Частоты gps и глонасс

Первоначально системы спутникового слежения, как в США, так и в СССР, разрабатывались под нужды военных для определения точных координат потенциальных целей поражения. Однако системы оказались весьма востребованными и в мирной жизни. В последние годы они распространились настолько, что почти каждый частный владелец автомобиля обзавелся навигатором или использует систему слежения, установленную в смартфоне. А для компаний, занимающихся перевозкой пассажиров, с 2012 года установка систем мониторинга является обязательной.

Что такое системы мониторинга GPS и ГЛОНАСС

Спутниковые системы мониторинга ГЛОНАСС (Россия) и GPS (США) используются, в первую очередь, для определения местоположения подвижных объектов — автомобилей, поездов, самолетов. Основная функция любой системы — это непосредственно мониторинг, включающий определение координат, направление, скорость движения, расход топлива и т.д. Эта функция помогает водителю ориентироваться при движении в незнакомых ему районах, и при этом дает возможность логистическим компаниям контролировать допускаемые им нарушения — отклонения от маршрута, нецелевое использование транспортного средства, слив топлива, несоблюдение режима труда и отдыха. В некоторых системах предусмотрены такие опции, как включение зажигания только через СМС-сообщения, аудиоконтроль салона автомобиля, отключение зажигания при выезде из рабочей зоны. С помощью системы диспетчер может оперативно связываться с водителем во время движения. Для этого применяется система текстовых сообщений с обратной связью или голосовая связь с объектом.

Функция контроля используется также для учета передвижений транспорта, учета доставки грузов в определенные точки. Система дает возможность получать отчеты по стоянкам и движению, по пробегу, по расходу топлива, посещению зон, скорости, разгрузкам, пассажиропотоку и т.д. Отслеживаются практически все аспекты работы автомобиля и водителя.

Еще одна важная функция — обеспечение безопасности. Определение местоположения транспорта дает возможность быстро обнаружить угнанную машину. ГЛОНАСС/GPS-маячки системы обычно расположены в труднодоступных местах, так что угонщики в большинстве случаев не успевают обнаружить их и отключить. В случае аварии система сама подаст в службы спасения сигнал бедствия.

Как это работает? Принцип работы любой системы — ГЛОНАСС или GPS — основан на отслеживании и анализе временных и пространственных координат объекта. Установленный в нем трекер получает сигнал от спутников и сервисов глобальной беспроводной сети. Для получения такого сигнала автомобиль должен быть оснащен специальными модулями, автоматически вычисляющими координаты объекта, исходя из расположения спутников и вышек сотовой связи, находящихся от него на минимальном расстоянии. Все телеметрические данные или события, например авария, накапливаются в памяти трекера и через определенные временные интервалы передаются на сервер, оборудованный соответствующим ПО, или в виде СМС-сообщений на мобильное устройство.

Кроме ГЛОНАСС/GPS-трекера со встроенными GPS/GSM-модулями, оборудование систем спутниковой навигации в машине включает в себя микроконтроллер и память. Также в систему входит несколько датчиков (в зависимости от выбранных функций), GSM/GPS-антенны и программное обеспечение, позволяющее принимать отчеты через интернет.

Сфера применения систем спутникового мониторинга весьма широка. Кроме военной, она охватывает, в первую очередь, транспортную отрасль, включая пассажирские перевозки, грузоперевозки и логистику. Целесообразно использовать слежение и в горнодобывающей промышленности, при строительстве дорог, в работе служб безопасности и быстрого реагирования. В последние годы область применения расширяется — системы персонального спутникового мониторинга применяют для отслеживания перемещений людей, например, детей или стариков, и даже домашних животных.

Отличия GPS от ГЛОНАСС

И GPS, и ГЛОНАСС создавались для военных целей, но в США на 7 лет раньше по сравнению с ГЛОНАСС был снят запрет на ограничение точности для гражданских устройств. После снятия этого запрета система начала стремительно развиваться. В остальном принципы построения систем глобального позиционирования весьма схожи — на околоземную орбиту запускается определенное количество спутников, которые и передают сигнал принимающим устройствам для определения координат объектов. Достаточным количеством спутников считается 24 единицы.

Численность группировки космических аппаратов у ГЛОНАСС — 27 единиц, 24 основных и 3 резервных. При этом для покрытия территории России достаточно всего 18 спутников. По мнению аналитиков, увеличение количества спутников в ближайшие годы нецелесообразно [1] .

Космическая сеть GPS на сегодняшний день состоит из 32 спутников, 24 из которых основные, а 6 резервные. В будущем GPS планирует увеличить свою группировку до 48 спутников.

Расположение спутников в системах полностью отличается. Спутники GPS располагаются в шести плоскостях по четыре штуки в каждой на высоте 20 180 км с наклонением 55°. Спутники вращаются синхронно вращению Земли, для точного позиционирования поэтому требуется помощь корректирующих станций. На земле находится главная контрольная станция и 10 станций слежения. Три станции передают спутникам корректировочную информацию, а они распределяют ее на всю сеть.

Спутники ГЛОНАСС занимают три плоскости по 8 аппаратов на меньшей высоте — 19 140 км и с наклонением 64,8°. Спутники движутся асинхронно по отношению к Земле, это дает им более стабильное положение и облегчает управление. Наземный сегмент состоит из 14 станций, расположенных в России, и по одной в Антарктиде и Бразилии.

Читайте также:  Kx tes824 драйвер windows 7 64

Частота сигнала. По сути, и ГЛОНАСС, и GPS передают обычные радиосигналы на определенных частотах. Спутники постоянно излучают навигационные сигналы двух типов:

  • навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 — 1,6 ГГц для ГЛОНАСС и 1,575 ГГц для GPS.
  • навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазоне L1 и L2 — 1,2 ГГц (ГЛОНАСС) и 1,227 ГГц (GPS) [2] .

Получается, что хотя сигналы в обеих системах и разнесены по частоте, они передаются в очень близких диапазонах. Но зато методы кодирования сигналов используются совершенно разные. В ГЛОНАСС применяется более защищенный и более ресурсоемкий принцип «выделенной линии» FDMA. В GPS — устойчивый, менее защищенный и более экономичный кодированный множественный доступ CDMA.

Точность позиционирования. На сегодня погрешность в определении координат несколько ниже у системы GPS — от 2 до 4 метров. На территории США, Канады, Китая, Японии и стран благодаря работе станций, осуществляющих поправки дифференциального режима, погрешность снижается до 1–2 метров. Как ожидается, спутники последнего поколения GPS будут давать погрешность примерно в 0,6–0,9 м [3] .

У ГЛОНАСС погрешность позиционирования составляет 3–6 метров, но теоретически, система имеет возможность снижения этого показателя до 10 см [4] . Как обещают разработчики, этот параметр будет достигнут в 2020-х годах.

Доступность сигнала. ГЛОНАСС покрывает 100% территории РФ и примерно 70% территории всего земного шара [5] . GPS работает в любом месте Земли, исключая приполярные области.

По сути, обе системы могут быть взаимодополняемыми. Оптимальное решение — это именно спутниковый ГЛОНАСС/GPS-мониторинг транспорта. Недостатки систем взаимно нивелируются, и устройство выдает максимально точный и качественный результат. Большинство современных устройств оборудовано такими комплексными системами спутникового слежения.

Преимущества внедрения систем спутниковой навигации

Внедрение систем спутникового контроля существенно облегчает процесс управления предприятием, использующим в своей работе автотранспорт.

Во-первых, она дает возможность постоянного контроля. За пару кликов мышкой можно точно выяснить, где сейчас находится определенный водитель, почему произошла задержка рейса, соблюдается ли температурный режим при перевозке сложных грузов. Тайные отклонения от маршрута теперь попросту невозможны, и это может существенно повысить производительность труда.

Во-вторых, система позволяет снизить затраты. На основе статистических данных, полученных после анализа расстояния до объектов, скоростного режима и расхода топлива можно разрабатывать оптимальные маршруты передвижения, а значит, экономить топливо и время, снижать затраты на ремонт автотранспорта за счет его меньшей изношенности. Уменьшается количество простоев и объем холостого пробега и примерно на 20–30% увеличиваются обороты рейсов — потребность в расширении автопарка снижается.

Кроме того, система спутникового контроля топлива не позволит недобросовестным работникам сливать бензин и продавать его на сторону. Любой неустановленный расход будет зафиксирован системой слежения, а информация о нем передана собственнику. С помощью системы можно снизить и расходы на связь с водителем, поскольку в функционал уже заложена такая опция.

Стоимость сервиса GPS и ГЛОНАСС-мониторинга

Цена систем спутникового мониторинга складывается из нескольких составляющих — страны-производителя трекера, используемых систем навигации, качества комплектующих и наличия дополнительных функций.

Самыми дешевыми являются изделия китайского производства, цена здесь начинается чуть ли ни от одной тысячи рублей. Но при этом набор дополнительных функции у таких систем минимален, а срок службы и условия обслуживания далеки от приемлемых.

Европейские устройства более дорогие, от 5 000 рублей, но за эти деньги покупатель получает надежный и качественный прибор с большим количеством дополнительных опций и современным программным обеспечением. Единственная проблема в том, что иногда такое оборудование не адаптировано для российских условий.

Серьезную конкуренцию зарубежным производителям в последнее время составляют отечественные разработчики. По качеству и функциональности российские приборы практически не уступают импортным, а по цене гораздо выгоднее их, при этом они отлично работают в российских условиях. Цена на такие устройства начинается примерно от 2500 рублей.

Стоимость обслуживания системы определяется в основном тарифным планом и объемом возможностей. Дороже всего в обслуживании американские и европейские системы, при этом за доступ к истории перемещений приходится платить дополнительно.

Отечественные поставщики оказывают услуги по обслуживанию на более выгодных условиях в среднем от 400 рублей в месяц. Кроме того, необходимо однократно заплатить за монтаж и подключение системы. Цена в этом случае зависит от набора подключаемых опций. В среднем стоимость подключения одного датчика составляет 1000–1500 рублей [7] .

Итак, установка системы спутникового мониторинга — это вполне реальная возможность обеспечения контроля над работой сотрудников компании и защиты автомобиля от угона. Окупается она достаточно быстро, к тому же на рынке можно найти устройства по вполне приемлемым ценам. Главное — правильно выбрать компанию, которая будет заниматься установкой и последующим сервисом.

Как можно установить систему слежения за автомобилем на базе ГЛОНАСС и GPS-мониторинга?

Рассказывает Широков Денис Юрьевич, генеральный директор компании «Спутник-2М», специализирующейся на системах спутниковой навигации:

«Сегодня на российском рынке присутствует огромное количество фирм, занимающихся системами спутниковой навигации. Но как специалист я бы порекомендовал обращаться в те компании, которые не просто продают системы, но и одновременно устанавливают и обслуживают их. Это залог того, что купленное оборудование будет действительно соответствовать заявленному уровню. Работа с нашей компанией начинается с того, что мы консультируем клиента и помогаем ему выбрать наиболее удобный способ слежения и оптимально подходящее оборудование. При необходимости проводится бесплатный инструктаж по работе с интерфейсом программы. После этого наши специалисты установят явные или скрытые бортовые модули на автомобилях клиента, вид транспорта при этом не имеет значения. В результате заказчик получает систему слежения под ключ, не тратя времени и средств на ее выбор в одном месте и монтаж в другом.

Что касается предлагаемого нами оборудования — то это популярные и недорогие системы от отечественных и зарубежных разработчиков по вполне демократичным ценам. Самый дорогой модуль обойдется примерно в 11 400 рублей. Кроме модулей у нас большой ассортимент датчиков, устройств для прослушивания салона и прочих элементов, расширяющих функционал трекера.

Абонентская плата составляет всего 400 рублей, в эту сумму входит круглосуточный доступ к серверу спутникового мониторинга, сервисная и гарантийная поддержка, обслуживание SIM-карты, архивирование информации, консультации по скайпу и электронной почте и многое другое».

Читайте также:  Мини звуковая карта usb

P.S. Компания ООО «Спутник-2М» предлагает свои услуги на рынке телематических услуг с 2012 года.

Система спутникового мониторинга — доступная и простая возможность решения задач транспортной логистики.

Подключение дополнительных датчиков — способ контролировать:

Стоимость установки спутниковой системы может зависеть от типа устанавливаемого оборудования, марки автомобилей, варианта установки, а также количества автомобилей в автопарке.

С помощью настраиваемых отчетов системы контроля транспорта можно не только контролировать перемещения транспорта, но и оптимизировать маршруты поездок.

Опытные специалисты могут установить и настроить систему спутникового мониторинга на любой автомобиль в кратчайшие сроки.

Современные компании, специализирующиеся на системах мониторинга транспорта, предлагают полный спектр услуг:

  • продажа оборудования для мониторинга;
  • установка и настройка системы;
  • техническое обслуживание систем мониторинга;
  • диспетчерская поддержка.

Как выбрать компанию?

  • 1 http://nsn.fm/hots/chislo-sputnikov-glonass-uvelichat-vdvoe-analitiki-ne-uvideli-v-etom-smysla.php
  • 2 https://allcamers.ru/stati/33-kak-stat-nevidimkoj-dlya-glonass.html
  • 3 https://aboutspacejornal.net/космические-аппараты/искусственный-спутник-земли/спутник-связи/спутники-gps/
  • 4 http://mssglonass.ru/articles/chem-otlichaetsya-glonass-ot-gps/
  • 5 http://planet-today.ru/novosti/tekhnologii/item/71635-v-chem-otlichie-glonass-ot-gps
  • 6 https://www.aviapanorama.ru/2018/05/navitglonass-forum/
  • 7 http://www.control-transporta.ru/tseny/stoimost-uslug

Тре­ке­ры для мо­ни­то­рин­га объ­ек­тов на ос­но­ве сис­тем гло­баль­но­го по­зи­ци­о­ни­ро­ва­ния ис­поль­зу­ют­ся по боль­шей час­ти для кон­тро­ля за транс­порт­ны­ми средст­ва­ми. Од­на­ко все ча­ще их ста­ли при­ме­нять для на­блю­де­ния за до­маш­ни­ми жи­вот­ны­ми и пре­ста­ре­лы­ми людь­ми, от­лу­ча­ю­щи­ми­ся из до­ма без со­про­вож­де­ния.

ПРИКЛАДНОЙ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ГЛОНАСС

О навигации
Поддержка потребителей
О системе ГЛОНАСС
Технические характеристики
Пользователям ГЛОНАСС

О системе ГЛОНАСС

История развития ГЛОНАСС

Впервые предложение по использованию спутников для навигации было сделано проф. В.С. Шебшаевичем в 1957г. Эта возможность была открыта им при исследовании приложений радиоастрономических методов в самолетовождении. Данные исследования были использованы в 1963г. при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой "Цикада".
В 1967г. был выведен на орбиту первый навигационный отечественный спутник "Космос-192".
Система "Цикада" была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 г.
После 2008 года потребители космических навигационных систем «Цикада» и «Цикада-М» были переведены на обслуживание ГЛОНАСС, и эксплуатация этих систем была прекращена.

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 г. запуском спутника "Космос-1413". Система ГЛОНАСС была принята в опытную эксплуатацию в 1993 г.
В 1995 г. развернута орбитальная группировка полного состава (24 КА «Глонасс» первого поколения) и начата штатная эксплуатация системы.

Структура ГЛОНАСС

Система ГЛОНАСС в расширенной конфигурации включает в себя следующие составные части:

  • Космический комплекс системы ГЛОНАСС, состоящий из орбитальной группировки, средств выведения, наземного комплекса управления
  • Функциональные дополнения, включая широкозонную систему функционального дополнения ГНСС – систему дифференциальных коррекций и мониторинга, а также региональные и локальные системы мониторинга и дифференциальной навигации
  • Система высокоточной апостериорной эфемеридно-временной информации
  • Средства фундаментального обеспечения ГЛОНАСС – системы оперативного определения параметров вращения и ориентации Земли, системы формирования государственной шкалы всемирного скоординированного времени, геодезической основы РФ
  • Навигационная аппаратура потребителей

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 Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения АО "ЦНИИмаш".

Международная деятельность

За последние годы своего развития ГНСС и их функциональные дополнения 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.
Читайте также:  Microsoft word для чайников

Специалисты ИАЦ КВНО также участвуют в двусторонних переговорах и консультациях с провайдерами зарубежных глобальных и региональных навигационных систем, участвуют в работах по созданию за рубежом наземного измерительного сегмента системы ГЛОНАСС, являющимся 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 функциональных дополнений ГНСС .

Система функциональных дополнений ГНСС представляет собой 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 функциональные дополнения, ориентированные на различных потребителей и отличающиеся местом размещения, размером зон обслуживания, типом канала доведения корректирующей информации.

Распределение частот на двух частотных поддиапазонах

Среди ключевых отличий GPS от ГЛОНАСС — способы передачи сигналов разными НКА. В GPS благодаря применению кодового разделения каналов (CDMA) передача навигационных радиосигналов осуществляется на двух фиксированных частотах (L1 и L2). При частотном методе разделении (FDMA), которое используется в системе ГЛОНАСС, шумоподобные навигационные радиосигналы передаются на несовпадающих парах несущих частот.

Интерфейс между подсистемой космических аппаратов (ПКА) и навигационной аппаратурой потребителей (НАП) состоит из радиолиний L-диапазона частот. L — это диапазон частот дециметровых длин волн, который используется для наземной и спутниковой радиосвязи. Диапазон простирается от 1 до 2 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 30 до 15 см).

В ГЛОНАСС каждый НКА модификаций ГЛОНАСС и ГЛОНАСС-М используется частотное разделение навигационных радиосигналов НКА в обоих поддиапазонах L1 и L2. Каждый НКА излучает два фазоманипулированных сигнала, т.е. использует

свою пару литерных частот, одна из которых принадлежит диапазону Ы

1600 МГц, другая — диапазону Ь2

Сигнал в диапазоне Ы находится на центральной частоте 1602 МГц, а частота передачи спутников определяется по формуле

/, = 1602 МГц + п • 0,5625 МГц,

где п — номер частотного канала (п = -7, -6, -5, . 0, . 6, ранее /7 = 0, . 13).

Сигнал в диапазоне Ь2 находится на центральной частоте 1246 МГц, а частота каждого канала определяется по формуле

/2 = 1246 МГц + п • 0,4375 МГц.

Математически способ определения номинальных значений несущих частот в верхнем (П) и нижнем (Ь2) диапазонах выглядит следующим образом:

А.к = А.о + кА А’ /го = 1602,0000 МГц; А/; = 0,5625 МГц;

Аис = /2.0 + *46; Ло = 1246,0000 МГц; ДГ2 = 0,4375 МГц;

где к — литера (условный порядковый номер) пары несущих частот А к и А в диапазонах П и Ь2. При этом крайним значениям литер к = 1 и к = 24 соответствовали следующие значения несущих частот:

Ал = 1602,5625 МГц; А.и = 1615,5000 МГц;

/2, = 1246,4375 МГц; /2 24 = 1256,5000 МГц.

Распределение номеров к между НКА отображается в альманахе системы.

Для каждого НКА рабочие частоты поддиапазонов Ы и Ь2 когерентны и формируются от общего стандарта частоты. Номинальное значение частоты этого стандарта с точки зрения наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, равно 5,0 МГц. Для компенсации релятивистских эффектов частота, формируемая бортовым стандартом частоты, с точки зрения наблюдателя, находящегося на НКА, смещена относительно 5,0 МГц на относительную величину Д///= —4,36 • Ю“ 10 или Д/= —2,18 • 10

3 Гц, т.е. равна 4,99999999782 МГц (величины даны для номинального значения высоты орбиты НКА, равного 19 100 км).

Сигналы передаются с расширением спектра методом прямой последовательности (ОБЭБ) и модуляцией через двоичную фазовую манипуляцию (ВР8К).

В системе ГЛОНАСС опорный генератор имеет частоту 5 МГц, в два раза меньшую по сравнению с GPS (10,23 МГц). Символы СТ-кода ГЛОНАСС передаются с тактовой частотой 511 кГц и имеют период повторения около 2 мкс. Для формирования ПСП используется 9-разрядный сдвиговый регистр. Количество символов в коде составляет МСТ = 2 9 — 1 = 511, а длительность кода равна около 1 мс, т.е. такая же, как и в GPS.

Находящиеся в противоположных точках орбитальной плоскости (антиподные НКА), могут передавать навигационные радиосигналы на одинаковых частотах. Отношение рабочих частот L1 и L2, излучаемых определенным НКА, составляет: fK2/fKX = 7/9.

Примечание. С 2013 г. в системе ГЛОНАСС используются спутники ГЛОНАСС-К2 с кодовым разделением сигналов. В спутниках применяются три открытых и два зашифрованных сигнала в формате CDMA.

Мощность радиосигналов, принимаемых приемником потребителя

Мощность радиосигнала, принимаемого потребителем от НКА ГЛОНАСС-М, на выходе приемной линейно поляризованной антенны с коэффициентом усиления +3 дБ и при угле места НКА более 5° составляет не менее —161 дБ Вт для частот поддиапазонов Ы и 1.2.

Излучаемый каждым НКА системы ГЛОНАСС навигационный радиосигнал в поддиапазонах П и Ь2 имеет правую круговую поляризацию.

Спектр мощности навигационного радиосигнала практически полностью определяется тактовой частотой ПСП, которая на несколько порядков превышает тактовую частоту ЦИ. Соответственно, ширина основного лепестка огибающей спектра мощности радиосигнала, модулированного СТ-кодом, равна 1,022 МГц, а ВТ-кодом —10,22МГц.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *