Спутниковая навигация GPS/ГЛОНАСС — mssglonass.ru
Спутниковой навигацией пользуются водители, велосипедисты, туристы – даже любители утренних пробежек отслеживают собственный маршрут при помощи спутников. Вместо того чтобы расспрашивать прохожих, как найти нужный дом, большинство предпочитают достать смартфон и задать этот вопрос ГЛОНАСС или GPS. Несмотря на то, что модули спутниковой навигации установлены в каждом смартфоне и в большинстве спортивных часов, только один человек из десяти понимает, как работает эта система и как в море девайсов с функциями GPS/ГЛОНАСС найти подходящий.
Как устроена спутниковая навигационная система
Аббревиатура GPS расшифровывается как Global Positioning System: «система глобального позиционирования», если переводить дословно. Идея использовать спутники на околоземной орбите для определения координат наземных объектов появилась в 1950-е, сразу после того, как Советский Союз запустил первый искусственный спутник. Американские ученые отслеживали спутниковый сигнал и обнаружили, что его частота меняется, когда спутник приближается или отдаляется. Поэтому, зная свои точные координаты на Земле, можно вычислить и точное расположение спутника. Это наблюдение и дало толчок для разработки глобальной системы расчета координат.
Первоначально открытием заинтересовался флот – разработку начала военно-морская лаборатория, но со временем было решено создать единую систему для всех вооруженных сил. Первый спутник GPS вывели на орбиту 1978-м. Сейчас сигналы передают около тридцати спутников. Когда навигационная система заработала, военные ведомства США сделали подарок всем жителям планеты – открыли свободный доступ к спутникам, так что каждый может пользоваться Global Positioning System бесплатно, был бы приемник.
Вслед за американцами Роскосмос создал свою систему: первый спутник ГЛОНАСС вышел на орбиту в 1982 году. ГЛОНАСС – Глобальная навигационная спутниковая система, работающая по тому же принципу, что и американская. Сейчас на орбите находятся 24 российских спутника, которые обеспечивают координирование.
Чтобы воспользоваться одной из систем, а лучше двумя одновременно, нужен приемник, который будет получать сигналы от спутников, а также компьютер для расшифровки этих сигналов: местоположение объекта вычисляется, исходя из интервалов между полученными сигналами. Точность вычислений – плюс-минус 5 м.
Чем больше спутников «видит» устройство, тем больше информации может предоставить. Для определения координат навигатору достаточно увидеть всего два спутника, но если он запеленгует хотя бы четыре спутника, девайс сможет сообщить, например, скорость передвижения объекта. Поэтому современные навигационные устройства считывают все больше параметров:
- Географические координаты объекта.
- Скорость его передвижения.
- Высоту над уровнем моря.
Какие могут возникнуть погрешности в работе GPS/ГЛОНАСС
Спутниковая навигация хороша тем, что доступна круглосуточно из любой точки планеты. Где бы вы ни находились, если у вас есть приемник – вы сможете определить координаты и построить маршрут. Однако на практике сигнал спутников могут глушить физические препятствия или погодные катаклизмы: если вы проезжаете подземный туннель, а сверху к тому же бушует шторм, сигнал может не «добить» до приемника.
Эту проблему решили за счет технологии A-GPS: она предполагает, что приемник обращается через альтернативные каналы связи к серверу. Тот, в свою очередь, использует данные, полученные от спутников. Благодаря этому можно пользоваться навигационной системой в помещениях, туннелях, в непогоду. Технология A-GPS рассчитана на смартфоны и прочие персональные устройства, поэтому, выбирая навигатор или смартфон, уточняйте, поддерживает ли он этот стандарт. Так вы сможете быть уверенными, что устройство не подведет в ответственный момент.
Владельцы смартфонов иногда жалуются, что навигатор работает не точно или периодически «отключается», не определяет координаты. Как правило, это связано с тем, что в большинстве смартфонов функция GPS/ГЛОНАСС по умолчанию отключена. Для расчетов координат устройство использует сотовые вышки или беспроводной интернет. Проблема решается настройкой смартфона, активацией нужного способа определения координат. Также может потребоваться калибровка компаса или сброс настроек навигатора.
Виды навигаторов
- Автомобильные. Навигационные система, завязанная на спутниках ГЛОНАСС или их американских аналогах, может быть частью бортового компьютера авто, но чаще покупают отдельные устройства. Они не только определяют координаты машины и позволяют без проблем добраться из пункта А в пункт Б, но также защищают от угона. Даже если злоумышленники угонят машину, ее можно будет отследить по маячку. Плюс специальных устройств для авто еще и в том, что они предусматривают установку антенны – за счет антенны можно усилить ГЛОНАСС-сигнал.
- Туристические. Если в автомобильный навигатор можно установить специальный набор карт, то к туристическим устройствам предъявляются более строгие требования: современные модели допускают использование расширенного набора карт. Однако самый простой туристический девайс – это только приемник сигнала с простейшим компьютером. Он может даже не отмечать координаты на карте, и тогда потребуется бумажная карта с навигационной сеткой. Впрочем, сейчас такие устройства покупают только из соображений экономии.
- Смартфоны, планшеты с GPS/ГЛОНАСС-приемником. Смартфоны также позволяют загрузить расширенный набор карт. Их можно использовать, как автомобильные и туристические навигаторы, главное – установить приложение и загрузить необходимые карты. Многие из полезных навигационных программ – бесплатные, но за некоторые нужно заплатить небольшую сумму.
Навигационные программы для смартфонов
Одна из самых простых программ, рассчитанных на тех, кто не хочет вникать в функционал: MapsWithMe. Она позволяет загрузить из сети карту нужного региона, чтобы затем пользоваться ею, даже если соединения с интернетом не будет. Программа покажет местоположение на карте, отыщет отмеченные на этой карте объекты – их можно сохранять в закладки и пользоваться потом быстрым поиском. На этом функционал исчерпывается. Программа использует только векторные карты – другие форматы загрузить нельзя.
Владельцы устройств на Android могут воспользоваться программой OsmAnd. Она подходит водителям и пешеходным туристам, поскольку позволяет автоматически проложить маршрут по автодорогам или горным тропинкам. ГЛОНАСС-навигатор будет вести вас по маршруту голосовыми командами. Кроме векторных карт, можно использовать растровые, а также отмечать путевые точки и записывать треки.
Ближайшая альтернатива OsmAnd – приложение Locus Map. Оно подойдет для пешеходных туристов, поскольку напоминает классическое навигационное устройство для туристов, какие были в ходу до появления смартфонов. Использует и векторные, и растровые карты.
Туристические устройства
Смартфоны и планшеты могут заменить специальное GPS/ГЛОНАСС-устройство для туризма, но у такого решения есть свои недостатки. С одной стороны, если есть смартфон, не нужно покупать никаких дополнительных девайсов. На большом ярком экране легко работать с картой, выбор приложений широкийо – мы указали всего несколько программ, охватить все предложения невозможно. Но у смартфона есть и недостатки:
- Быстро разряжается. В среднем устройство работает сутки, а в режиме постоянного поиска координат – и того меньше.
- Требует бережного обращения. Конечно, существуют защищенные смартфоны, но кроме того, что они дорогие, надежность такого смартфона все равно не сравнится со специальным туристическим ГЛОНАСС-устройством. Оно может быть полностью водонепроницаемым.
Для многодневных походов по дикой местности разработаны специализированные устройства, во влагозащищенных корпусах и с мощными аккумуляторами. Однако при выборе такого прибора важно уточнять, чтобы он поддерживал и векторные, и растровые карты. Растровая карта – это изображение, привязанное к координатам. Вы можете взять бумажную карту, отсканировать ее, связать с координатами ГЛОНАСС – и получится растровая карта. Векторные карты – не картинка, но набор объектов, которые программа размещает на изображении. Система позволяет запустить поиск по объектам, но самостоятельно создать подобную схему сложно.
ГЛОНАСС от производителя: Система GPS мониторинга транспорта
Автомобильный навигатор глонасс в Челябинске
Каталог
Автомобильный Держатель Wiiix HT-45T7mg для смартфонов и навигаторов, магнитный, черный навигатор глонасс
190
подробнее
Автомобильный держатель для телефона и навигатора глонасс
387
1011
подробнее
Автомобильный Магнитный держатель для телефона/смартфона/навигатора на лобовое стекло CARLINE mg5-pb навигатор глонасс
699
подробнее
Автомобильный Навигатор NAVITEL N500 Magnetic глонасс
5000
подробнее
Автомобильный Держатель Redline HOL-12 для смартфонов и навигаторов, черный [ут000018151] навигатор глонасс
350
подробнее
Автомобильный GPS-навигатор Navitel E707 Magnetic глонасс
8346
8990
подробнее
Автомобильный Держатель Redline HOL-01 для смартфонов и навигаторов, черный [ут000016241] навигатор глонасс
650
подробнее
Автомобильный Держатель Buro T32 для смартфонов и навигаторов, черный навигатор глонасс
350
подробнее
Автомобильный Навигатор Navitel G500 глонасс
5490
подробнее
Автомобильный Держатель Redline HOL-02 для смартфонов и навигаторов, черный [ут000016500] навигатор глонасс
550
подробнее
Автомобильный GPS-навигатор Navitel G500 глонасс
6555
6999
подробнее
Держатель автомобильный Buro T32 для смартфонов и навигаторов, черный навигатор глонасс320
490
подробнее
Автомобильный Навигатор GPS Navitel G500 5″ 480×272, 4Gb, microSD, черный глонасс
5325
подробнее
Автомобильный Навигатор NAVITEL C500 5″ 800×480, 4Gb, microSD, черный б/у, отказ от покупки, следы эксплуатации, полный комплект глонасс
2350
подробнее
Автомобильный Навигатор Navitel C500, 5″ 480×272 Touch, 128Mb RAM, 4Gb, 950mAh, Windows CE 6. 0, Навител глонасс
4600
подробнее
Автомобильный Держатель универсальный для смартфонов и навигаторов AVS AH-2227-BL глонасс
563
925
подробнее
Автомобильный Навигатор Navitel E505 Magnetic глонасс
5990
подробнее
Автомобильный Навигатор Navitel N500 MAG глонасс
4999
подробнее
Магнитный держатель для телефона в автомобиль на торпеду. Крепление смартфона Apple iPhone / Android машину панель. Лучший автомобильный 360 зарядки Айфон Андроид. с магнитом планшета навигатора. Золотой. навигатор глонасс
320
1190
подробнее
Автомобильный держатель 360 градусов для телефона, смартфона, навигатора в дефлектор (воздуховод) глонасс
264
1300
подробнее
Автомобильный Вертикальный держатель для телефона в авто передней панели, подставка смартфона, чехол планшета, автомобиль, машину, авто, стойка телефонная, штатив универсальная, антискользящая, электроники, аксессуар навигатора глонасс
450
1312
подробнее
Держатель автомобильный Ritmix RCH-005 V Magnet для смартфонов/GPS-навигаторов, на вентиляционную решетку, черный (RCH-005) навигатор глонасс
215
подробнее
Автомобильный Навигатор Navitel E707 Magnetic, 7″ 800×480 Touch, 256Mb RAM, 8Gb, MicroSD, 1500mAh, Linux, Навител глонасс
6750
подробнее
Автомобильный Магнитный металлический держатель TopGadget с универсальным креплением на решетку воздуховода.
272
890
подробнее
Автомобильный Держатель Redline для смартфонов и навигаторов, черный [ут000009127] навигатор глонасс
390
подробнее
Автомобильный навигатор Держатель телефона/навигатора на лобовое стекло/панель Arnezi A0602014 глонасс
629
подробнее
Автомобильный Раздвижной держатель для телефона/смартфона/навигатора с экраном 3.5-6.3”, на лобовое стекло CARLINE 3.5-6.3” навигатор глонасс
479
подробнее
Автомобильный Навигатор Garmin DriveAssist 50 RUS LMT глонасс
39308
подробнее
Альтернатива GPS, о существовании которой вы никогда не знали
Знаете ли вы, что службы определения местоположения — это нечто большее, чем GPS? Есть еще одна спутниковая навигационная система, о которой вы, возможно, не слышали, но, вероятно, уже используете. ГЛОНАСС называется.
Что такое ГЛОНАСС?
Аббревиатура от «Глобальная навигационная спутниковая система» (Глобальная навигационная спутниковая система). ГЛОНАСС — это спутниковая навигационная система Воздушно-космических сил России, очень похожая на GPS. В то время как GPS появился первым, созданным армией Соединенных Штатов в 1978, ГЛОНАСС задумывался как альтернативная система.
Современное использование ГЛОНАСС такое же, как и GPS, при этом она в основном используется в качестве системы для автомобильной и авиационной навигации. Однако исторически он использовался во всех родах вооруженных сил России в качестве навигационной системы в высокоскоростных сценариях, таких как реактивные самолеты и баллистические ракеты.
Разработка ГЛОНАСС началась в конце 1970-х годов, когда была выпущена первая система. Он использовался в основном для определения местоположения, измерения скорости и времени и был доступен во всем мире. Однако с распадом Советского Союза финансирование было сокращено, и оно не было полностью завершено. Вкупе с коротким сроком службы (около трех лет) спутников мало кто верил в успех программы ГЛОНАСС. Только в 2001 году, когда президент России Владимир Путин объявил его завершение высшим приоритетом правительства и значительно увеличил финансирование, он стал рассматриваться как серьезный технологический институт.
В 2007 году Путин издал Указ Президента Российской Федерации, открывающий ГЛОНАСС для неограниченного публичного использования. Это была попытка привлечь общественный и отраслевой интерес, а также бросить вызов однородности американской системы GPS. К 2010 году ГЛОНАСС достиг полного охвата территории России. Год спустя, благодаря своей орбитальной спутниковой группировке, она достигла глобального охвата.
Как это работает?
ГЛОНАСС состоит из трех компонентов. Во-первых, это космическая инфраструктура, состоящая из спутниковой группировки. Это группа спутников, работающих вместе в системе. Они обычно устанавливаются в орбитальных плоскостях или путях вокруг Земли, по которой они вращаются.
Они работают с наземными сетями, которые повышают точность и скорость спутников, возвращая геодезическую информацию. Сети наземного местоположения идеально равномерно распределены по всему миру, что обеспечивает равномерную доступность и точность системы. Однако при использовании ГЛОНАСС наземные сети локации расположены в основном в России, Антарктиде, Бразилии и на Кубе. Россия также согласилась открыть наземные станции в Китае, что позволит ей стать жизнеспособным конкурентом GPS на одном из самых быстрорастущих рынков бытовой электроники в мире. Кроме того, в 2014 году планируется открыть еще семь наземных станций ГЛОНАСС. Все они будут расположены за пределами России.
Триангуляция местонахождения приемника, третья часть. Это любое устройство, совместимое с ГЛОНАСС, например, смартфон или автомобильная навигационная система.
Триангуляция выполняется посредством ряда вычислений, основанных на содержании сигналов, отправляемых спутниками. Они отправляются через определенные промежутки времени. Любой приемник на земле или рядом с ней, использующий ГЛОНАСС для позиционирования, будет использовать сигналы как минимум четырех спутников для оценки положения, скорости и времени.
Гай Макдауделл объяснил, что триангуляция (или трехсторонняя трансформация) была объяснена более подробно в его статье «Как спутники отслеживают мобильные телефоны?».
ГЛОНАСС впервые использовала метод доступа к каналам FDMA (метод множественного доступа с частотным разделением) для связи со спутниками с 25 каналами для 24 спутников. Это популярный протокол, используемый в спутниковой связи, но его недостатком являются перекрестные помехи, вызывающие помехи и сбои.
С 2008 года ГЛОНАСС использует CDMA (метод множественного доступа с кодовым разделением каналов) для обеспечения совместимости со спутниками GPS. Поскольку приемники ГЛОНАСС совместимы как с FDMA, так и с CDMA, они больше и дороже.
Чем он отличается от GPS?
Между ГЛОНАСС и GPS есть существенные отличия.
Во-первых, у ГЛОНАСС меньше спутников в созвездии. GPS имеет 32, которые вращаются вокруг земного шара в 6 орбитальных плоскостях или траекториях орбиты. ГЛОНАСС имеет 24 спутника с 3 орбитальными плоскостями. Это означает, что с ГЛОНАСС большее количество спутников следует по одному и тому же орбитальному пути. Для систем, использующих только ГЛОНАСС, может быть сложнее подключиться к доступным спутникам. Это потенциально может привести к снижению точности позиционирования.
Самая большая разница между GPS и ГЛОНАСС заключается в том, как они взаимодействуют с приемниками. В GPS спутники используют одни и те же радиочастоты, но имеют разные коды для связи. В ГЛОНАСС спутники имеют одинаковые коды, но используют уникальные частоты. Это позволяет спутникам связываться друг с другом, несмотря на то, что они находятся в одной орбитальной плоскости, тогда как с GPS это не такая большая проблема.
Но насколько он точен?
Точность ГЛОНАСС сравнима с GPS. Но так было не всегда. В начале 21 века ГЛОНАСС приходил в упадок, а спутники подходили к концу своего короткого срока службы. Система почти не работала.
В результате Роскосмос (Роскосмос) поставил перед ГЛОНАСС задачу сравняться с GPS по точности и надежности к 2011 году.
К концу 2011 года ГЛОНАСС выполнила свою задачу. Было показано, что он был точен в абсолютно наилучших условиях (без облачности, высоких зданий или радиопомех) до 2,8 метра. Это сделало его немного менее точным, чем GPS, но вполне приемлемым для большинства военных и коммерческих вариантов использования.
Точность ГЛОНАСС зависит от того, где вы находитесь. В Северном полушарии он более точен, чем в Южном из-за большей распространенности наземных станций в этих частях.
Он так же широко используется, как GPS?
Хотя многие производители мобильных телефонов, такие как Sony, Apple и HTC, включают чипы ГЛОНАСС в свои устройства, они далеко не так распространены, как GPS, которые включены в большинство смартфонов и планшетов, выпущенных сегодня.
Отчасти это связано с тем, что он более точен в северных широтах, поскольку он был предназначен в основном для России, по сравнению с GPS, который имеет более глобальный подход.
Низкая осведомленность о ГЛОНАСС также может быть связана с тем, что она значительно менее развита, чем GPS, и что эксклюзивные устройства ГЛОНАСС практически не выпускаются за пределами бывшего Советского Союза.
Как им пользоваться?
В зависимости от производителя вашего смартфона в вашем устройстве уже может быть установлен ГЛОНАСС-чип. iPhone и значительное количество устройств Android используют как ГЛОНАСС, так и GPS для обеспечения оптимальной точности.
Если вы застряли в районе с большой облачностью или окружены высотными зданиями, ваше устройство будет использовать ГЛОНАСС совместно с GPS. Это позволяет точно определять ваше устройство любым из пятидесяти пяти спутников по всему миру, повышая общую точность. Однако обычно ГЛОНАСС включается только при плохом сигнале GPS, чтобы сохранить заряд батареи устройства.
Некоторые приложения используют ГЛОНАСС исключительно для определения местоположения. НИКА ГЛОНАСС (доступно бесплатно в Google Play и iTunes App Store) позволяет в режиме реального времени отслеживать местоположение Android-устройства. Однако для работы требуется сим-карта МТС.
Существует также функция, позволяющая сделать ваше местоположение общедоступным, как в Google Latitude, но она доступна только для пользователей из России.
На рынке также имеется ряд аппаратных устройств, использующих ГЛОНАСС.
Garmin GLO — это портативный приемник GPS и ГЛОНАСС, который подключается к мобильному устройству через Bluetooth и обеспечивает более высокую точность, чем любой встроенный приемник. Его можно купить на Amazon за 9 долларов.9.
Будете ли вы его использовать?
ГЛОНАСС сам по себе не совсем соответствует GPS. Его спутников меньше и они расположены далеко друг от друга, и они неравномерно распределены по всему миру. GPS уже идет вперед, а ГЛОНАСС, кажется, всегда будет играть в догонялки.
Однако на самом деле вы не собираетесь использовать его отдельно, но в сочетании с GPS он имеет огромное значение.
Ваши устройства используют ГЛОНАСС? Вы когда-нибудь использовали его исключительно самостоятельно? Я хотел бы услышать ваш опыт или просто ваши мысли об этой статье.
Авторы и права: модель спутника Глоснасс-К, масштаб 1:1, Патрик Г., Flickr, сравнение орбит спутниковой навигации, Викимедиа, ГЛОНАСС или GPS, персональное устройство, Викимедиа, МОСКВА, 1 июня: Женский тренажер для обучения вождению на международном выставка навигационного оборудования и программного обеспечения Навитех 1 июня 2011 г. в Москве через Shutterstock
Протестируйте работу вашего Android-устройства со спутниковой навигацией
Используйте приложение GPSTest (или аналогичное), чтобы узнать, выигрывает ли ваш смартфон от повышенной точности позиционирования которые предоставляет Галилей.
Поскольку Galileo является встроенной функцией аппаратного обеспечения самого смартфона, единственный способ получить поддержку Galileo на вашем телефоне — это приобрести устройство с чипом, который отслеживает Galileo. Хорошей новостью является то, что большинство чипов, установленных в телефонах, являются мульти-Глобальной навигационной спутниковой системой ( GNSS ), что означает, что они используют данные из более чем одного созвездия GNSS. Вопрос в том, какие созвездия использует ваш телефон?
Пользователи Android могут выбирать из нескольких приложений, большинство из которых доступны бесплатно, которые будут проверять, использует ли ваш телефон в настоящее время Galileo,
После установки просто запустите приложение. «Всего за несколько секунд вы сможете увидеть доступные спутники, передающие данные о местоположении на ваше устройство», — говорит доктор Барбо. Приложение показывает четыре глобальных созвездия: GPS (американский флаг), Galileo (флаг ЕС), ГЛОНАСС (российский флаг) и Beidou (китайский флаг). Также показаны региональные спутниковые системы функционального дополнения ( SBAS ), включая QZSS (японский флаг), GAGAN (индийский флаг), ANIK F1 flag (канадский флаг), Galaxy 15 (американский флаг), Inmarsat 3-F2 и 4- F3 (флаг Великобритании), SES-5 (флаг Люксембурга) и Astra 5B (флаг Люксембурга).
Прочтите это: Конкурс MyGalileoDrone открыт для заявок!
«Скорее всего, вы увидите, что ваш телефон использует несколько GNSS для позиционирования, и если одним из них является Galileo, вы должны увидеть синий флаг Galileo в приложении», — отмечает доктор Барбо.
«Если на экране состояния рядом со спутником Galileo стоит буква «U», этот спутник используется вашим устройством для расчета вашего положения в данный момент».
Однако доктор Барбо отмечает, что те, кто в настоящее время использует свои смартфоны в US , не увидят флаг Galileo, даже если аппаратное обеспечение их телефонов поддерживает сигналы Galileo. Это связано с тем, что Федеральная комиссия по связи США (FCC) должна сначала одобрить Galileo, прежде чем какие-либо устройства смогут использовать его сигналы на территории США. Заявка Европейской комиссии находится на рассмотрении FCC, и мы надеемся, что это региональное ограничение будет снято в ближайшее время.
И это: Конкурс Geomatics on the Move открыт для заявок!
Другая информация, предоставляемая приложением, включает:
- Широта и долгота устройства
- Географическая высота
- Общее количество спутников в поле зрения
- Сила текущей конфигурации спутника и ее влияние на точность
- Текущее местное время, считанное с GNSS
- Время первого исправления ( TTFF )
- Скорость устройства
- Спутниковые идентификаторы
- Несущая частота сигнала ( L1 , L5, E1, E5) на поддерживаемых устройствах
- Отношение несущей к шуму
- Высота и азимут спутника
- Если устройство получило информацию (альманах, эфемериды) о текущем положении каждого спутника
- Расчетная горизонтальная и вертикальная точность местоположения
- Оценка скорости и точности пеленга
Чтобы узнать больше обо всех многочисленных функциях GPSTest, прочитайте это.
Помимо GPSTest, пользователи могут выбирать из множества подобных приложений. Чтобы увидеть, как Galileo повышает точность GPS, пользователи могут загрузить GNSS Compare. Это приложение, победившее в конкурсе приложений Galileo, организованном совместно
Так в чем же дело?
Когда ваш телефон вычисляет свое местоположение с помощью GNSS, доступ к большему количеству спутниковых сигналов означает более высокую точность определения местоположения и более быстрое исправление. Таким образом, преимущество наличия телефона с поддержкой Galileo заключается в том, что местоположение можно рассчитать с использованием 17 доступных в настоящее время спутников Galileo (обновление: 22 спутника в 2020 г.), помимо GPS и других созвездий GNSS. Это особенно полезно в городских условиях, где узкие улицы и высокие здания блокируют спутниковые сигналы и ограничивают полезность многих мобильных услуг.
Ваш комментарий будет первым