Sistēma GLONASS ir lielākā navigācijas sistēma, kas ļauj izsekot dažādu objektu atrašanās vietai. 1982. gadā uzsāktais projekts aktīvi attīstās un pilnveidojas līdz pat mūsdienām. Turklāt tiek strādāts gan pie GLONASS tehniskā atbalsta, gan pie infrastruktūras, kas ļauj arvien vairāk cilvēku izmantot sistēmu. Tātad, ja pirmajos kompleksa pastāvēšanas gados navigācija ar satelītu palīdzību tika izmantota galvenokārt militāro problēmu risināšanā, tad mūsdienās GLONASS ir tehnoloģisks pozicionēšanas rīks, kas kļuvis obligāts miljoniem civilo lietotāju dzīvē.
Globālās satelītnavigācijas sistēmas
Pateicoties globālo satelītu pozicionēšanas projektu īstenošanas tehnoloģiskajai sarežģītībai, šodien šim nosaukumam pilnībā atbilst tikai divas sistēmas - GLONASS un GPS. Pirmais ir krievu, bet otrais ir amerikāņu izstrādātāju auglis. No tehniskā viedokļa GLONASS ir specializētas aparatūras komplekss, kas atrodas gan orbītā, gan uz zemes.
Saziņai ar satelītiem tiek izmantoti speciāli sensori un uztvērēji, kas nolasa signālus unģenerējot no tiem atrašanās vietas datus. Laika parametru aprēķināšanai tiek izmantoti speciāli atompulksteņi. Tie kalpo objekta novietojuma noteikšanai, ņemot vērā radioviļņu pārraidi un apstrādi. Kļūdu samazināšana ļauj ticamāk aprēķināt pozicionēšanas parametrus.
Satelīta navigācijas funkcijas
Globālo satelītnavigācijas sistēmu uzdevumu klāstā ietilpst precīzas zemes objektu atrašanās vietas noteikšana. Papildus ģeogrāfiskajai atrašanās vietai globālās navigācijas satelītu sistēmas ļauj ņemt vērā laiku, maršrutu, ātrumu un citus parametrus. Šie uzdevumi tiek īstenoti, izmantojot satelītus, kas atrodas dažādos punktos virs zemes virsmas.
Globālās navigācijas pielietojums tiek izmantots ne tikai transporta nozarē. Satelīti palīdz meklēšanas un glābšanas darbos, ģeodēziskajos un celtniecības darbos, kā arī citu kosmosa staciju un transportlīdzekļu koordinēšanā un apkopē. Arī militārā nozare nav atstāta bez GPS sistēmas atbalsta. GLONASS navigators šādiem nolūkiem nodrošina drošu signālu, kas īpaši izstrādāts Aizsardzības ministrijas autorizētajam aprīkojumam.
GLONASS sistēma
Sistēma pilnvērtīgu darbu sāka tikai 2010. gadā, lai gan mēģinājumi kompleksu nodot aktīvā ekspluatācijā ir veikti kopš 1995. gada. Daudzos aspektos problēmas bija saistītas ar izmantoto satelītu zemo izturību.
Šobrīd GLONASS ir 24 satelīti, kas darbojas dažādos orbītas punktos. VispārīgiNavigācijas infrastruktūru var attēlot trīs komponenti: kosmosa kuģis, vadības komplekss (nodrošina zvaigznāju vadību orbītā), kā arī lietotāja navigācijas aparatūra.
24 satelīti, kuriem katram ir savs nemainīgs augstums, ir sadalīti vairākās kategorijās. Katrā puslodē ir 12 satelīti. Ar satelītu orbītu palīdzību virs zemes virsmas veidojas režģis, kura signālu dēļ tiek noteiktas precīzas koordinātas. Turklāt satelītam GLONASS ir vairākas rezerves iespējas. Viņi arī atrodas katrs savā orbītā un nestāv dīkā. Viņu uzdevumi ietver pārklājuma paplašināšanu noteiktā reģionā un bojātu satelītu nomaiņu.
GPS sistēma
Amerikas GLONASS analogs ir GPS sistēma, kas arī sāka savu darbību 20. gadsimta 80. gados, taču tikai kopš 2000. gada koordinātu noteikšanas precizitāte ļāva to plaši izplatīt starp patērētājiem. Līdz šim GPS satelīti garantē precizitāti līdz 2-3 m. Navigācijas iespēju attīstības aizkavēšanās jau sen ir saistīta ar mākslīgiem pozicionēšanas ierobežojumiem. Tomēr to noņemšana ļāva noteikt koordinātas ar maksimālu precizitāti. Pat sinhronizējot ar miniatūriem uztvērējiem, tiek sasniegts GLONASS atbilstošs rezultāts.
Atšķirības starp GLONASS un GPS
Starp navigācijas sistēmām ir vairākas atšķirības. Jo īpaši atšķirība ir raksturāsatelītu izvietojums un kustība orbītās. GLONASS kompleksā tie pārvietojas pa trim plaknēm (katrai astoņi satelīti), un GPS sistēma nodrošina darbu sešās plaknēs (apmēram četrās vienā plaknē). Tādējādi Krievijas sistēma nodrošina plašāku zemes apgabala pārklājumu, kas atspoguļojas arī augstākā precizitātē. Tomēr praksē vietējo satelītu īslaicīgā "dzīve" neļauj izmantot visu GLONASS sistēmas potenciālu. GPS, savukārt, saglabā augstu precizitāti liekā satelītu skaita dēļ. Neskatoties uz to, Krievijas komplekss regulāri ievieš jaunus satelītus gan mērķtiecīgai lietošanai, gan kā rezerves atbalstu.
Tāpat tiek izmantotas dažādas signālu kodēšanas metodes - amerikāņi izmanto CDMA kodu, bet GLONASS - FDMA. Aprēķinot datus uztvērēju pozicionēšanai, Krievijas satelītu sistēma nodrošina sarežģītāku modeli. Rezultātā GLONASS izmantošanai nepieciešams liels enerģijas patēriņš, kas atspoguļojas ierīču izmēros.
Ko pieļauj GLONASS iespējas?
Sistēmas pamatuzdevumu vidū ir tāda objekta koordinātu noteikšana, kas spēj mijiedarboties ar GLONASS satelītiem. GPS šajā ziņā veic līdzīgus uzdevumus. Jo īpaši tiek aprēķināti zemes, jūras un gaisa objektu kustības parametri. Dažu sekunžu laikā transportlīdzeklis, kas aprīkots ar atbilstošu navigatoru, var aprēķināt savas kustības īpašības.
Lietošanas laikāglobālā navigācija jau ir kļuvusi obligāta noteiktām transporta kategorijām. Ja 2000. gados satelītu pozicionēšanas izplatība bija saistīta ar atsevišķu stratēģisku objektu vadību, tad mūsdienās ar uztvērējiem tiek apgādāti kuģi un lidaparāti, sabiedriskais transports u.c.. Tuvākajā laikā obligāts GLONASS navigatoru nodrošinājums visām privātajām automašīnām nav izslēgts.
Kuras ierīces darbojas ar GLONASS
Sistēma spēj nodrošināt nepārtrauktu globālu pakalpojumu bez izņēmuma visām patērētāju kategorijām neatkarīgi no klimatiskajiem, teritoriālajiem un laika apstākļiem. Tāpat kā GPS sistēmas pakalpojumi, arī GLONASS navigators tiek nodrošināts bez maksas un jebkurā vietā pasaulē.
Starp ierīcēm, kas spēj uztvert satelīta signālus, ir ne tikai iebūvētie navigācijas palīglīdzekļi un GPS uztvērēji, bet arī mobilie tālruņi. Atrašanās vietas, virziena un ātruma dati tiek nosūtīti uz īpašu serveri, izmantojot GSM tīklus. Satelītu navigācijas iespējas palīdz izmantot īpaša programma GLONASS un dažādas aplikācijas, kas apstrādā kartes.
Combo uztvērēji
Satelītu navigācijas teritoriālā paplašināšanās noveda pie abu sistēmu apvienošanas no patērētāja viedokļa. Praksē GLONASS ierīces bieži vien papildina GPS un otrādi, kas uzlabo pozicionēšanas precizitāti un laika parametrus. Tehniski tas tiek īstenots ar diviem sensoriem, kas integrēti vienā navigatorā. PamatojotiesŠīs idejas ietvaros tiek ražoti kombinēti uztvērēji, kas darbojas vienlaikus ar GLONASS, GPS sistēmām un ar to saistīto aprīkojumu.
Papildus ģeogrāfisko koordinātu noteikšanas precizitātes uzlabošanai šī simbioze ļauj izsekot atrašanās vietai, kad netiek notverti vienas sistēmas satelīti. Minimālais orbitālo objektu skaits, kuru "redzamība" nepieciešama navigatora darbībai, ir trīs vienības. Tātad, ja, piemēram, programma GLONASS kļūst nepieejama, tad palīgā nāks GPS satelīti.
Citas satelītnavigācijas sistēmas
Eiropas Savienība, kā arī Indija un Ķīna izstrādā projektus, kas pēc mēroga ir līdzīgi GLONASS un GPS. Eiropas Kosmosa aģentūra plāno ieviest Galileo sistēmu, kas sastāv no 30 satelītiem, kas sasniegs nepārspējamu precizitāti. Indijā plānots palaist IRNSS sistēmu, kas darbojas caur septiņiem satelītiem. Navigācijas komplekss ir orientēts uz sadzīves izmantošanu. Ķīnas izstrādātāju sistēmai Compass vajadzētu sastāvēt no diviem segmentiem. Pirmajā tiks iekļauti 5 satelīti, bet otrajā - 30. Attiecīgi projekta autori pieņem divus pakalpojumu formātus.
