Что точнее глонасс или gps

GPS vs ГЛОНАСС: какая система лучше

Спутниковые системы позиционирования и навигации, изначально разрабатывавшиеся для военных нужд, в последнее время находят широкое применение в гражданской сфере. GPS/ГЛОНАСС мониторинг транспорта, наблюдение за нуждающимися в опеке людьми, контроль перемещений сотрудников, слежение за животными, отслеживание багажа, геодезия и картография – это основные направления использования спутниковых технологий.

В настоящее время существует две глобальных системы спутникового позиционирования, созданных в США и РФ, и две региональных, охватывающих Китай, страны Евросоюза и еще ряд стран Европы и Азии. В России доступен ГЛОНАСС мониторинг и GPS мониторинг.

Системы GPS и ГЛОНАСС

GPS (Global Position System, Глобальная система позиционирования) – это спутниковая система, разработка которой началась в Америке с 1977 года. К 1993 программу развернули, а к июлю 1995 – добились полной готовности системы. В настоящее время космическая сеть GPS состоит из 32 спутников: 24 основных, 6 резервных. Они вращаются вокруг Земли по средневысокой орбите (20 180 км) в шести плоскостях, по четыре основных спутника в каждой.

На земле расположена главная контрольная станция и десять станций слежения, три из которых передают спутникам последнего поколения корректировочные данные, а те распределяют их на всю сеть.

Разработка системы ГЛОНАСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) начата еще в СССР в 1982 году. О завершении работ заявили в декабре 2015 года. Для работы ГЛОНАСС требуется 24 спутника, для покрытия территории и РФ достаточно 18, а общее число спутников, находящихся в данный момент на орбите (включая резервные) – 27. Они также движутся по средневысокой орбите, но на меньшей высоте (19 140 км), в трех плоскостях, по восемь основных спутников в каждой.

Наземные станции ГЛОНАСС расположены в России (14), Антарктиде и Бразилии (по одной), намечается развертывание ряда дополнительных станций.

Предшественником системы GPS была система Transit, разработанная в 1964 году для управления запуском ракет с подводных лодок. Она могла определить местонахождение исключительно неподвижных объектов с точностью до 50 м, а единственный спутник находился в поле видимости всего один час в сутки. Программа GPS ранее носила названия DNSS и NAVSTAR. В СССР создание навигационной спутниковой системы велось с 1967 года в рамках программы «Циклон».

Основные отличия системs мониторинга ГЛОНАСС от GPS:

Преимущества системы GPS

Преимущества системы ГЛОНАСС

Недостатки системы GPS

Недостатки системы ГЛОНАСС

Резюме

Системы GPS и ГЛОНАСС являются взаимодополняемыми. Оптимальное решение – это спутниковый GPS-ГЛОНАСС мониторинг. Устройства с двумя системами, например, GPS-маркеры с ГЛОНАСС-модулем «М-Плата» обеспечивают высокую точность позиционирования и уверенную работу. Если для позиционирования исключительно по ГЛОНАСС погрешность в среднем составляет 6 м, а для GPS – 4 м, то при использовании двух систем одновременно она снижается до 1,5 м. Но такие приборы с двумя микрочипами стоят дороже.

ГЛОНАСС разработана специально для российских широт и потенциально способна обеспечить высокую точность, из-за ее недоукомплектованности спутниками реальное преимущество пока на стороне GPS. Плюсы американской системы – это доступность и широкий выбор устройств с поддержкой GPS.

Источник

ГЛОНАСС или GPS – плюсы и минусы

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsСтатья о системах ГЛОНАСС и GPS: характеристики спутниковых систем, их особенности и сравнительный анализ. В конце статьи — видео о принципах работы GPS и ГЛОНАСС. Статья о системах ГЛОНАСС и GPS: характеристики спутниковых систем, их особенности и сравнительный анализ. В конце статьи — видео о принциах работы GPS и ГЛОНАСС.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Машина без спутниковой связи выглядит динозавром в современных реалиях. Навигатор, помогающий в незнакомой местности, экономящий время благодаря информации о пробках, GPSтрекер, отслеживающий все перемещения и даже кнопка «sos» на чрезвычайный случай — все это лишь малая часть возможностей автомобильных технологий.

Сейчас сферы влияния поделены между российской ГЛОНАСС, американской GPS (Global Positioning System) и понемногу набирающей обороты китайской BeiDou. Выбор системы для собственного автомобиля может обуславливаться патриотическими мотивами, а может основываться на грамотном взвешивании преимуществ и недостатков этих разработок.

Основы спутниковой связи

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Предназначение каждой спутниковой системы – определение точного местонахождения какого угодно объекта. В контексте автомобиля эта задача осуществляется посредством специального устройства, помогающего установить координаты на местности, известного как навигатор.

Спутники, взаимодействующие с конкретной навигационной системой, отправляют ей персональные сигналы, отличные друг от друга. Для четкого определения пространственных координат навигатору достаточно информации от 4 спутников. Таким образом, это не простой автомобильный гаджет, а один из элементов сложного механизма космического позиционирования.

Преимущество современных систем в том, что они обладают способностью запоминания схемы расположения спутников даже в выключенном состоянии. Это значительно повышает эффективность прибора, когда нет необходимости каждый раз заново отыскивать орбиту спутника. Для автомобилистов, регулярно обращающихся к навигатору, разработчики предусмотрели функцию «горячего старта» — максимально быстрой связи устройства со спутником. При редком использовании навигатора старт будет «холодным», то есть, в этом случае соединение со спутником будет более длительным, занимающим от 10 до 20 минут.

Создание систем

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Хотя первым спутником Земли была советская разработка, вначале родилась именно американская GPS. Ученые обратили внимание на перемены в спутниковых сигналах, зависящие от его перемещения по орбите. Тогда они задумались над методикой расчета не только координат самого спутника, но и привязанных к нему земных объектов.

В 1964 году заработала исключительно военная навигационная система под названием TRANZIT, ставшая первой в мире разработкой такого уровня. Она способствовала запуску ракет с подводных лодок, но точность расположения объекта рассчитывала только на расстоянии 50 метров. К тому же объект этот должен был оставаться абсолютно неподвижным.

Следующая, модернизированная версия появилась спустя 3 года вместе с новым спутником Тиматионом-1 и его собратом Тиматионом-2. Совместно они поднялись на более высокую орбиту и объединились в единую систему, названую «Навстар». Начинала она так же, как военная разработка, но затем было принято решение сделать ее общедоступной для нужд гражданского населения.

Эта система функционирует до сих пор, насчитывая в своем арсенале 32 спутника, обеспечивающих полное покрытие Земли. Еще 8 аппаратов имеются в резерве на некий непредвиденный случай. Двигаясь на существенном расстоянии от планеты по нескольким орбитам, спутники завершают оборот почти за сутки.

Первый советский спутник 1967 года рождения должен был стать единственным, достаточным для расчета координат. Но скоро в космосе появилась целая оборудованная радиопередатчиками система, известная населению как Цикада, военные называли ее Циклоном. Ее задачей стало определение терпящих бедствие объектов, чем она и занималась вплоть до появления ГЛОНАССа в 1982 году.

Советский Союз был разрушен, страна находилась в бедственном положении и не могла изыскать резервы для доведения до ума высокотехнологичной системы. Вся система включала в себя 24 спутника, но из-за финансовых трудностей почти половина из них не функционировала. Поэтому в то время, в 90-х годах, ГЛОНАСС даже близко не могла конкурировать с GPS.

На сегодняшний день российские разработчики намерены догнать и обогнать американских коллег, что уже подтверждает более быстрое обращение вокруг Земли наших спутников. Пусть исторически российская спутниковая система ощутимо отставала от американской, из года в год этот отрыв сокращается.

Преимущества и недостатки

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

На каком уровне сейчас обе системы? Какую из них предпочесть рядовому обывателю для своих житейских задач?

По большому счету, многим гражданам безразлично, какую именно спутниковую навигацию использует его техника. Они обе доступны без ограничений и взимания платы всему гражданскому населению, в том числе для использования в автомобиле. Если смотреть с технической точки зрения, то шведская спутниковая компания официально заявила о достоинствах ГЛОНАСС, намного качественнее работающей в северных широтах.

Спутники GPS практически не появляются севернее 55-й параллели, а в южном полушарии, соответственно, южнее. Тогда как при угле наклона в 65 градусов и высоте нахождения в 19,4 тыс.км спутники ГЛОНАСС поставляют отличные, стабильные сигналы в Москву, Норвегию и Швецию, что так оценили зарубежные специалисты.

Хотя обе системы имеют большое количество спутников во всех орбитальных плоскостях, другие эксперты все же отдают пальму первенства GPS. Даже при активной программе усовершенствования российской системы на данный момент американцы имеют 27 спутников против 24 российских, что дает большую четкость их сигналам.

Достоверность сигналов ГЛОНАСС составляет 2,8 м по сравнению с 1,8 м у GPS. Однако эта цифра достаточно усреднена, потому что спутники могут выстроиться на орбите таким образом, что показатель погрешности возрастет в несколько раз. Причем такая ситуация может постичь обе спутниковые системы.

По этой причине производители стараются оснастить свои устройства двухсистемной навигацией, принимающей сигналы и GPS, и ГЛОНАСС.

Если говорить о выявленных недостатках обеих навигационных систем, их можно распределить следующим образом:

Двухсистемность

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

В общей сложности на орбите постоянно крутится более пяти десятков спутников обеих мировых держав. Как уже было сказано, для получения достоверных координат достаточно хорошего «обзора» 4 спутников. На ровном пространстве, в степи или в поле, любой приемник сумеет зафиксировать одновременно до десятка сигналов, тогда как в лесу или горной местности связь стремительно исчезает.

Таким образом, цель разработчиков состоит в том, чтобы каждое принимающее устройство было способно связываться с максимальным количеством спутников. Это снова возвращает к идее совмещения ГЛОНАСС и GPS, что уже практикуют в Америке для служб спасения. Как бы ни складывались отношения государств, человеческая жизнь превыше всего, а двухсистемный чип с большей скоростью и четкостью определит местоположение попавшего в беду человека.

Такой синтез избавит и автомобилистов от неспособности сориентироваться в незнакомой местности из-за того, что навигатор слишком медленно налаживает соединение и слишком долго обрабатывает информацию. Причиной тому служит потеря спутника из-за банальных помех: высокого здания, эстакады или даже крупногабаритной фуры по соседству. Но если автонавигатор будет оснащен двухсистемным чипом, вероятность его «зависания» значительно уменьшится.

Когда подобная практика станет повсеместной, навигатору будет безразлична страна происхождения системы, ведь он сможет одновременно отслеживать до 40 спутников, выдавая фантастически точное определение местонахождения.

Видео о принципах работы GPS и ГЛОНАСС:

Источник

Разница между спутниковыми системами GPS и ГЛОНАСС

Сейчас спутниковый мониторинг в основном осуществляют две мировые системы позиционирования ‒ американская GPS и российская ГЛОНАСС. Они похожи по характеристикам и работают по одному принципу. Разница между ГЛОНАСС и GPS – в стране разработки и особенностях расположения спутников.

Спутниковые системы мониторинга

Сравнивать две системы сложно, так как они эксплуатируются разное время. ГЛОНАСС начали разрабатывать в СССР, в 1982 году, когда на орбиту был запущен первый спутник «Ураган». Но из-за технических проблем и недостатка финансирования проект развивался медленно и был заморожен.

ГЛОНАСС вернулась в строй в 2000-х и начала развиваться. Министерство обороны США запустило проект GPS в 1993 году, он быстро приобрел планетарный масштаб.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsСпутниковые системы

Сферы применения

Системы слежения посредством спутника были военной разработкой. Предполагалось использовать их для точного наведения вооружения на цель. Однако более широкое применение GPS и ГЛОНАСС получили среди гражданского населения. Купить навигационное оборудование может любой человек.

В эру развития технологий у водителей есть навигатор или видеорегистратор, туристам не обойтись без спутниковых карт в смартфоне. Организации, работающие с пассажирским и грузовым транспортом, обязаны устанавливать GPS-приемник на автобусы, «Газели» и такси.

Навигационные технологии применяются в GPS-детекторах и трекерах для измерения текущей скорости автомобиля и предотвращения нарушений, которые могут зафиксировать полицейские радары и камеры ГИБДД. Мониторинг остается востребованным в горнодобывающей отрасли, при строительстве транспортных путей. Его используют службы, занимающиеся безопасностью граждан, и спасатели.

Функции

Обе системы осуществляют мониторинг, включающий вычисление координат и направления движения. Эти параметры позволяют узнать скорость автомобиля или расход топлива.

Благодаря географическому позиционированию можно ориентироваться в незнакомом населенном пункте или стране. Логистические компании следят за перемещением грузов или соблюдением работниками режима труда и отдыха.

Дополнительными функциями спутниковых систем считают:

Сейчас системы навигации применяют даже для наблюдения за детьми или пожилыми людьми.

Принцип работы

Функционирование приемника, подключенного к ГЛОНАСС/GPS, заключается в отслеживании пространственных координат объекта, соотнесении их с показателем времени и анализе полученных данных. Навигационный модуль получает сигнал от спутников и вычисляет расстояние до них. Для максимальной точности достаточно 4 единиц. На основе сравнения расстояний определяются координаты объекта, отображаемые на карте.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsСхема работы системы мониторинга

Отличия GPS и ГЛОНАСС

Водители при выборе навигационного оборудования задумываются о том, какая из спутниковых сетей точнее – GPS или ГЛОНАСС. Для обычного пользователя их отличие почти незаметно.

Количество космических аппаратов

Для покрытия земной поверхности необходимо 24 спутника. Сейчас космическая сеть GPS состоит из 32 единиц, но постоянно работают 26, 6 остаются в резерве.

НА ЗАМЕТКУ. В будущем число спутников GPS должно увеличиться до 48. ГЛОНАСС считает расширение нецелесообразным.

В ведении ГЛОНАСС 27 спутников, но 3 имеют статус резервных. Для слежения за всей территорией России достаточно 18 единиц.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsОрбиты спутников GPS и GLONASS

Расположение спутников

Расположение спутников – основное отличие GPS от ГЛОНАСС. Стандартная высота у GPS ‒ 20180 км. Спутники сгруппированы по 4–6 единиц и размещены в 6 плоскостях. Наклон орбиты – около 55º.

Спутники вращаются синхронно относительно Земли, поэтому сигнал необходимо корректировать. Наземные станции передают информацию с поверхности и помогают точно определить координаты. У американской сети одна центральная станция и 10 корректирующих пунктов.

Космическая сеть ГЛОНАСС находится на высоте 19400 км, спутники расположены в 3 плоскостях по 8 единиц с наклоном 64,8º. Движение асинхронно вращению Земли способствует стабилизации орбиты, за счет чего оборудование хорошо управляется с поверхности. Коррекционных станций – 14, они размещены в России и Бразилии, есть база в Антарктиде.

Частота и доступность сигнала

Частота ГЛОНАСС практически такая же, как у GPS. В таблице рассмотрены 2 типа сигналов данных навигационных систем, в чем разница между ними – понять несложно.

Тип навигационного сигналаГЛОНАСС, ГГцGPS, Ггц
Стандартной точности, диапазон L11,61,58
Высокой точности, диапазон L1 и L21,21,23

ВНИМАНИЕ. Разница диапазонов незначительна, но космические сети используют разные методы кодирования сигнала.

GPS опирается на кодировку CDMA, при которой радиоканалы характеризуются разной последовательностью, но общей полосой частот. Это дает менее защищенный, но стабильный и экономичный сигнал. ГЛОНАСС отличает принцип FDMA, позволяющий усиливать защиту за счет увеличения энергоемкости.

Точность позиционирования

Погрешность ГЛОНАСС при определении координат составляет 3–6 м. Однако разработчики утверждают, что модернизация системы в ближайшее время позволит снизить ее до 10 см.

GPS отличается точным позиционированием. Изначально погрешность составляла 2–4 м, но с появлением корректирующих станций на территории других государств показатель улучшили до 1–2 м. При дальнейшей модернизации планируется определять координаты с точностью 0,5–0,6 м.

Преимущества GPS и ГЛОНАСС

Рассматривая особенности ГЛОНАСС или GPS, решить, что лучше, непросто. Каждая из них имеет положительные и отрицательные черты.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsГЛОНАСС

Плюсами GPS считают:

Согласно отзывам, россияне считают преимуществом ГЛОНАСС ее независимость от действий правительства Америки.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gpsСистема спутниковой навигации GPS

Недостатки GPS и ГЛОНАСС

НА ЗАМЕТКУ. Модули ГЛОНАСС проектировались для навигационной аппаратуры, поэтому в некоторых телефонах используется исключительно поддержка GPS.

Выбор в пользу двухсистемности

Одновременное использование взаимозаменяемых сетей GPS и ГЛОНАСС позволит добиться следующих результатов:

Таким образом, выбирать между двумя системами нецелесообразно. Предпочтительнее будет навигатор, работающий с GPS и ГЛОНАСС одновременно. Тогда приемник получит доступ сразу к 15–20 спутникам, что обеспечит стабильный уровень сигнала и минимальную погрешность в определении координат.

Источник

Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.

Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).

ГЛОНАСС

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.

Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.

Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.

Galileo

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.

Compass

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.

Поддержка ГНСС

Ключевые параметры навигационных приемников

Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.

Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.

Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.

Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.

Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.

Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.

Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.

В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.

Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.

Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.

В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.

Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета

Что точнее глонасс или gps. Смотреть фото Что точнее глонасс или gps. Смотреть картинку Что точнее глонасс или gps. Картинка про Что точнее глонасс или gps. Фото Что точнее глонасс или gps

Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США

Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.

Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.

Дополнительные функции навигационных устройств

Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).

Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).

На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *