ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) – навигационная спутниковая система, созданная и стремительно развивающаяся в России, аналог уже давно существующей системы GPS, о которой вы можете прочитать в нашей предыдущей статье .
История создания и развития системы ГЛОНАСС
Разработка ГЛОНАСС началась еще в 1976 году. Данная система продолжила развитие отечественной системы навигации, которое начала программа «Циклон» в 1967. В конце этого же года был произведен запуск первого навигационного отечественного спутника «Космос-192».
Вывод первого искусственного спутника ГЛОНАСС под названием «Ураган» произошел в октябре 1982 года. С ним на орбиту было запущено два макета, их применение было обусловлено недостаточной готовностью электронной составляющей спутников. К 1991 в состав системы на двух орбитальных плоскостях входило уже 12 работающих космических аппаратов (далее КА). В 1993 году ГЛОНАСС официально приняли в эксплуатацию.
Почему спутники Илона Маска не летают над Россией? Starlink запретили в РФ, штрафы за подключение!
С 1982 по 1998 год на околоземную орбиту было выведено 74 спутника «Ураган», но из-за недостаточного финансирования, малого срока службы аппаратов и ряда других причин, по которым к началу 2000-х работающих спутников осталось лишь 6.
Ситуацию удалось изменить после создания федеральной программы под названием «Глобальная навигационная система». В ходе реализации данного проекта удалось не просто сохранить спутниковую систему ГЛОНАСС, но и полностью ее модернизировать. Как следствие, к середине 2010 года в работу было введено достаточное число КА, для абсолютного покрытия Земли.
7 декабря 2015 года — знаменательный день в истории создания и развития спутниковой системы ГЛОНАСС. Именно в этот день полностью готовая к применению и тщательно проверенная система была направлена на окончательные испытания Министерства обороны РФ.
Структура системы ГЛОНАСС
Принцип работы система GPS ГЛОНАСС достаточно прост и мало чем отличается от других глобальных систем навигации.
Со спутников, расположенных на орбитах, передается сигнал, который состоит из высоты, широты, долготы и времени подачи сигнала к приемнику.
Наименьшее количество спутников, необходимых для полноценного функционирования системы и полного покрытия поверхности Земли – 24 аппарата, равномерно размещенных в трех орбитальных плоскостях, а для покрытия территории Российской Федерации – 18. На данный момент в составе спутниковой группировки состоят 28 космических аппаратов (последний из них был выведен на орбиту 11 декабря 2019 года).
Услуги и возможности системы
У ГЛОНАСС представлено два вида услуг:
Что могут разглядеть спутники шпионы?
- услуги стандартной точности (с открытым сигналом);
- услуги повышенной точности (с закрытым сигналом).
Потребители услуг стандартной точности получают сигналы в L-диапазоне, который разделен на два: L1 — с частотой передачи сигнала1,6 ГГц и L2 — с частотой 1,25 ГГц. Навигационное сообщение открытого сигнала находится в открытом доступе для всех пользователей и передается непрерывно со скоростью 50 бит/сек.
Закрытый сигнал повышенной точности доступен только определенным потребителям. Например, его пользователем являются Вооруженные силы Российской Федерации. Сигнал передаётся в том же диапазоне и с такой же частотой, но со скоростью передачи в десять раз выше, чем при открытом сигнале, что повышает точность установления координат. Закрытый сигнал не оснащен системой шифрования, хотя его псевдослучайный код (средство установления момента точного совпадения сигналов спутника и опорных сигналов приемника в процессе измерения расстояния до спутника навигационных сообщений) и засекречен.
Отличие от других навигационных систем. Преимущества и недостатки
На данный момент в мире существует несколько систем спутниковой навигации.
ГЛОНАСС и GPS уже прочно укрепили свои позиции в сфере спутниковой навигации. Но сейчас каждая страна борется за космическое пространство около нашей планеты и хочет иметь собственную спутниковую систему, поэтому в последние годы активные работы по развертыванию ГНСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) проводят Китай ( Beidou ) и страны Евросоюза ( Galileo ). Развертыванием РНСС (Региональной навигационной системы) занимаются Япония и Индия.
Первая и самая известная в мире система спутниковой навигации, созданная США для применения в военных целях. На данный момент она широко используется и в гражданских целях. Основное преимущество GPS – это абсолютное покрытие поверхности Земли. Спутники американской системы имеют круговые орбиты вращения и расположены в четырех плоскостях (минимальное количество спутников на каждой орбитальной плоскости – 6). Благодаря такому расположению КА, погрешность в определении координат у GPS минимальная.
В данный момент система обеспечивает покрытие Азии и Тихоокеанского региона. Космический сегмент системы использует смешанную группировку, состоящую из трех орбитальных спутников. По сравнению с другими спутниковыми навигационными системами, имеется больше высокоорбитальных спутников и сильных антиблокирующих возможностей, особенно в низкоширотных регионах. Beidou обеспечивает навигационные сигналы в нескольких частотных точках, что может повысить точность обслуживания, используя несколько частотных сигналов в комбинации.
Основным отличием этой системы от других является то, что она не контролируется военными структурами, как другие системы спутниковой навигации. Главной целью Галилео является создание самой точной позиционной системы, которая позволит странам не зависеть от GPS, Beidou или ГЛОНАСС. Ведь при этом сведется к минимуму шанс того, что Галилео может быть выведена из строя из-за политического конфликта или во время военных действий.
Рассмотрев несколько глобальных систем позиционирования, мы можем сделать вывод, что они все достаточно схожи.
По принципу измерения, области покрытия и степени погрешности измерений, ГЛОНАСС практически аналогична другой глобальной системе – GPS. Но конечно есть и принципиальные отличия:
- Спутники ГЛОНАСС совершают движения в трех орбитальных плоскостях;
- Минимальное количество спутников для каждой плоскости – 8;
- Период вращения спутника — 11 часов 15 минут 44 секунды;
- Лучшая защита от сбоев системы, которая обеспечена благодаря разделению сигнала и работе на других частотах;
- Достаточно сложная кодировка – FDMA, из-за энергозатратности которой, срок службы спутников сокращается;
- Более дешевое оборудование, которое требуется для работы системы.
В заключение хотелось бы отметить, что для обеспечения бесперебойной работы вашего оборудования и для получения наиболее точной информации о местоположении, используют комбинации из двух и более систем глобального позиционирования. Подробнее о преимуществах работы нескольких систем одновременно вы можете ознакомиться в нашей статье .
Источник: resurscontrol.com
Глобальное покрытие Земли спутниковым интернетом Starlink от SpaceX ожидается уже в сентябре
Этой осенью интернет Илона Маска придет в каждый дом на Земле, обеспечив современной информационной сетью самые удаленные и труднодоступные места на нашей планете. По заявлению главы подразделения Starlink, входящего в компанию SpaceX, Гвинна Шотвела, уже в сентябре 2021 года спутниковая система обеспечит «непрерывный глобальный охват» Земли.
В настоящее время бета-тестирование интернета Starlink открыто в 11 странах мира, а в космосе развернуто около 1800 спутников. По заявлению Шотвела, сделанному во время технологической онлайн-конференции Macquarie Group, как только все спутники достигнут своей рабочей орбиты, интернет Starlink станет технически доступен в любой точке планеты. Произойдет это в сентябре.
Однако это не означает, что каждый желающий сможет воспользоваться услугами интернета Илона Маска. Помимо технической существует и правовая часть проекта, решение которой откроет всем жителям Земли доступ к высокоскоростному интернету Starlink. Прежде чем начать трансляцию интернета на территорию конкретной страны SpaceX следует получить от национального регулятора разрешение на оказание телекоммуникационных услуг. В некоторых странах такое разрешение будет получить сложнее, чем вывести на орбиту группу спутников, обеспечивающих технические возможности поставки интернета в самые удаленные точки планеты.
Всего система Starlink от SpaceX планирует запустить на орбиту 12 000 спутников, а программа оценивается в 10 млрд долларов. На май месяц участвовать в бета-тестировании Starlink изъявили желание 500 тысяч жителей. Полная реализация технических возможностей Starlink позволит увеличить скорость трансляции интернета до 40 раз по сравнению с существующими скоростями местных интернет провайдеров.
Источник: 24gadget.ru
GPS, ГЛОНАСС и другие системы глобальной спутниковой навигации: гайд от ГдеМои
Многие мобильные приложения и программное обеспечение используют GPS, ГЛОНАСС и другие системы глобальной спутниковой навигации. Первые из них были разработаны еще в середине прошлого века — и с тех пор каждый день в любое время суток и любую погоду помогают пользователям с точностью определять местоположение самых разных объектов.
Что такое современные ГНСС, какие есть системы спутниковой навигации и в чем разница между GPS и ГЛОНАСС? Читайте в формате ответов на вопросы.
Что такое глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС)
Глобальная навигационная спутниковая система или ГНСС (GNSS) — это система наземного и космического оборудования, которая позволяет определять местоположение объектов в пространстве через прием и передачу спутникового сигнала.
Помимо координат современные навигационные системы способны вычислять скорость и направление движения любых объектов, которые могут принимать сигналы от навигационных спутников. Такие объекты называются ГНСС- или GNSS-приемниками.
Первой в мире спутниковой навигационной системой считается Transit. В 1960-х годах, еще до старта известных GPS или ГЛОНАСС, американский военный флот использовал спутники для определения местоположения своих подводных лодок и судов.
Что входит в состав ГНСС
Глобальные навигационные спутниковые системы состоят из трех уровней: космического, наземного и пользовательского.
- Космический уровень — это множество спутников от разных ГНСС-систем, которые находятся на околоземной орбите и посылают сигналы с определенной частотой.
- Наземный уровень — это целая сеть следящих (или базовых) станций и антенн, которые отслеживают и корректируют положение навигационных спутников на орбите.
- Пользовательский уровень — это все наши устройства, которые могут принимать сигналы со спутников GPS, ГЛОНАСС или других систем. Смартфоны, планшеты, ноутбуки, GPS-трекеры, навигаторы, роверы и другая техника, которая может определять свое местоположение, считается ГНСС-приемниками.
Как работает ГНСС
Для определения местоположения объекта как раз необходимы два важнейших сегмента глобальной навигационной спутниковой системы. Это созвездие спутников на орбите, которое отправляет сигнал, и устройства, которые эти сигналы способны принимать.
Принцип определения местоположения основан на измерении расстояния от объекта (ГНСС-приемника) до спутников навигационной системы. Положение и перемещение спутников всегда известно с высокой точностью — они сами отправляют на устройства пакеты данных со своими координатами. Расстояние от спутника до объекта можно определить по задержке между отправкой сигнала с данными и его получением ГНСС-приемником. Задержка во времени вычисляется по высокоточным атомным часам, которые стоят на спутниках.
Для понимания своих координат объекту нужно знать расстояние как минимум до 4 спутников — чтобы вычислить собственную высоту над уровнем моря, долготу и широту.
Чем больше задействовано спутников и чем сложнее геометрическую фигуру они образуют, тем точнее устройство сможет определить свое местоположение. Поэтому все навигационные спутниковые системы имеют от 5 спутников на орбите, а повсеместно используемые глобальные GPS и ГЛОНАСС — свыше 20.
Какие существуют ГНСС
В мировой навигации лидируют глобальные навигационные спутниковые системы второго поколения: американская GPS, российская ГЛОНАСС, европейская Galileo и китайская Beidou. Принцип их действия одинаковый — разница лишь в количестве спутников и их расположении на орбите.
Глобальный охват каждая из ГНСС-систем обеспечивает с помощью спутниковой группы из 18-30 спутников средней околоземной орбиты. Все они расположены между несколькими орбитальными плоскостями. Все системы используют наклоны орбит больше 50°, а их спутники движутся на высоте порядка 20 000 километров и выше.
На помощь глобальным системам, в первую очередь GPS и ГЛОНАСС, приходят региональные. Отдельные страны также разворачивают собственные навигационные системы для точности определения координат объектов на своей территории.
- DORIS — Франция,
- QZSS — Япония,
- NAVIC — Индия.
Не только GPS и ГЛОНАСС: что мы знаем о Beidou, Galileo, QZNSS и NavIC
В настоящий момент полностью задействованными по всему миру считаются такие ГНСС, как GPS и ГЛОНАСС. Работа их спутников развернута на территорию всей нашей планеты. Оставшиеся навигационные системы работают только в своем регионе или же в процессе развития своей глобальной спутниковой группировки.