а также для определения орбит спутников и поведения их действующих AFS. Сеть слежения использует станции только на территории бывшего Советского Союза, дополненные станциями спутниковой лазерной локации для помощи в определении орбиты, поскольку все спутники ГЛОНАСС содержат лазерные отражатели (см. РИСУНОК 3).
Наличие неглобальной сети станций слежения для определения спутниковых орбит и поведения AFS приводит к незначительному ухудшению ошибки дальности сигнала ГЛОНАСС в пространстве (SISRE). Недавно за рубежом был создан ряд станций слежения в связи с разработкой российской спутниковой системы функционального дополнения (SBAS), Системы дифференциальной коррекции и мониторинга (SDCM). SDCM будет работать аналогично Wide Area Augmentation System или WAAS, U.S. SBAS и другие находящиеся в эксплуатации SBAS. Добавление к сети слежения зарубежных станций SDCM, которая уже включает станции в Антарктиде и Южной Америке и прибывает еще больше станций, может помочь улучшить SISRE. Роскосмос также использует глобальную сеть IGS и других станций слежения для мониторинга состояния группировки ГЛОНАСС (см. РИСУНОК 4).
РИСУНОК 4. Глобальная спутниковая сеть мониторинга состояния ГЛОНАСС Роскосмоса с 22 станциями передачи сообщений 18 октября 2017 г., с 13:00 до 14:00 по московскому времени.
Производительность. SISRE с годами улучшился и в настоящее время находится на уровне примерно от 1 до 2 метров. Отчасти это связано с лучшими характеристиками бортовых AFS новейших спутников ГЛОНАСС-М по сравнению с первыми спутниками ГЛОНАСС-М. Их относительная однодневная стабильность улучшилась с 10-13 до 2,4 × 10-14. РИСУНОК 5 показывает временной ряд последних значений SISRE, определенных Информационно-аналитическим центром позиционирования, навигации и синхронизации.Эти уровни ошибок могут привести к ошибкам позиционирования на основе псевдодальности с использованием широковещательных орбит и часов ГЛОНАСС примерно в два раза хуже, чем те, которые предоставляет GPS — хотя в любой данный момент на точность позиционирования также влияют атмосферные эффекты и многолучевость, что может преобладают над ошибками сигнала в пространстве.
РИСУНОК 5. Суточная среднеквадратичная ошибка дальности космического сигнала ГЛОНАСС в метрах, определенная Информационно-аналитическим центром позиционирования, навигации и хронометража.
Гораздо более высокая точность определения местоположения может быть получена с использованием орбит и часов ГЛОНАСС, предоставляемых IGS и участвующими в ней аналитическими центрами. Это особенно верно, если измерения фазы несущей используются вместо или в качестве дополнения к измерениям псевдодальности. Комбинация правильно взвешенных измерений GPS и ГЛОНАСС оказалась полезной с точки зрения доступности, точности и эффективности, особенно для высокоточного позиционирования, выполняемого с использованием кинематики в реальном времени или подхода RTK.Кроме того, метод точного позиционирования (PPP), основанный на двухчастотных измерениях фазы несущей в реальном времени или на постобработке с точными эфемеридами спутников и данными часов, продемонстрировал, что кинематическая точность на уровне дециметра возможна с использованием данных ГЛОНАСС или Данные ГЛОНАСС в сочетании с данными GPS. Статические решения PPP только для ГЛОНАСС за 24 часа достигли точности на миллиметровом уровне.
Пользователей. Первоначальное внедрение ГЛОНАСС гражданскими и военными пользователями в бывшем Советском Союзе, а затем и в России, не говоря уже о других странах, было минимальным.Прототипы приемников только для ГЛОНАСС были разработаны для военных, а зарубежные приемники GPS / ГЛОНАСС были разработаны несколькими производителями для научных и других передовых приложений. IGS добавила в свою сеть набор приемников слежения за ГЛОНАСС в 1998 году и с тех пор постоянно увеличивала количество таких приемников. Однако потребительское использование ГЛОНАСС как в России, так и за ее пределами стало только недавно, когда были разработаны чипсеты только для ГЛОНАСС и комбинированные наборы микросхем GPS / ГЛОНАСС. Такие чипсеты теперь используются во многих мобильных телефонах, а также в портативных приемниках GNSS и автомобильных навигационных устройствах.
НОВЫЕ И УЛУЧШЕННЫЕ
Как упоминалось ранее, спутники ГЛОНАСС-K1 включают сигнал CDMA, сопровождающий унаследованные сигналы FDMA на новой частоте L3 1202,025 МГц. Скорость передачи кода ранжирования для сигнала CDMA составляет 10,23 мегакипа в секунду с периодом 1 миллисекунда. Он модулируется на несущей с использованием квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) с синфазным каналом данных и квадратурным пилотным каналом. Набор возможных кодов ранжирования состоит из 31 усеченной последовательности Касами.(Последовательности Касами, представленные Тадао Касами, известным японским теоретиком информации, представляют собой двоичные последовательности длиной 2m — 1, где m — четное целое число. Эти последовательности имеют хорошие значения взаимной корреляции, приближающиеся к теоретической нижней границе. Коды Голда, используемые в GPS являются частным случаем кодов Касами.) Полная длина этих последовательностей составляет 214 — 1 = 16 383 символа, но код ранжирования усечен до длины N = 10230 с периодом 1 миллисекунда.
Соответствующие символы навигационного сообщения передаются со скоростью 100 бит в секунду с половинной скоростью сверточного кодирования.Так называемый суперкадр навигационного сообщения (длительностью 2 минуты) будет состоять из 8 навигационных кадров (NF) для 24 обычных спутников на первом этапе модернизации ГЛОНАСС и 10 NF (продолжительностью 2,5 минуты) для 30 спутников в будущем. Каждая НФ (продолжительностью 15 секунд) включает 5 струн (по 3 секунды каждая). Каждая национальная федерация имеет полный набор эфемерид для текущего спутника и часть системного альманаха для трех спутников. Полный системный альманах транслируется в одном суперкадре.
Более легкие, негерметичные спутники K1 содержат два цезиевых и два рубидиевых АСП.Сообщается, что относительная суточная стабильность одного из рубидиевых AFS на спутнике K1 составляет 4 × 10-14. В результате SISRE для этого спутника составляет около 1 метра. Планируется добавить сигнал CDMA в L2 на будущих версиях спутников K1, получивших название K1 + (см. Ниже).
Спутники ГЛОНАСС-К2. Эти спутники будут тяжелее, чем спутники K1 и K1 +, с более широкими возможностями, включая сигнал CDMA на частоте GPS / Galileo L1 / E1. На МКС им. Решетнева сначала будет построено два спутника К2, а затем начнется серийное производство.Планировалось перейти на спутники K2 гораздо раньше, запустив только два спутника K1, которые сейчас находятся на орбите. Но, видимо, планы изменились из-за санкций, ограничивающих поставки радиационно-стойких электронных компонентов с Запада.
Теперь на ИСС им. Решетнева будут построены еще девять спутников ГЛОНАСС-К1. Неясно, сколько из них может относиться к разновидности K1 +. Спутники ГЛОНАСС-К1 теперь будут переходными спутниками между существующими спутниками ГЛОНАСС-М (включая полдюжины или около того, которые были изготовлены и хранятся на земле для будущих запусков по мере необходимости) и будущими спутниками ГЛОНАСС-К2.
На одном из первых спутников K2 будет установлен пассивный водородный мазер (PHM) AFS. PHM разрабатывался около десяти лет, и многолетние наземные испытания показали надежность и однодневную стабильность 5 × 10-15. Ожидается, что он внесет свой вклад в будущую 0,3-метровую SISRE.
Согласно недавнему отчету, спутники ГЛОНАСС-К2 начнут летные испытания в 2018 году, а серийное производство спутников ГЛОНАСС-К2 начнется в период 2019–2020 годов.
Улучшенные сети слежения. О разработке SDCM и связанной с ней сети слежения уже упоминалось. Станции сети SDCM оснащены комбинированными двухчастотными приемниками GPS / ГЛОНАСС, водородными мазерными атомными часами и прямыми линиями связи для передачи данных в реальном времени. Как упоминалось ранее, власти ГЛОНАСС изучают, может ли дополнительное использование станций SDCM для определения орбиты и часов ГЛОНАСС значительно повысить точность данных широковещательной передачи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
GPS, самая старая GNSS, продолжает модернизироваться и вскоре запустит первый спутник Block III или GPS III.Спутники GPS Block IIR-M и Block IIF уже передают новые сигналы. Galileo с самого начала запускает современные спутники, а BeiDou собирается начать запуск оперативной версии своих спутников BeiDou-3. ГЛОНАСС нельзя превзойти. Она предоставляет полезные услуги позиционирования, навигации и хронометража, по крайней мере, с 1996 года. Хотя временами уровень обслуживания опускался ниже приемлемого уровня, теперь это надежная система, и с объявленными улучшениями она станет соперником в будущем мире многоцелевых систем. GNSS.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ
«Обновление программы ГЛОНАСС» И. Ревнивых, представленное на 11-м заседании Международного комитета по глобальным навигационным спутниковым системам, Сочи, Россия, 6–11 ноября 2016 г.
- Подробное описание ГЛОНАСС
«ГЛОНАСС» С. Ревнивых, А. Болкунова, А. Сердюкова и О. Монтенбрука, Глава 8 в Справочнике глобальных навигационных спутниковых систем Springer , под редакцией П.Дж.Г. Тойниссен и О.Montenbruck, опубликовано Springer International Publishing AG, Чам, Швейцария, 2017 г.
- Официальные сайты ГЛОНАСС
Информационно-аналитический центр позиционирования, навигации и синхронизации
Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга
- Документы по управлению интерфейсом ГЛОНАСС
Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, навигационный радиосигнал в диапазонах L1, L2 , издание 5.1, Российский институт космического приборостроения, Москва, 2008.
Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, Общее описание системы сигналов множественного доступа с кодовым разделением каналов , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.
Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, Навигационный сигнал открытой службы множественного доступа с кодовым разделением в полосе частот L1 , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.
Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, Навигационный сигнал открытой службы множественного доступа с кодовым разделением каналов в полосе частот L2 , издание 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.
Документ по управлению интерфейсом ГЛОНАСС, открытый сервисный навигационный сигнал множественного доступа с кодовым разделением в полосе частот L3 , редакция 1.0, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2016.
Система дифференциальной коррекции и контроля Интерфейс Контрольный документ, радиосигналы и структура цифровых данных глобальной системы дополнения ГЛОНАСС, Система дифференциальной коррекции и мониторинга, Издание 1, ОАО «Российские космические системы», Москва, 2012.
- Ранее GPS World Статьи по ГЛОНАСС
«ГЛОНАСС: разработка стратегий на будущее» Ю. Урличич, В. Субботин, Г. Ступак, В. Дворкин, А. Поваляев и С. Карутин в GPS World , Vol. 22, № 4, апрель 2011 г., стр. 42–49.
«GPS, ГЛОНАСС и многое другое: обработка множественных созвездий в международной службе GNSS» Т. Спрингера и Р. Даха в GPS World , Vol. 21, № 6, июнь 2010 г., стр. 48–58.
«Будущее уже наступило: GPS + ГЛОНАСС + SBAS = GNSS» Л. Ваннингера в книге GPS World , Vol. 19, № 7, июль 2008 г., стр. 42–48.
«ГЛОНАСС: обзор и обновление» Р.Б. Лэнгли в книге GPS World , Vol. 8, No. 7, июль 1997 г., стр. 46–50. Поправка: GPS World , Vol. 8, No. 9, сентябрь 1997 г., стр. 71. Доступно на линии:
«Космический корабль ГЛОНАСС» Н.Л. Джонсон в GPS World , Vol. 5, № 11, ноябрь 1994 г., стр. 51–58.
Начались войны GPS — TechCrunch
Где ты? Это не просто метафизический вопрос, это все более и более геополитический вызов, который ставит технологических гигантов, таких как Apple и Alphabet, в тяжелое положение.
Страны по всему миру, включая Китай, Японию, Индию и Соединенное Королевство, а также Европейский Союз изучают, тестируют и развертывают спутники, чтобы создать свои собственные возможности позиционирования.
Это огромное изменение для Соединенных Штатов, которые на протяжении десятилетий обладали практической монополией на определение местоположения объектов с помощью своей глобальной системы позиционирования (GPS), военной службы ВВС, созданной во время холодной войны и допускавшей коммерческое использование. с середины 2000 года (краткую историю GPS можно найти в этой статье, а для полной истории — целую книгу).
Наличие GPS имеет ряд преимуществ, но первое и самое важное заключается в том, что глобальные военные и коммерческие пользователи зависят от этой службы правительства США, в результате чего определение местоположения в конечном итоге оказывается во власти Пентагона. Развитие технологии и развертывание спутников для определения местоположения также дает космической отрасли дополнительные преимущества.
Сегодня единственной глобальной альтернативой этой системе является российская ГЛОНАСС, которая достигла полного глобального охвата пару лет назад после агрессивной программы президента России Владимира Путина по ее восстановлению после того, как она пришла в упадок после распада Советского Союза.
Теперь ряд других стран хотят уменьшить свою зависимость от США и получить эти экономические выгоды. Пожалуй, нет ничего более очевидного, чем в случае с Китаем, который сделал создание глобальной альтернативы GPS своим главным национальным приоритетом. Его навигационная система Beidou (北斗 — «Большая Медведица») медленно развивалась с 2000 года, в основном ориентированная на предоставление услуг в Азии.
Однако теперь Китай надеется ускорить запуск спутников Beidou и предоставить услуги по определению местоположения по всему миру.Как Financial Times отметила несколько недель назад, Китай запустил 11 спутников в созвездии Бэйдоу только в этом году — почти половину всей сети, и он надеется расширить еще на дюжину спутников к 2020 году. Это сделало бы его одним из лучших. крупнейшие системы в мире при полном развертывании.
Ракета-носитель Long March-3B с 24-м и 25-м навигационными спутниками Beidou взлетает с космодрома Сичан 5 ноября 2017 года в Сичане, Китай. Фото Ван Юлей / НОВОСТИ КИТАЯ / VCG через Getty Images
Китай не просто выводит спутники на орбиту, но требует, чтобы местные производители смартфонов включали чипы позиционирования Beidou в свои устройства.Сегодня эту систему используют устройства ряда крупных производителей, в том числе Huawei и Xiaomi, а также GPS и российский ГЛОНАСС.
Это ставит американских лидеров по производству смартфонов, таких как Alphabet и особенно Apple, в затруднительное положение. Для Apple, которая гордится тем, что предоставляет единое устройство iPhone по всему миру, распад монополии на GPS представляет собой затруднение: предлагает ли она уникальное устройство для китайского рынка, способное работать с Beidou, или добавляет чипы Beidou в свои телефоны по всему миру? и столкнулись с проблемами с У.С. органы национальной безопасности?
Сложность не заканчивается. Китай может быть самым агрессивным в запуске своей альтернативы GPS, а также самым оптимистичным в обеспечении всемирного покрытия, но он не единственный, кто использует свою собственную систему.
Япония сделала запуск космической программы своим национальным приоритетом, чтобы конкурировать с Китаем и омолодить свою экономику, и одним из важнейших компонентов этой программы является создание системы позиционирования. Спутниковая система Quasi-Zenith (準 天 頂 衛星 シ ス テ ム), стоимость которой составляет 120 миллиардов йен (1 доллар США).08 миллиардов) на сегодняшний день, призван расширить GPS с более широким охватом Японии, а также принести около 2,4 триллиона йен (21,58 миллиарда долларов) экономических выгод.
Использование этой новой системы связано с огромными расходами из-за отсутствия масштабов производства. Как отмечалось несколько недель назад в Nikkei Asian Review: «Однако высокая цена приемников является препятствием. Mitsubishi Electric в четверг начала продавать приемники с точностью до нескольких сантиметров по цене в несколько миллионов иен или десятки тысяч долларов за штуку.«Дополнительная точность определения местоположения в Японии может быть необходима для автономных автомобилей, но автопроизводителям необходимо будет быстро снизить затраты, если они захотят использовать эту технологию в своих транспортных средствах.
Как и Япония, Индия аналогичным образом разработала систему дополнения GPS, известную как IRNSS, и теперь запустила семь спутников для увеличения покрытия субконтинента. Между тем Соединенное Королевство, которое, как ожидается, покинет Европейский Союз в марте после референдума по Brexit, скорее всего, потеряет доступ к системе позиционирования ЕС Galileo и планирует запустить свою собственную.Что касается самого Galileo, ожидается, что он будет полностью введен в эксплуатацию в 2019 году.
Короче говоря, мир перешел от одной системы (GPS) к, возможно, семи. И хотя китайские производители все чаще устанавливают GPS, ГЛОНАСС и Beidou на одном чипе, этот масштаб может работать только в стране размером с Китай. В Японии, где рынок смартфонов перенасыщен, а население составляет менее десятой части Китая, может оказаться труднее найти масштаб, необходимый для снижения цен. В Соединенном Королевстве по тем же причинам будет еще труднее.
Теоретически один чип позиционирования может быть разработан для включения всех этих различных систем, но это может противоречить законам США о национальной безопасности, особенно в отношении ГЛОНАСС и Beidou. Это означает, что по мере того, как Интернет фрагментируется на разрозненные полюса, мы можем вскоре обнаружить, что и наши чипы позиционирования смартфонов должны фрагментироваться, чтобы справиться с этими местными рынками. В конечном итоге это будет означать более высокие цены для потребителей и более жесткие цепочки поставок для производителей.
Этот информационный бюллетень написан при содействии Армана Табатабаи из Нью-Йорка.
Соперник Китая в области GPS-навигации несет в себе большие риски | Голос Америки
После более чем 20-летних усилий Китай завершил создание своей спутниковой навигационной системы в прошлый вторник, когда последний из 35 спутников BeiDou достиг геостационарной орбиты.
Китайская навигационная спутниковая система BeiDou, разработанная для того, чтобы конкурировать с глобальной системой позиционирования (GPS), принадлежащей США, теперь предлагает глобальное покрытие, позволяя глобальным пользователям получать доступ к ее высокоточным сервисам позиционирования, навигации и времени, которые жизненно важны для современная экономика.
Государственные СМИ Китая заявляют, что система, официально запущенная в 1994 году, сейчас используется более чем половиной стран мира, и что ее навигационная продукция экспортируется в более чем 120 стран.
ФАЙЛ — Станция GPS обнаружена в горах Инио в Калифорнии. (Шон Лоуренс / UNAVCO)Как и GPS, услуги предоставляются бесплатно с использованием общедоступных протоколов. Но технические эксперты говорят, что различия между двумя системами имеют серьезные последствия для безопасности.
Угрозы безопасности
Все другие глобальные навигационные спутниковые системы — GPS, ГЛОНАСС (Россия) и Galileo (ЕС) — в основном действуют как маяки, передавая сигналы, улавливаемые миллиардами устройств, которые используют их для определения своего точного положения на Земле.
BeiDou — это система двусторонней связи, позволяющая определять местонахождение приемников. Устройства, совместимые с BeiDou, могут передавать данные обратно на спутники, даже в текстовых сообщениях, содержащих до 1200 китайских символов.
«Говоря простым языком, вы можете не только узнать, где вы находитесь, через BeiDou, но и сообщить другим, где вы находитесь, через систему», — заявила в прошлом месяце китайская государственная телекомпания CCTV.
Такая возможность вызывает серьезные опасения по поводу безопасности. «Все сотовые устройства, насколько я понимаю их функции, можно отслеживать, потому что они постоянно обмениваются данными с вышками или спутниками», — сказал «Голосу Америки» д-р Ларри Вортцель, комиссар американо-китайской комиссии по обзору экономики и безопасности (USCC).
«Так же, как и здесь, в США, есть опасения, что полиция или федеральные агентства могут отслеживать людей по их мобильным телефонам. Это может случиться. То же самое верно и в отношении мобильных телефонов, полагающихся на BeiDou, Glonass и Galileo. Вопрос в том, кто такие вы беспокоитесь о том, что вас отслеживают? »
ФАЙЛ — Ракета Long March-3B со спутником Beidou-3, последним спутником китайской навигационной спутниковой системы Beidou, взлетает с космодрома Xichang в провинции Сычуань, Китай, 23 июня 2020 года.Законодательство, принятое на Тайване в 2016 году, также отмечает, что возможности двусторонней связи могут использоваться в кибератаках. Он рекомендовал государственным служащим избегать использования смартфонов, которые полагаются на BeiDou в качестве своей телефонной навигационной системы.
В публичном отчете министерства науки и технологий Тайваня говорится, что тайваньцы, использующие мобильные телефоны, произведенные на материке, могут предоставлять Пекину информацию с помощью встроенного вредоносного ПО. «Поскольку китайская спутниковая система позиционирования BeiDou имеет функцию двусторонней отправки и получения информации, а вредоносные программы могут быть скрыты в навигационном чипе мобильного телефона, операционной системы или приложений, использование смартфонов с поддержкой BeiDou может столкнуться с угрозами безопасности», — сказал он. говорится в сообщении.
Министерство рекомендовало национальным оборонным ведомствам отслеживать сигналы, передаваемые BeiDou, и как можно скорее предупреждать о любых аномалиях.
Исследование, проведенное USCC в 2017 году, также показало, что система может стать порталом для большего числа атак: «BeiDou может представлять угрозу безопасности, позволяя правительству Китая отслеживать пользователей системы путем развертывания вредоносных программ, передаваемых либо через его навигационный сигнал, либо через функцию обмена сообщениями. (через канал спутниковой связи), когда технология получит широкое распространение.«Но в отчете также говорится, что профессионалы отрасли пока заявили, что не знают о возможных способах передачи вредоносных программ с помощью навигационного сигнала.
В зависимости от того, где изготовлен телефон и какие микрочипы в телефоне, «вредоносное ПО может быть встроено в чипы», — сказал Вортцель VOA. «Вот почему США обеспокоены устройствами и системами Huawei, а также компьютерами Lenovo». Вортцель добавил, что комментарии представляют его собственное мнение, а не мнение USCC.
Соперник США GPS
The U.S. уже давно является мировым лидером в области спутникового позиционирования со своей системой глобального позиционирования.
В 1996 году во время кризиса в Тайваньском проливе Китай в качестве предупреждения выпустил три ракеты по местам в Тайваньском проливе. Когда первая ракета поразила намеченную цель, Народно-освободительная армия (НОАК) потеряла из виду две другие. Китай утверждает, что США отключили сигнал GPS в Тихом океане, на который Китай полагался для отслеживания ракет. Это событие побудило Пекин создать свою глобальную спутниковую систему навигации и определения местоположения.
Сотрудники идут к центру запуска спутников Сичан, за день до запуска спутника Beidou-3, последнего спутника китайской навигационной спутниковой системы Beidou, в провинции Сычуань, Китай, 15 июня 2020 года.Почти 25 лет спустя, BeiDou теперь пытается соперничать с доминирующими позициями GPS. Он обогнал своего американского конкурента по размерам. По состоянию на конец июня в эксплуатации находилось 35 спутников BeiDou по сравнению с 31 спутником GPS.
«Это дает Китаю полную автономию в вопросах позиционирования и навигационных услуг для наземных, морских и воздушных транспортных средств в глобальном масштабе», — сказал д-р.Эммануэль Менет в недавнем отчете, опубликованном французским аналитическим центром, Институтом международных отношений.
Согласно отчету, опубликованному в прошлом месяце китайской исследовательской фирмой Qianxun SI, в большинстве частей мира спутники BeiDou наблюдались чаще, чем спутники GPS. Государственное СМИ Синьхуа сообщило в прошлую пятницу, что у BeiDou теперь 500 миллионов подписчиков на свои услуги высокоточного позиционирования.
Как неотъемлемая часть повседневной жизни, GPS почти повсеместно используется в современной экономике.Система также является незаменимым активом для вооруженных сил США дома и развернутых по всему миру. Он обеспечивает существенное военное преимущество и используется практически во всех аспектах военных операций. Обгон BeiDou может иметь потенциально огромные последствия как для индустрии высоких технологий, так и для национальной безопасности.
Чтобы способствовать более широкому использованию этой технологии, Китай стремился стимулировать другие страны с помощью займов и бесплатных услуг. Пекин подписал с Таиландом соглашение примерно на 2 миллиарда юаней (297 миллионов долларов) в 2013 году, что сделало страну первым зарубежным клиентом BeiDou.Согласно отчету, опубликованному в прошлом месяце шанхайской исследовательской фирмой SWS Research, к концу 2020 года в 10 странах АСЕАН будет построено не менее 1000 базовых станций.
«Широкая интеграция BeiDou через пояс и путь [глобальная стратегия развития, принятая правительством Китая в 2013 году] якобы положит конец зависимости страны-члена от американской военной сети GPS», — Хит Слоун, ученый из Академии Йенчин. из Пекинского университета, писал в апреле в The Diplomat.«Раздираемый между конкурирующими сетями мир может скоро разделиться на лагеря GPS или BeiDou».
ФАЙЛ. На этом изображении, взятом из видео, у солдата США в Кувейте находится GPS-навигатор.Американские военные заявляют, что они используют российские и европейские системы резервного копирования для GPS, но не BeiDou.
Генерал Джеймс Холмс, глава боевого командования ВВС США, заявил на конференции в Вашингтоне в марте, что пилоты элитного самолета-разведчика U-2 носят часы, которые получают координаты спутниковой навигации от альтернативных систем, когда GPS блокируется.
Хотя китайская сетевая технология 5G долгое время считалась угрозой безопасности, BeiDou мало критикуется со стороны США. Более того, в 2017 году система получила столь необходимую помощь от Вашингтона. США могли решить: не было доступных диапазонов частот.
Согласно принципу «первым пришел — первым обслужен», GPS заняла большую часть спектра, необходимого для глобальной системы определения местоположения, поскольку U.С. была первой страной, которая начала вещать на этих частотах.
Китай должен был получить разрешение Вашингтона, прежде чем использовать этот ограниченный ресурс. После трех лет переговоров в декабре 2017 года две страны договорились, что гражданские сигналы BeiDou будут совместимы с GPS. В результате три полосы частот, которые спутники BeiDou используют для передачи навигационных сигналов, расположены рядом с полосами частот GPS или даже внутри них.
«Крупнейший» аэрокосмический проект
Официально запущенная в 1994 году, BeiDou постоянно упоминается как «самая большая» аэрокосмическая программа, которую когда-либо предпринимал Китай.Только за последние 2,5 года в программе приняли участие более 300 000 ученых и инженеров из более чем 400 исследовательских институтов и корпораций. Наряду с 5G, Пекин называет BeiDou «двумя столпами великой державы».
Ян Чанфэн, главный конструктор BeiDou, в прошлом месяце сообщил китайской государственной телекомпании CCTV, что Китай сейчас «переходит из крупного космического государства в настоящую космическую державу».
«Развитие китайской системы GPS BeiDou — это не просто еще одна услуга определения местоположения, конкурирующая с U.»S. One» — это стратегическая задача «, — сказал Менеут.
Примечание редактора: в более ранней версии этой статьи генерал Холмс сказал, что американские пилоты U-2 могут получить доступ к китайской системе BeiDou в качестве резервной системы GPS. Позже ВВС связались с VOA, чтобы сообщить об общей ошибке, и система не работает с BeiDou.
eCall / ЭРА-ГЛОНАСС | u-blox
eCall и ЭРА-ГЛОНАСС — это европейские и российские инициативы по объединению мобильной связи и спутникового позиционирования для оказания быстрой помощи автомобилистам в случае столкновения.
Системы, первая из которых основана на GPS, а вторая — на ГЛОНАСС, отслеживают такие события, как срабатывание подушки безопасности, с помощью датчиков в автомобиле, чтобы автоматически передавать информацию о местоположении и вызывать помощь через службу сотовой связи. Мотивация для обеих систем — снижение последствий дорожно-транспортных происшествий в Европе и России.
При активации автомобильные системы автоматически инициируют экстренный вызов, передавая голос и данные (включая данные о местоположении) непосредственно в ближайший пункт ответа общественной безопасности, чтобы определить, следует ли отправлять службы спасения в известное место.
Основными функциями обеих систем является встроенный компьютер, который непрерывно контролирует датчики столкновения и спутниковый приемник позиционирования, чтобы инициировать автоматические данные и полнодуплексный голосовой вызов через выделенный беспроводной модем (например, GSM, UMTS) в случае чрезвычайной ситуации. Возможность внутриполосного модема, способность передавать данные по голосовому каналу, является ключевым требованием для обеих систем. Цель состоит в том, чтобы оснастить все автомобили в ЕС и России специализированным оборудованием либо в качестве первого блока в новых автомобилях, либо установить в уже существующие автомобили (послепродажные устройства).
В связи с приближающимся развертыванием ЭРА-ГЛОНАСС и eCall разработка автомобильных терминалов идет полным ходом. Правильный выбор компонентов имеет большое влияние на время вывода продукта на рынок. Важными факторами, которые следует учитывать, являются ноу-хау поставщика и способность поддерживать требования к проектированию подсистем GPS / ГЛОНАСС и GSM / UMTS, всесторонняя поддержка программного обеспечения, сертификация беспроводного модема, прямая совместимость с технологиями будущего, а также способность поставлять высококачественные автомобильные компоненты в больших объемах.u ‑ blox предоставляет компоненты для беспроводной связи и приемника GPS / ГЛОНАСС как для eCall, так и для ЭРА-ГЛОНАСС, которые соответствуют этим критериям. Для получения более подробной информации о решениях u ‑ blox и тестовой среде для eCall и ЭРА-ГЛОНАСС свяжитесь с u ‑ blox.
Дополнительная литература:
Технический документ: «Европейский eCall будет развернут в 2015 году» (английский PDF, корейский PDF)
2-страничный флаер: eCall / ERA-GLONASS: решения u ‑ blox для экстренного реагирования
Примечание по применению: eCall / ERA Внедрение ГЛОНАСС в беспроводных модулях u ‑ blox
Технический документ: комплексный подход u ‑ blox к мульти-GNSS-позиционированию
Спутниковый лазерный дальномер до GPS и ГЛОНАСС
GPS LRA были созданы Российским институтом космической техники и по конструкции аналогичны тем, которые используются на спутниках ГЛОНАСС.Однако общая отражающая площадь намного меньше из-за ограниченного пространства для установки спутников GPS. GPS-35 и GPS-36 были развернуты с LRA в рамках эксперимента NAVSTAR-SLR. Первыми спутниками, которые будут развернуты с LRA в рабочем режиме, будут GPS-III, которые заменят существующие спутники GPS. Первый запуск спутника GPS-III запланирован на 2016 год, но запуск первой машины, оснащенной LRA, состоится не ранее 2019 года (Thomas, Merkovitz, 2014).
У каждого световозвращателя GPS-35/36 задняя отражающая поверхность покрыта алюминием. Матрица ретрорефлекторов GPS состоит всего из 32 угловых кубов из плавленого кварца (для ГЛОНАСС количество угловых кубов варьируется от 112 до 396), которые расположены на плоской панели чередующимися рядами из четырех или пяти кубиков. Размер массива равен \ (239 \ раз 194 \ раз 37 \) мм по длине, ширине и высоте соответственно.
Небольшой размер LRA вызывает трудности с отслеживанием спутников GPS для многих SLR станций, особенно в девяностые годы, из-за низкой энергии возвращаемых импульсов.С другой стороны, лучше определяется оптический центр (эффективная точка отражения) меньших решеток. Меньшие LRA подвержены меньшим изменениям эффективных точек отражения для разных углов падения.
RMS остатков для GPS и ГЛОНАСС
На рисунке 2 показаны RMS остатков SLR для всех GPS и всех ГЛОНАСС относительно. 1-дневные спутниковые дуги (CF2) и средний день 3-дневных спутниковых дуг (CO2). Наибольшее среднеквадратичное значение остатков для результатов GPS за 1994 год с 35 и 41 мм для растворов CO2 и CF2, соответственно, тогда как наименьшее среднеквадратичное значение результатов за период 2000–2007 годов.В 2003 году среднеквадратичное значение остаточных выбросов составляло всего 16 мм для CO2. Многие составляющие вносят вклад в RMS остатков SLR: с одной стороны, все вопросы, связанные с моделированием спутниковых орбит (например, неправильное моделирование давления солнечного излучения), распространение микроволнового сигнала через тропосферу и ионосферу, а с другой стороны, все вопросы, связанные с сбор данных SLR (например, джиттер фотонных детекторов, проблемы калибровки) и вопросы, связанные с обработкой данных SLR (например, атмосферные задержки). Также важна точность определения смещений LRA и смещений микроволновых антенн.Несмотря на все эти проблемы, общее согласие и согласованность между решениями SLR и GPS находится на замечательном уровне около 20 мм с точки зрения RMS остатков SLR.
Рис. 2RMS остатков SLR спутников GPS и ГЛОНАСС в 1994–2013 гг. Для однодневных спутниковых дуг (CF2) и 3-дневных спутниковых дуг (CO2)
Среднеквадратичное значение остатков SLR для ГЛОНАСС составляет 46 и 57 мм в 2002 году для растворов CO2 и CF2, соответственно, и снижено до 37 мм в 2013 году, что означает, что даже в последние годы точность орбит ГЛОНАСС не достигла такого уровня. орбит GPS.Однако количество наблюдений SLR на ГЛОНАСС существенно выросло в 2011 году, когда все больше и больше станций ILRS начали отслеживать всю группировку ГЛОНАСС. Среднегодовое количество SLR-наблюдений на двух спутниках GPS составляет 5400 с максимальным значением 8700 в 2005 году. Количество SLR-наблюдений на все спутники ГЛОНАСС варьируется от 10700 наблюдений в 2004 году (за этот период отслеживалось 3 спутника ГЛОНАСС) до 87000 в 2013 год, когда было отслежено все созвездие.
Рисунок 2 также показывает, что RMS остатков SLR обычно меньше для 3-дневных растворов CO2, чем для однодневных растворов CF2, в среднем на 4% для GPS и от 30% в 2002–2005 гг. До 1% в 2013 для ГЛОНАСС.Для GPS разница между CO2 и CF2 наибольшая в 1994 г. и в период 1999–2003 гг. В трехдневных решениях GNSS орбиты спутников непрерывны, параметры вращения Земли наложили непрерывность на границах суток, и в результате трехдневные решения намного более стабильны, чем однодневные решения GNSS. Lutz et al. (2015) изучили различные длины дуги орбит GPS и ГЛОНАСС и обнаружили, что создание решений для 3-дневной дуги улучшает, в частности, оценки полярных скоростей и координат геоцентра.На рисунке 2 показано, что определение 3-дневной дуги является преимуществом, в частности, для неполных спутниковых группировок, наблюдаемых разреженной и неоднородно распределенной наземной сетью приемников ГЛОНАСС в первые годы внедрения решений ГЛОНАСС (то есть до 2009 г.).
После 2008 года CO2 и CF2 показывают одинаковые характеристики для спутников GPS. На рисунке 2 показано, что после 2008 г. среднеквадратичное значение невязок увеличивается в обоих решениях, что может быть связано, с одной стороны, с увеличением числа вновь установленных станций SLR, которые не были учтены в решении ITRF2008 и имеют только приблизительные координаты в SLRF2008, и, с другой стороны, это может быть связано с процессом старения спутников GPS.Спутники GPS Block IIA были рассчитаны на 7,5 лет, тогда как их реальный срок службы был в три раза больше (около 21 года). Ожидалось, что центр масс спутников GPS изменит свое положение на 4,6 мм. Footnote 9 в направлении \ (Z \) в течение 7,5 лет работы миссии из-за сгорания топлива во время маневров спутника. В этом исследовании мы используем среднее значение смещения LRA относительно. центр масс спутника за весь период, что также может способствовать увеличению RMS остатков SLR в последние годы миссии.
В следующих разделах обсуждаются только результаты по CO2, так как растворы CO2 обладают лучшими характеристиками по сравнению с CF2.
Остатки, связанные со станцией
На рисунке 3 показаны средние значения остатков SLR (средние значения SLR) для наиболее эффективных станций SLR, при этом среднеквадратичные значения остатков показаны в виде столбцов ошибок. Для большинства станций средние значения SLR отрицательны со средними значениями \ (- 12,8 \) и \ (- 13,5 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Однако средние невязки одинаковы для обоих спутников в случае наиболее эффективных SLR-станций, что указывает на то, что смещения связаны с лазером, типами детекторов и режимами обнаружения, используемыми на разных SLR-станциях.
Рис. 3Средние невязки остатков SLR для спутников GPS в 1994–2013 гг. Для наиболее эффективных SLR станций. Станции отсортированы по общее количество собранных SLR наблюдений
Рисунок 4 показывает, что изменения оборудования также влияют на расчетные остатки SLR. В Циммервальде (7810) первые наблюдения GPS-36 были собраны в 1998 году с использованием вторичной длины волны титан-сапфирового лазера (синий лазер), но в то время станция могла отслеживать спутники GPS только ночью.В 2002 году была установлена новая фотоумножительная трубка для инфракрасного лазера, позволяющая вести дневное слежение. В Циммервальде до 2008 года использовалась двойная приемная система: для синего лазера использовалась система компенсированных однофотонных лавинных диодов (CSPAD) (с двумя заменами в 2003 и 2006 годах), а для инфракрасного лазера использовался фотоумножитель. Различные длины волн и разные детекторы показали систематические отклонения между инфракрасным и синим лазерными диапазонами (например, Schillak 2013). Лазер в Циммервальде был заменен на Nd: YAG в марте 2008 г. (Gurtner et al.2009 г.). С тех пор станция использует только зеленый лазер (вторичная длина волны) с детектором CSPAD, работающим в низкоэнергетическом режиме (обнаруживая от одиночных до нескольких фотонов). Эти усовершенствования оборудования отражены в различных значениях средних смещений SLR для Циммервальда на рис. 4. На станции Яррагади (7090) в 1998 году была установлена новая приемная система. После этого события среднее значение SLR для Яррагади стабильно на уровне \ (- От 20 \) до \ (- 30 \) мм. Никаких изменений не произошло, несмотря на замену микроканального пластинчатого детектора в 2009 году, которая позволила отслеживать спутники GNSS в дневное время.
Рис. 4Средние значения остатков SLR для GPS-36 в 1994–2013 гг. Для наиболее эффективных SLR станций
Средняя невязка всех пикетов (см. Рис. 4, крайний правый столбец) принимает максимальное значение между 1999 и 2002 гг. (Около \ (- 23 \) мм) и после 2010 г. (\ (- 14 \) мм), тогда как самый маленький в 1995 году (\ (- 3 \) мм). Можно было бы ожидать линейного изменения среднего SLR из-за изменения центра масс спутника в течение срока службы спутника, а не сигнатуры с двумя минимумами и двумя максимумами.Таким образом, вариации средних смещений в основном связаны с заменой оборудования на станциях SLR, но они также могут быть связаны с некоторыми неверно смоделированными членами ионосферной задержки более высокого порядка в решениях для микроволновых систем GNSS. На основе анализа данных GOCE было обнаружено, что моделирование ионосферной задержки высокого порядка, предложенное Конвенциями IERS 2010, не может полностью учесть большие задержки микроволнового сигнала в ионосфере в периоды высокой солнечной активности (Jäggi et al. 2015) . Задержка ионосферного сигнала высокого порядка GNSS может быть недооценена при использовании априорных карт ионосферы с недостаточным пространственным и временным разрешением, что приводит к усреднению больших кратковременных задержек сигнала в ионосфере.Периоды максимальных отрицательных средних значений SLR соответствуют периодам наивысшей солнечной и, следовательно, самой высокой активности ионосферы. Вопросы, связанные с моделированием ионосферных запаздываний высокого порядка в решениях ГНСС СВЧ, требуют дальнейшего анализа.
Эффект спутниковой сигнатуры
Размер плоских бортовых лазерных решеток и разброс оптических импульсов из-за отражения от нескольких отражателей является одним из основных источников ошибок в SLR, и его часто называют эффектом спутниковой сигнатуры (Otsubo et al. al.2001).
Для однофотонных систем средняя точка отражения совпадает с центром массива, поскольку она соответствует центру тяжести остаточной гистограммы. Поскольку каждый обнаруженный фотон может исходить от любого из ретрорефлекторов, пространственное распределение всего массива отображается на основе многих обнаружений (Otsubo et al. 2015). Таким образом, в SLR-станциях, работающих в однофотонном режиме, отсутствуют проблемы, связанные с разными углами падения лазерного луча для плоских LRA. Herstmonceux (7840) — единственная станция, работающая строго на однофотонном уровне с использованием режима Гейгера, так что она способна производить только одно обнаружение за лазерный выстрел после включения стробирующей подсистемы (Wilkinson and Appleby 2011). .Грац (7839) и Циммервальд (после 2008 г.) также используют детекторы CSPAD с низкой скоростью возврата, что позволяет лазерному излучению от этих станций минимизировать эффект сигнатуры спутника.
SLR-станции NASA, например, McDonald (7080), Yarragadee (7090), Greenbelt (7105) и Monument Peak (7110), как правило, оснащены микроканальными пластинами с высоким уровнем обнаружения (многофотонный режим). . Эффективный размер массива, который является мерой разброса оптических импульсных сигналов из-за отражения от нескольких отражателей, выше для высокоэнергетических систем обнаружения, поскольку время обнаружения определяется на некотором пороговом уровне на переднем фронте отраженного сигнала. пульс.Otsubo et al. (2001) обнаружили, что эффективный размер массива для спутников ГЛОНАСС старого класса с большими LRA (396 угловых кубов) составляет от +0,1 до +0,3 м для многофотонных систем, тогда как он составляет от \ (- 0,1 \) до +0,1 м. для однофотонных систем. Эта разница эквивалентна измеренным диапазонам на 15–45 мм короче, чем ожидалось, для систем многофотонного обнаружения, наблюдающих за спутниками ГЛОНАСС при малых и больших углах возвышения.
Рисунок 4 показывает, что станции НАСА SLR (7080, 7090, 7105, 7110), наблюдающие в многофотонном режиме, имеют большие отрицательные средние значения SLR, обычно от \ (- 10 \) до \ (- 35 \) мм, тогда как станции, работающие с низким уровнем возврата (7810 после 2008 г., 7839, 7840), имеют средние значения SLR от +10 до \ (- 15 \) мм.Это ясно показывает, что системно-зависимые поправки смещения LRA, аналогичные тем, которые используются Рабочей группой анализа ILRS для LAGEOS и Etalon (Otsubo and Appleby 2003), а в будущем также для Ajisai (Otsubo et al. 1999), LARES, Stella и Starlette (Otsubo et al. 2015) срочно необходимы для спутников GNSS.
Принимая только остатки от Herstmonceux (7840), работающего строго в однофотонном режиме, среднее значение SLR за период 1995–2010 гг. Footnote 10 составляет \ (- 4,2 \) мм с наклоном \ (- 0.65 \) мм / год, что немного больше ожидаемого изменения центра масс спутника в течение срока службы спутника (номинальное значение \ (- 0,61 \) мм / год при 7,5-летнем сроке службы спутника, и \ (- 0,23 \) мм / год при условии существования спутника 21 год). Это небольшое значение среднего SLR указывает на то, что наблюдения GNSS на основе микроволновых и оптических сигналов SLR в настоящее время совпадают на уровне нескольких миллиметров. Согласованность между обоими методами космической геодезии может быть дополнительно увеличена за счет учета геофизических и технических различий между микроволновыми и оптическими методами космической геодезии (см. Следующий раздел).
Средние остатки GPS-SLR: сводка
В таблице 2 приведены средние значения SLR и RMS остатков для двух спутников GPS, оснащенных LRA. Среднее смещение меньше, чем в предыдущих исследованиях. Очень раннее сравнение орбит GNSS на основе SLR и микроволнового диапазона, проведенное Павлисом (1995), показало различия в радиальном направлении 36–89 мм при RMS 77–98 мм. Flohrer (2008) сообщил о смещении \ (- 35 \) и \ (- 38 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Thaller et al.(2011) сообщили о смещениях в \ (- 19 \) и \ (- 26 \) мм. Наше исследование показывает средние смещения \ (- 12,8 \) и \ (- 13,5 \) мм для GPS-35 и GPS-36 соответственно. Уменьшение средних смещений SLR было достигнуто за счет
моделирование альбедо Земли и давления инфракрасного переизлучения (около 10 мм) (Родригес-Солано и др. 2012),
Таблица 2 Характеристики наблюдения SLR со спутников GPSмоделирование тяги антенны (5–10 мм),
Использование последовательной системы отсчета (одинаковых шкал отсчета в IGb08 и SLRF2008) и улучшенного моделирования фазового центра в igs08.atx.
В прежних реализациях наземной системы отсчета, специфичных для техники, масштаб был другим, например, в SLRF2005 и IGS05. В настоящее время во всех космических геодезических методах используются системы координат с масштабным определением ITRF2008.
В данном исследовании средние значения остатков SLR для спутников GPS находятся на уровне \ (- 13 \) мм. Это, однако, может быть дополнительно уменьшено с помощью
Поправки на нагрузку атмосферным давлением для устранения систематических эффектов, связанных с погодозависимостью решений SLR, т.е.э., так называемый эффект голубого неба,
моделирование временных изменений центра масс спутника в течение срока службы спутника,
моделирование вариаций эффективных точек отражения для разных углов падения для разных детекторов SLR и спутниковых ретрорефлекторов,
улучшенное моделирование давления солнечной радиации на спутники GNSS,
улучшенное моделирование ионосферных задержек высшего порядка для сигналов GNSS,
улучшенные значения смещения спутниковых антенн СВЧ.
Sośnica et al. (2013) показали, что эффект голубого неба составляет в среднем 1 мм и может достигать 4,4 мм для континентальных SLR станций. Арнольд и др. (2015) показали, что средние остатки SLR для спутников GPS уменьшаются примерно на 2 мм с использованием расширенной модели ECOM для воздействия давления солнечной радиации. Изменение центра масс спутника может быть причиной смещения до 5 мм, тогда как вариации эффективных точек отражения для разных углов падения для разных приемных систем зависят от эффективного размера ретрорефлектора и могут даже достигать значений до до 22 мм для крупногабаритных LRA ГЛОНАСС Otsubo et al.