Система спутниковой навигации ГЛОНАСС

Андрей Кашкаров Система спутниковой навигации ГЛОНАСС

Вступление. Система спутниковой навигации, или Зачем нужна ГЛОНАСС

ГЛОНАСС расшифровывается как глобальная навигационная спутниковая система. Ее начали разрабатывать еще в советское время для военных целей, а в современной России активно применяют на различных видах транспортных средств, в том числе в сегменте транспортной безопасности. Сначала ее устанавливали морские суда и самолеты, а с 2013 года ГЛОНАСС стала обязательной для коммерческого грузового транспорта. Кроме того, эта система наблюдения устанавливается на объектах общественного транспорта и в автомобилях экстренных служб.

Главная задача ГЛОНАСС – определять местоположение и скорость движения транспортных объектов. С этой задачей система справляется. Важным и необходимым элементом системы служат орбитальные спутники, выведенные в космос ракетами-носителями. Получая сигнал от нескольких спутников сразу, наземный объект фиксирует свое положение и затем может быть отслежен. Поэтому лицам, которые получают непосредственно результаты контроля, помогает наземное оборудование, которое «расшифровывает» данные со спутников. Рассказ об этом наземном оборудовании – части комбинированной ГЛОНАСС – ждет вас в трех главах этой книги.

В США действует аналогичная по функционалу американская «GPS». Подобные системы есть (по принадлежности спутников) в Индии, Китае и других странах. На рис. В.0 показано, как развивают аналогичные системы в разных странах мира.

Рис. В.0. Системы ГЛОНАСС в разных странах мира

Итак, сигналы с разных спутников, находящихся на орбите, поступают на Землю. Навигационные терминалы ГЛОНАСС, установленные на транспортных средствах, через антенны принимают их, определяют свое местоположение и по каналу GSM (сотовая связь) отправляют координаты на диспетчерский пункт. Для этого в каждом наземном подвижном терминале устанавливается SIM-карта, и владельцы устройств платят телефонным компаниям абонентскую плату, хотя цена абонентской платы обычно входит в стоимость ежемесячной оплаты услуг мониторинговой фирмы. Наземные терминалы или устройства ГЛОНАСС, как правило, оснащены не одним, а двумя блоками SIM и могут работать с любым сотовым оператором, включая и режим роуминга.

Для высокоточной спутниковой навигации GPS (GPRS – General Packed Radio Services) абонентское устройство должно постоянно принимать сигналы как минимум четырех спутников, находящихся на геостационарной орбите. Группировка спутников, передающих сигнал GPS, насчитывает более тридцати спутников. Группировка спутников ГЛОНАСС насчитывает двадцать один основной спутник и несколько резервных. Обе группировки постоянно наращиваются, а спутники совершенствуются, и на орбиту выводятся их новые типы, благодаря чему качество персональной навигации постоянно улучшается. В случае одновременного использования ГЛОНАСС и GPS навигация приобретает дополнительную надежность и точность в реальном времени.

Возникает вопрос: зачем нужно несколько спутников ГЛОНАСС?

Во-первых, двусистемность повышает почти вдвое точность определения местонахождения наземного устройства и надежность приема сигнала – навигационные системы работают по одинаковому принципу, но спутники располагаются на разных орбитах, поэтому сигналы не повторяют, а дополняют друг друга. Во-вторых, благодаря более высоким орбитам спутников ГЛОНАСС лучше принимает в северных широтах. Это подтвердили в Швеции, на севере Европы – в Скандинавии. В-третьих, у наземных устройств ГЛОНАСС есть довольно широкий сервисный функционал, и использование систем спутниковой навигации позволяет добиться экономии топлива, эффективного экономичного управления автопарком, повышает безопасность на дороге. Разберем этот пункт более подробно.