Разница между спутниковыми системами GPS и ГЛОНАСС

Системы GPS слежения

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.

Спутниковые 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:

  1. Контроль. Организации используют системы наблюдения для отчетности по пробегу или расходу топлива, количеству остановок, посещению определенных районов, превышению скорости. Можно дистанционно отключить двигатель автомобиля, если он удалился от рабочей зоны.
  2. Безопасность. ГЛОНАСС/GPS-приемники в автомобиле непросто обнаружить, чтобы быстро отключить. Их сигнал позволит найти машину, которая была угнана.

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.

Схема 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.

Орбиты 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

Обе навигационные системы передают радиосигналы на определенных частотах. В таблице рассмотрены 2 типа сигналов GPS и ГЛОНАСС, в чем разница между ними – понять несложно.

Тип навигационного сигнала ГЛОНАСС, ГГц GPS, Ггц
Стандартной точности, диапазон L1 1,6 1,58
Высокой точности, диапазон L1 и L2 1,2 1,23

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

У ГЛОНАСС погрешность определения 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.

ГЛОНАСС

Плюсами GPS считают:

  • меньше погрешность определения координат;
  • стабильный сигнал без крупных затрат энергии;
  • система первой разработана и приведена в полную готовность;
  • надежность работы обеспечивается большим количеством спутников.

Преимущества ГЛОНАСС:

  • асинхронное вращение относительно Земли облегчает управление спутниковой сетью и не требует частых корректив;
  • надежно работает в северных широтах, обеспечивая хороший сигнал за счет большего наклона орбиты.

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

Система спутниковой навигации GPS

Недостатки GPS и ГЛОНАСС

Минусы ГЛОНАСС:

  • из-за заморозки проекта развивалась медленнее американской космической сети и отставала;
  • доступна не во всех точках мира:
  • спутникам чаще нужен ремонт, недостаточное количество единиц на орбите ведет к снижению точности позиционирования в некоторых районах;
  • спутниковый мониторинг дорогой из-за высокой цены на адаптированные к работе устройства.

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

Недостатки GPS:

  • синхронное вращение относительно орбиты Земли требует внесения поправок от корректирующих станций;
  • уровень сигнала падает в северных областях из-за угла наклона;
  • на качество сигнала влияют погодные условия и процессы в атмосфере.

Выбор в пользу двухсистемности

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

  1. Стабильность. Так как обе спутниковые сети используют разные диапазоны радиосигналов и кодированные доступы, то помехи на одном из каналов не снизят качества позиционирования.
  2. Точность. В северных широтах лучше определить координаты позволит ГЛОНАСС, на остальной территории преимущество за GPS.
  3. Надежность. Управление GPS находится в ведении Министерства обороны США, поэтому военные могут отключить доступ для гражданских лиц при необходимости. Глушилка сигнала уже использовалась во время учений. Этим отличается ГЛОНАСС от GPS, так как при необходимости станет резервным вариантом.

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.

Оцените статью
Блог о спутниковом слежении
Добавить комментарий

Adblock
detector