Впервые использовать спутники для навигации предложил проф. В.С. Шебшаевич в 1957 году. Такая возможность была открыта им при исследовании приложений радиоастрономических методов в самолетовождении. Данные исследования были использованы в 1963 году при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой «Цикада».
В 1967 году на орбиту был выведен первый навигационный отечественный спутник «Космос-192».
Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 году.
После 2008 года потребители космических навигационных систем «Цикада» и «Цикада-М» были переведены на обслуживание системой ГЛОНАСС , и эксплуатация этих систем была прекращена. Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС , были начаты в октябре 1982 года запуском спутника «Космос-1413». Система ГЛОНАСС была принята в опытную эксплуатацию в 1993 году.
В 1995 году развернута ОГ полного состава (24 КА «Глонасс» первого поколения) и начата штатная эксплуатация системы. Подробнее об истории развития ГЛОНАСС
Что такое система ГЛОНАСС/GPS мониторинга и как она работает
Структура ГЛОНАСС
- Космический комплекс системы ГЛОНАСС , состоящий из ОГ , средств выведения, наземного комплекса управления;
- ФД , включая широкозонную систему ФД ГНСС – СДКМ , а также региональные и локальные системы мониторинга и дифференциальной навигации;
- Система высокоточной апостериорной ЭВИ ;
- Средства фундаментального обеспечения ГЛОНАСС – системы оперативного определения параметров вращения и ориентации Земли, системы формирования государственной шкалы всемирного скоординированного времени, геодезической основы РФ;
- НАП
Головная организация по развитию и использованию системы ГЛОНАСС — АО «Российские космические системы».
Головная организация по космическому комплексу ГЛОНАСС — АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва».
Оператор государственной автоматизированной информационной системы «ЭРА-ГЛОНАСС» — АО «ГЛОНАСС».
Федеральный сетевой оператор в сфере навигационной деятельности — НП «ГЛОНАСС».
Оперативный круглосуточный мониторинг и подтверждение характеристик навигационного поля ГЛОНАСС осуществляет ИАЦ КВНО АО «ЦНИИмаш».
Международная деятельность
Международное сотрудничество, осуществляемое Российской Федерацией в области ГНСС , призвано содействовать обеспечению устойчивого развития системы ГЛОНАСС и направлено на расширение эффективного участия в соглашениях по глобальной спутниковой навигации.
За последние годы своего развития ГНСС и их ФД стали основой систем координатно-временного и навигационного обеспечения развитых стран, существенным элементом государственных и частных секторов мировой экономики. С одновременным функционированием нескольких ГНСС возрастает необходимость координации программ их развития между странами–владельцами таких систем, а также международными организациями, непосредственно связанными с развитием и использованием ГНСС . Международное сотрудничество в области ГНСС – важнейшая составная часть национальной политики Российской Федерации в области космической деятельности.
С целью обеспечения совместимости и взаимодополняемости системы ГЛОНАСС с другими ГНСС и продвижения ее использования за рубежом специалисты ИАЦ КВНО АО «ЦНИИмаш» участвуют самостоятельно и организуют участие российских представителей в мероприятиях:
- Международного комитета по ГНСС , созданного по инициативе Генеральной Ассамблеи ООН;
- Международной службы глобальных навигационных спутниковых систем (IGS), где ИАЦ КВНО является ассоциированным центром анализа службы IGS;
- Международной службы лазерной дальнометрии (ILRS), где ИАЦ КВНО – ассоциированный центр анализа службы ILRS;
- Международной службы вращения Земли (IERS), где ИАЦ КВНО – официальный центр анализа IERS;
- Комиссии по авиационным радиотехническим средствам (RTCA), на заседаниях которой обсуждаются вопросы включения системы ГЛОНАСС в стандарты авиационной навигационной аппаратуры;
- Международной организации гражданской авиации (ICAO), на заседаниях которой представляется информация о создаваемом в Российской Федерации Стандарте эксплуатационных характеристик открытых услуг системы ГЛОНАСС .
Специалисты ИАЦ КВНО участвуют в двусторонних переговорах и консультациях с провайдерами зарубежных глобальных и региональных навигационных систем, а также в работах по созданию за рубежом наземного измерительного сегмента системы ГЛОНАСС , являющегося одним из важнейших факторов обеспечения ее конкурентоспособности и широкого применения.
Повышение точности навигации
На протяжении всей истории развития спутниковой радионавигации доминирующей была и остаётся проблема повышения точности навигационных определений, что требует совершенствования как аппаратных и программно-алгоритмических средств, так и развития систем ФД ГНСС .
Система ФД ГНСС (комплекс технических и программных средств), которая передаёт потребителям навигационных сигналов дополнительную корректирующую информацию для повышения точности и надежности навигационных определений.
В настоящее время в России и за рубежом созданы и развиваются различные ФД , ориентированные на разных потребителей и отличающиеся местом размещения, размером зон обслуживания, типом канала доведения корректирующей информации.
Российские технологии ГЛОНАСС
Государственная автоматизированная информационная система «ЭРА-ГЛОНАСС»
ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» обеспечивает оперативное получение информации о дорожно-транспортных происшествиях на автомобильных дорогах в Российской Федерации, ее обработку, хранение и передачу в экстренные оперативные службы. Оператором ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» является АО «ГЛОНАСС» (https://aoglonass.ru/).
При аварии абонентский терминал, установленный на автомобиле, определяет степень тяжести аварии, местоположение пострадавшего транспортного средства через спутники системы ГЛОНАСС и/или GPS, устанавливает связь с инфраструктурой «ЭРА-ГЛОНАСС» и передаёт через любого сотового оператора необходимые данные об аварии.
Вызов можно совершить вручную с помощью специальной кнопки SOS. При этом оператор контакт-центра «ЭРА-ГЛОНАСС» уточняет детали происшествия и в случае подтверждения информации или при отсутствии ответа направляет службы экстренного реагирования — спасателей, Скорую помощь, ГИБДД.
Российская государственная система экстренного реагирования «ЭРА-ГЛОНАСС» технологически совместима с общеевропейской системой eCall.
Предусмотрена возможность предоставления дополнительных сервисов: функции тахографа, удалённая диагностика состояния транспортного средства, система организации движения транспорта, охранно-поисковые системы.
В рамках реализации проекта развернута инфраструктура системы «ЭРА-ГЛОНАСС» в субъектах Российской Федерации, выполнено сопряжение с системами-112 и экстренными оперативными службами, другими государственными системами, утвержден комплекс национальных технических стандартов, принят Федеральный закон «О государственной автоматизированной информационной системе «ЭРА-ГЛОНАСС», который вступил в силу с 01 января 2014 года.
В июле 2013 года система была запущена в опытную эксплуатацию в 15 регионах России. 1 января 2015 года система была введена в промышленную эксплуатацию. Первым серийным автомобилем, оборудованным системой «ЭРА-ГЛОНАСС», стал российский автомобиль Lada Vesta.
С 2018 года абонентские терминалы системы устанавливают на все автотранспортные средства, продаваемые в России.
Внедрение системы «ЭРА-ГЛОНАСС» привело к сокращению времени реагирования при авариях и других чрезвычайных ситуациях, что позволило снизить уровень смертности и травматизма на дорогах и повысить безопасность грузовых и пассажирских перевозок.
Применение ГЛОНАСС
Местоопределение
Услуги, основанные на данных о местоположении
- Целевая реклама
- Пространственно-ориентированный доступ к информационным ресурсам
- Геопространственные информационные системы
- Комплексная информация об окружающем пространстве
Источник: glonass-iac.ru
Спутниковое слежение за транспортом: что представляет собой система ГЛОНАСС
Когда-то единственной полноценной системой, предоставляющей сведения о позиционировании объектов на земной поверхности, была американская GPS (Global Positioning System), Глобальная Система Позиционирования. Однако, в начале века в космосе появилась группировка российских спутников в количестве 24 штук и это событие ознаменовало появление альтернативны. ГЛОНАСС расшифровывается как Глобальная Навигационная Спутниковая Система.
Очевидно, что навигационная система облегчает любым транспортным средствам ориентирование на местности и упрощает в разы их трекинг, нахождение на карте в любой момент времени. Хорошей иллюстрацией важности такой информации служит государственная система экстренного реагирования при авариях ЭРА-ГЛОНАСС.
ЭРА-ГЛОНАСС позволяет быстро среагировать службам спасения в ситуации, когда дорога каждая секунда.
Для чего предназначена система ГЛОНАСС
Главная цель системы – точное определение координат, движущихся или неподвижных объектов на поверхности земли.
Областей деятельности, в которых требуется измерять расстояния между точками на плане местности, получать представление о размерах больших объектов или отслеживать перемещение транспорта – великое множество. Особенно велика потребность в такой системе для выполнения задач навигации. Это и ориентирование отдельных людей в незнакомой местности, и прокладка маршрута с помощью различных карт для автотранспорта. Еще более востребована ГЛОНАСС для судоходства и организации авиасообщения.
На самом деле ГЛОНАСС имеет даже более широкое применение в народном хозяйстве, чем предоставление контроля за транспортными средствами. Да, отслеживание автомобилей, кораблей, самолетов на трассе, маршруте – важнейшая задача системы. Однако, спутниковая навигация используется и в строительстве, и в геологоразведке, и аварийными службами, и службами спасения, при картографировании и обычными пользователями для определения места на карте города. Вот примерный перечень задач:
- построение геодезических сетей;
- кадастровый учет;
- работы по землеустройству;
- научные исследования (сейсмоактивность, геотектоника, вулканизм, археологические и палеонтологические раскопки);
- геомониторинг (техногенные и природные процессы);
- навигация;
- геодезическая поддержка строительных, предупредительных, спасательных работ;
- информационное обеспечение диспетчерских служб;
- автопилотирование.
Принцип работы ГЛОНАСС
Не все знают, как спутники способны указать наземному объекту его местоположение. А многие считают, что все дело в том, что сверху космическому аппарату открывается обзор большей территории. Правда значительно более любопытна. Определение координат происходит посредством измерения расстояний от точки до нескольких видимых спутников. Вычисляется результат по времени прохождения сигнала от спутника до позиционируемого приемника.
Чем больше спутников, тем с большей точностью удается вычислить координаты.
Наличие 24 спутников ГЛОНАСС на орбите позволяет распределить их поровну на каждое из полушарий. Таким образом, в любой точке на земле над горизонтом видны как минимум четыре космических аппарата, не считая запасных. Резервные спутники в случае выхода из строя одного из штатных могут быстро его заменить. Будучи резервными, они, все же работают и образуют, используя инженерию терминологию, «достаточную избыточность», повышая точность позиционирования.
Навигационные сигналы
Магнитные волны, посредством которых осуществляется связь, представляют собой непрерывный спектр частот. Специфическая стратегия использования отдельных свойств волнового диапазона с помощью передающего оборудования позволяет организовать множественный доступ в рамках определенного стандарта связи. Всего различают три основных подхода, получивших названия в соответствии с применяемым способом разделения каналов:
- частотный – FDMA;
- временной – TDMA;
- кодовый – CDMA.
Последние три буквы схожие, в названиях, – это аббревиатура от Division Multiple Access – Разделение Множественного Доступа, а первые характеризуют технологию и понятны без перевода Frequency, Time и Code.
FDMA-сигналы
Этот способ применяют не только сотовые операторы. Он широко распространен и в других устройствах связи. Суть состоит в разделении электромагнитного спектра линии по частоте на равные или неравные полосы пропускания, симметричные или асимметричные каналы. Каждому передатчику выделяется свой частотный ресурс, который не имеет ограничений по времени использования. Для недопущения создания помех каждый канал ограничивается свободным частотным интервалом.
CDMA-сигналы
Технология использует не временной и не частотный принцип разделения ресурса. Каждому подключенному устройству, участвующему в передаче данных, выделяется индивидуальный код известный принимающей стороне, которая выделяет его из общего трафика полосы пропускания. Недостаток CDMA – необходимость для обмена информацией в сложном дорогостоящем оборудовании.
ГЛОНАСС для контроля транспорта, как работает мониторинг транспорта
Основными элементами системы являются оборудование для коммуникации со спутниками или для сотовой связи, логическое устройство обработки сложной информации и цифровые карты, на которые проецируется положение отслеживаемого транспортного средства. С помощью передачи сигнала от движущегося объекта к спутникам и, наоборот, периодически обновляются его координаты. На протяжении всего маршрута автомобиль, судно или самолет накапливает информацию о своем местонахождении в заданные моменты времени и либо передает ее диспетчерским службам, либо сохраняет в постоянной памяти до прибытия в пункт назначения.
Оборудование для мониторинга
В случае, когда мониторинг в реальном времени не обязателен, установка дорогостоящего оборудования и оплата услуг оператора сотовой связи не требуется. Появляется возможность обойтись более недорогим модулем обмена данными со спутником напрямую.
Применяется мониторинг предприятиями для решения вопросов логистики, автоматизации контроля и управления перевозками и подвижным составом.
Основные задачи:
- помощь водителю в прокладывании маршрута;
- отчетность соблюдения графика движения;
- накопление статистической информации;
- определение положения транспорта в случае аварии или угона.
Что входит в передаваемый сигнал
Прежде всего, терминалом, установленным на транспортном средстве, передается запрос на спутник. Именно так определяются координаты в пространстве. При работе в режиме реального времени через сотового оператора передается также информация с датчиков автомобиля. Так, большинство систем экстренного реагирования получают сведения о состоянии транспортного средства от установленных на нем сенсоров.
В автомобиле устанавливаются датчики:
- расхода топлива;
- нагрузки на оси;
- состояния корпуса;
- температуры.
Если речь идет о ЭРА-ГЛОНАС, обязательно передаются следующие сведения:
- Координаты аварийного транспорта.
- Скорость на момент ДТП.
- Вид сигнала тревоги (сработал датчик, нажата кнопка).
- Информация о автомобиле (марка, технические характеристики; номер).
- Наличие и количество ремней безопасности.
Требования к системе ЭРА-ГЛОНАСС – единый стандарт ГОСТ Р 54620–2011
Согласно нормативам ГОСТ, в автомобилях, вмещающих до 9 человек, то есть в автомобилях категории М1,1 обязательно должно быть установлено оборудование, способное различать и передать данные о типе столкновения при аварии: лобовой, боковой или задний удар, наличие опрокидывания. Также передатчик таких транспортных средств должен в случае ДТП уметь отправлять необходимые сведения в автоматическом режиме. Другие виды автомобильной техники могут быть оснащены оборудованием лишь с поддержкой ручного режима экстренной связи со спасательной службой.
Оборудование системы ЭРА-ГЛОНАСС
Преимущества применения системы мониторинга ГЛОНАСС
Система позволяет с высокой точностью определять свое местоположение или координаты автомобиля в любой момент времени в автоматическом режиме или по запросу, не заменима для прокладки маршрута в незнакомой местности. На основе ГЛОНАСС имеется хорошо отработанная технология оповещения об аварии для экстренного реагирования ЭРА. Имеется возможность отслеживать координаты автомобиля и в случае угона.
ГЛОНАСС обладает повышенной надежностью, как система, созданная, прежде всего, для военных нужд.
Отличие системы ГЛОНАСС и системы GPS
Спутники GPS синхронизированы с вращением земли, а ГЛОНАСС перемещаются независимо. Аппараты американской системы располагаются ближе к экватору, в то время как российская более полярная. В силу таких орбит ГЛОНАСС превосходит GPS по качеству сигнала на севере. Страны, расположенные в высоких широтах, например, Швеция, Норвегия, Финляндия особенно интенсивно используют спутники российской группировки.
Орбитальная группировка, кол-во аппаратов | 24 | 24 |
Группа спутников в одной плоскости, кол-во аппаратов | 8 | 6 |
Число орбит | 3 | 4 |
Точность измерения, м | 2-6 | 2-4 |
Площадь покрытия, % | 70 (включая всю территорию России) | 100 |
Примечание | В северных широтах сигнал значительно более устойчив и уверенно принимается по сравнению с конкурентом | Качество сигнала повышается с приближением к экватору и южной части средних широт |
С 2014 года выводятся усовершенствованные спутники Глонасс-М, позволяющие работать с оборудованием поддерживающем стандарт CDMA.
Система непрерывно совершенствуется, и в ближайшее время ее точность будет повышена до 1 м. В перспективе, с выводом на орбиту новых спутников погрешность позиционирования ГЛОНАСС будет уменьшена до 10 см, в то время как GPS лишь расширяет спутниковую группировку.
В целом в мире используются обе системы одновременно, что позволяет значительно увеличить точность позиционирования. Таким образом, наземному оборудованию удается исправить отдельные недостатки одной системы за счет другой приемом и сопоставлением спутниковой информации из двух источников. Этот факт учитывают и производители радиооборудования снабжая свою технику способностью работать с двумя навигационными системами.
Видео
Источник: www.tts.ru
Что за программа глонасс
Нажимая кнопку «Отправить», вы даете согласие на обработку персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности
Что такое ГЛОНАСС?
ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система, англ. GLONASS) – это российская разработка, которая обеспечивает точное позиционирование объекта в пространстве с минимальной погрешностью. Для определения координат используется специальное оборудование, которое при поддержке наземной инфраструктуры связывается с сетью спутников, выведенных на околоземную орбиту.
Как работает система ГЛОНАСС
Система предназначена для обслуживания военных и «гражданских» пользователей. Для работы глобальной сети используется наземное оборудование и спутники — сегодня их 24. С конечными пользователями они взаимодействуют через клиентские устройства — навигаторы, трекеры, «маяки» и так далее.
Эволюция спутниковой системы ГЛОНАСС в России
- находятся на высоте 19,4 тыс. км;
- развернуты по трем орбитальным плоскостям и наклонены на 64,8 градуса — это сделано для более полного охвата полярной области, в которой находится немалая часть РФ;
- передают сигнал с направленностью в 38 градусов, круговая поляризация правая.
Чем система ГЛОНАСС отличается от GPS
ГЛОНАСС-мониторинг по принципу измерения практически аналогичен второму глобальному комплексу — GPS. Однако разница между ними есть. В первую очередь это положение группировок. Спутники у американской Navistar расположены по шести плоскостям, орбиты вращения у них круговые.
Благодаря этому в каждой точке земного шара обеспечен прием минимум с 6 из 24 аппаратов, из-за чего говорят о большей точности GPS. Конкретный показатель зависит от многих факторов, поэтому для повышения качества измерений разумно использовать обе системы.
- отсутствие у спутников резонанса — нет синхронности, поэтому стабильность аппаратов выше, корректировать их не нужно в течение всего срока эксплуатации (но он ниже, чем у американской системы);
- большая, по сравнению с GPS, дешевизна оборудования для поддержки работы системы, что обеспечивает финансовую выгодность для коммерческих пользователей;
- лучшая защита от сбоев благодаря функционированию на других частотах и разделению сигнала — это снижает опасность его потери и ухудшения из-за естественных, архитектурных и технических препятствий;
- учет потребностей российских пользователей, актуального законодательства РФ и так далее.
Где используется ГЛОНАСС мониторинг транспорта
Система ГЛОНАСС широко используется в транспортной отрасли для управления транспортными средствами, контроля их местоположения и повышения безопасности дорожного движения.
Спутниковая система позволяет определять местоположение транспортных средств с высокой точностью, а также получать информацию о скорости и направлении движения. Эта информация может быть передана на центральный сервер, где ее можно использовать для отслеживания и управления транспортными средствами, оптимизации маршрутов и расписания движения.
Отслеживание местоположения стационарных и перемещающихся объектов — основная практическая функция системы. Ее можно применять для определения местоположения пользователей, находящихся в местах, где не работают мобильные телефоны. Расходы на эксплуатацию устройств, поддерживающих систему ГЛОНАСС, минимальны — она бесплатна.
Мониторинг — контроль положения и перемещения движущихся объектов — используют в государственном, оборонном секторе, а также в бизнес-целях, для оптимизации работы транспорта предприятий, компаний, служб логистики и грузоперевозок. Устройства для связи с ГЛОНАСС устанавливают на частные и коммерческие автомобили. Во втором случае предприятие-владелец автопарка получает доступ к гибкому и современному инструменту оптимизации транспортных расходов через сайт глонасс.
Система ГЛОНАСС также может быть использована для управления автопарками. На основе данных о местоположении и состоянии транспортных средств можно оптимизировать процессы транспортировки грузов и пассажиров, повысить эффективность использования транспортных средств и сократить расходы на топливо и другие ресурсы.
Таким образом, система ГЛОНАСС является важным инструментом для управления транспортной отраслью и повышения безопасности дорожного движения.
Какие задачи решает спутниковая система глонасс
1. Навигация: определение местоположения автомобилей, лодок, поездов и других транспортных средств;
2. Ориентирование: использование системы для составления карт городов, определения путей и просторных планов;
3. Службы погоды: получение информации о погоде и других атмосферных условиях;
4. Службы автоматизации: использование для управления электронными и автоматизированными системами;
5. Транспортные службы: определение маршрутов, оптимизация транспортировки и т. д.
Основные функции мониторинговой бизнес-системы: сквозное слежение за транспортом, движущимся по коммерческим маршрутам — определение местоположения, отклонений от заданного пути, простоев; определение технического состояния транспорта из автопарка компании и фиксация расхода топлива в режиме «реального времени» с помощью специальных датчиков, синхронизируемых с глобальной системой; организация непрерывного диспетчерского контроля за работой автопарка; защита транспорта от угона, повышение безопасности перевозки пассажиров и грузов и так далее.
внедрение системы глонасс и интеграция с существующими приложениями
Для внедрения системы глонасс и интеграции с существующими приложениями необходимо провести несколько этапов:
1. Подготовить инфраструктуру. Необходимо подключить сервер и организовать доступ к нему из внешней сети. Также необходимо установить необходимое программное обеспечение для работы с системой глонасс.
2. Установить систему глонасс. Необходимо сконфигурировать систему и привязать ее к существующим приложениям.
3. Проверить работоспособность системы глонасс. Необходимо проверить правильность настроек и проверить взаимодействие системы глонасс с существующими приложениями.
4. Запустить систему глонасс. После того, как все проверки будут пройдены, можно запустить систему глонасс и проверить ее работоспособность в реальной среде.
5. Обслуживание и обновление системы. Необходимо регулярно обновлять и поддерживать систему, чтобы она могла правильно функционировать.
Источник: montrans.ru