Глобальная Навигационная Спутниковая Система

Работа 2011 года

ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система (ГЛОНАСС) — российская спутниковая система навигации. Основой системы являются             24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в 3-х орбитальных плоскостях с наклонением 64,8°, и высотой 19100 км.

ГЛОНАСС - аналог американской системы GPS - первой системы глобального позиционирования. Призвана обеспечить возможность определения координат подвижных и неподвижных объектов на поверхности Земли. Система создана в военных целях.

Достаточно 18 действующих спутников на территории России для обеспечения практически 100%-ной непрерывной навигации. На остальной части Земного шара при этом перерывы в навигации могут достигать полутора часов. Практически непрерывная навигация по всей территории Земного шара обеспечивается при полной орбитальной группировке из 24-х спутников.

Принцип измерения аналогичен американской системе GPS (NAVSTAR). Первый спутник ГЛОНАСС был выведен  Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию.

Принцип работы.

Спутники системы ГЛОНАСС  непрерывно излучают навигационные  сигналы двух типов: навигационный  сигнал стандартной точности                       в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности                     в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц). Информация, предоставляемая навигационным сигналом стандартной точности, доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе и обеспечивает, при использовании приёмников

Возможность определения:

горизонтальных координат  с точностью 50-70 м (вероятность 99,7%);

вертикальных координат  с точностью 70 м (вероятность 99,7%);

составляющих вектора  скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99,7%)

точного времени с  точностью 0,7 мкс (вероятность 99,7%).

Эти точности можно значительно  улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений.

Сигнал высокой точности предназначен, в основном, для потребителей Министерства обороны России, и его несанкционированное использование не рекомендуется.

Для определения пространственных координат и точного времени  требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее  чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При  приёме навигационных радиосигналов  ГЛОНАСС приёмник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения.

Одновременно с проведением  измерений в приёмнике выполняется  автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве                   и времени относительно единой для системы шкалы времени и                             в геоцентрической* связанной декартовой** системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы в виде кеплеровских элементов*** их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приёмника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяются три координаты:

1. местоположения потребителя;
2. скорость его движения;
3. осуществляется привязка шкалы времени потребителя                        к высокоточной шкале Универсального координированного времени (UTC).

Как пример использования  ГЛОНАСС в гражданских целях можно привести Единую национальную диспетчерскую систему (ЕНДС) «ГЛОНАСС-Навигатор».

Единая национальная диспетчерская система   - первый национальный оператор услуг спутникового мониторинга и обеспечения безопасности мобильных объектов, осуществляет свою деятельность на территории России и стран СНГ.

__________________________________________________________________

*Геоцентрическая система координат - система координат с началом в центре Земли, в отличие от координат с началом на земной поверхности.

**Декартовая система координат двумерного пространства - две взаимно-перпендикулярные прямые определяющие двумерную плоскость.

**Декартовая система координат трехмерного пространства - три взаимно-перпендикулярные прямые или три взаимно-перпендикулярные плоскости определяющие 3-мерное пространство. 

***Кеплеровские элементы - последовательность чисел, с помощью которой программы слежения за спутниками вычисляют положение спутника в космосе.                             

Проект создан в поддержку  отечественной навигационной спутниковой  системы ГЛОНАСС. Уникальность проекта ЕНДС заключается в его общероссийском масштабе, использовании принципа роуминга в системе мониторинга, а также  оказании физическим и юридическим лицам дополнительных услуг, чья жизнь или работа связаны с передвижением по незнакомым районам, городам и регионам.

ЕНДС объединяет более 40 региональных представительств и  является крупнейшим поставщиком услуг мониторинга и охраны подвижных объектов. В рамках  проекта ведется активное сотрудничество со странами Евросоюза в области развития интеллектуальных транспортных систем. Наряду с вопросами безопасности ЕНДС оказывает и информационные услуги. Оказавшись в незнакомом регионе у операторов ЕНДС всегда можно узнать адреса и номера телефонов экстренных служб, ближайших гостиниц, больниц, автомастерских и любых других объектов, зарегистрированных в справочной службе.

Основные направления  деятельности компании:

• предоставление услуг безопасности и охраны имущества корпоративных клиентов и физических лиц с помощью беспроводных спутниковых технологий с определением местонахождения подвижных объектов
• создание и использование систем мониторинга и диспетчеризации транспорта и грузов, что позволяет с максимальной эффективностью использовать корпоративные транспортные парки по целевому назначению.

Программное обеспечение  спутниковой противоугонной системы  «ГЛОНАСС-Навигатор» сертифицировано  и имеет лицензии ФСТЭК, ФСБ, Гостехкомиссии, Федеральной Службы Геодезии и Картографии.

Основные возможности спутниковой противоугонной системы «ГЛОНАСС-Навигатор»:    

• обеспечение надежной защиты транспортных средств от угона и несанкционированного проникновения;  
• спутниковое обнаружение местоположения автомобиля (ГЛОНАСС/GPS);
• оперативное реагирование, поиск и возврат транспортного средства в случае угона;  
• противодействие попыткам демонтажа установленной спутниковой противоугонной системы;  
• контроль за перемещением транспортных средств (в том числе при увозе на эвакуаторе);  
• дистанционное управление техническими системами транспортных средств и стационарных объектов;  
• логистика и управление парком коммерческих автомобилей и специальной техники при помощи корпоративной телематической  системы, построенной на основе спутниковой противоугонной системы «ГЛОНАСС-Навигатор».

Спутниковая мониторинговая система «ГЛОНАСС-Навигатор» поможет:

• оказать своевременную техническую и иную помощь водителю, чье транспортное средство вышло из строя, стало участником ДТП или объектом криминального посягательства;
• оптимизировать маршруты передвижения и сократить пробег транспортного средства;
• избежать необоснованных простоев, в том числе по вине персонала;
• снизить нагрузку на собственные диспетчерские центры;
• уменьшить эксплуатационные расходы и затраты на топливо;
• продлить срок эксплуатации транспортного средства.

 

Вывод:

Изначально созданная в военных целях, система также широко используется в гражданских целях для определения координат объектов во всем мире, возможно в дальнейшем каждый гражданин сможет пользоваться не только сотовой связью, но и спутниковой.