Il sistema GLONASS è il più grande sistema di navigazione che ti consente di tracciare la posizione di vari oggetti. Il progetto, lanciato nel 1982, si sta sviluppando e migliorando attivamente fino ad oggi. Inoltre, si sta lavorando sia sul supporto tecnico di GLONASS che sull'infrastruttura che consente a sempre più persone di utilizzare il sistema. Quindi, se nei primi anni di esistenza del complesso la navigazione via satellite veniva utilizzata principalmente per risolvere problemi militari, oggi GLONASS è uno strumento di posizionamento tecnologico diventato obbligatorio nella vita di milioni di utenti civili.
Sistemi globali di navigazione satellitare
A causa della complessità tecnologica dell'implementazione di progetti di posizionamento satellitare globale, oggi solo due sistemi possono corrispondere pienamente a questo nome: GLONASS e GPS. Il primo è russo e il secondo è il frutto di sviluppatori americani. Da un punto di vista tecnico, GLONASS è un complesso di hardware specializzato posizionato sia in orbita che a terra.
Per la comunicazione con i satelliti, vengono utilizzati sensori e ricevitori speciali che leggono segnali egenerare dati sulla posizione da loro. Orologi atomici speciali vengono utilizzati per calcolare i parametri temporali. Servono a determinare la posizione di un oggetto, tenendo conto della trasmissione e dell'elaborazione delle onde radio. La riduzione degli errori consente un calcolo più affidabile dei parametri di posizionamento.
Funzioni di navigazione satellitare
La gamma di compiti dei sistemi di navigazione satellitare globali include la determinazione dell'esatta posizione degli oggetti a terra. Oltre alla posizione geografica, i sistemi globali di navigazione satellitare consentono di tenere conto di tempo, percorso, velocità e altri parametri. Questi compiti sono implementati attraverso satelliti situati in diversi punti sopra la superficie terrestre.
L'applicazione della navigazione globale non viene utilizzata solo nell'industria dei trasporti. I satelliti aiutano nelle operazioni di ricerca e salvataggio, lavori geodetici e di costruzione, nonché nel coordinamento e nella manutenzione di altre stazioni spaziali e veicoli. Anche l'industria militare non è rimasta senza il supporto del sistema GPS. Un navigatore GLONASS per tali scopi fornisce un segnale sicuro progettato specificamente per le apparecchiature autorizzate del Ministero della Difesa.
Sistema GLONASS
Il sistema ha iniziato a funzionare a tutti gli effetti solo nel 2010, sebbene i tentativi di mettere in funzione il complesso siano stati fatti dal 1995. Per molti aspetti, i problemi erano associati alla bassa durata dei satelliti utilizzati.
Al momento, GLONASS è composto da 24 satelliti che operano in diversi punti dell'orbita. In genereL'infrastruttura di navigazione può essere rappresentata da tre componenti: veicolo spaziale, complesso di controllo (fornisce il controllo della costellazione in orbita) e hardware di navigazione dell'utente.
24 satelliti, ognuno dei quali ha una propria altezza costante, sono suddivisi in diverse categorie. Ogni emisfero ha 12 satelliti. Per mezzo delle orbite dei satelliti, si forma una griglia sopra la superficie terrestre, a causa dei segnali di cui vengono determinate le coordinate esatte. Inoltre, il satellite GLONASS ha diverse strutture di backup. Sono anche ciascuno nella propria orbita e non sono inattivi. I loro compiti includono l'espansione della copertura su una regione specifica e la sostituzione dei satelliti guasti.
Sistema GPS
L'analogo americano di GLONASS è il sistema GPS, anch'esso iniziato a funzionare negli anni '80, ma solo dal 2000 l'accuratezza nel determinare le coordinate ha reso possibile la sua ampia distribuzione tra i consumatori. Ad oggi, i satelliti GPS garantiscono una precisione fino a 2-3 M. Il ritardo nello sviluppo delle capacità di navigazione è stato a lungo dovuto a limiti di posizionamento artificiale. Tuttavia, la loro rimozione ha permesso di determinare le coordinate con la massima precisione. Anche se sincronizzato con ricevitori in miniatura, si ottiene un risultato corrispondente a GLONASS.
Differenze tra GLONASS e GPS
Ci sono diverse differenze tra i sistemi di navigazione. In particolare, c'è una differenza di caratteredisposizione e movimento dei satelliti in orbita. Nel complesso GLONASS si muovono su tre piani (otto satelliti ciascuno) e il sistema GPS prevede il lavoro su sei piani (circa quattro per piano). Pertanto, il sistema russo fornisce una copertura più ampia dell'area terrestre, che si riflette anche in una maggiore precisione. Tuttavia, in pratica, la "vita" a breve termine dei satelliti domestici non consente di sfruttare tutto il potenziale del sistema GLONASS. Il GPS, a sua volta, mantiene un'elevata precisione a causa del numero ridondante di satelliti. Tuttavia, il complesso russo introduce regolarmente nuovi satelliti, sia per un uso mirato che come supporto di backup.
Inoltre, vengono utilizzati diversi metodi di codifica del segnale: gli americani usano il codice CDMA e in GLONASS - FDMA. Quando si calcolano i dati per il posizionamento da parte dei ricevitori, il sistema satellitare russo prevede un modello più complesso. Di conseguenza, l'uso di GLONASS richiede un consumo energetico elevato, che si riflette nelle dimensioni dei dispositivi.
Cosa consentono le funzionalità GLONASS?
Tra i compiti di base del sistema c'è la determinazione delle coordinate di un oggetto in grado di interagire con i satelliti GLONASS. Il GPS in questo senso svolge compiti simili. In particolare vengono calcolati i parametri del movimento di oggetti terrestri, marini e aerei. In pochi secondi, un veicolo munito dell'apposito navigatore può calcolare le caratteristiche del proprio movimento.
Durante l'utilizzola navigazione globale è già diventata obbligatoria per alcune categorie di trasporto. Se negli anni 2000 la diffusione del posizionamento satellitare era legata al controllo di alcuni oggetti strategici, oggi vengono fornite di ricevitori navi e aerei, trasporti pubblici, ecc.. Nel prossimo futuro, la fornitura obbligatoria dei navigatori GLONASS per tutte le auto private è non escluso.
Quali dispositivi funzionano con GLONASS
Il sistema è in grado di fornire un servizio globale continuo a tutte le categorie di consumatori senza eccezioni, indipendentemente dalle condizioni climatiche, territoriali e temporali. Come i servizi del sistema GPS, il navigatore GLONASS viene fornito gratuitamente e ovunque nel mondo.
Tra i dispositivi in grado di ricevere segnali satellitari non ci sono solo gli ausili alla navigazione di bordo e i ricevitori GPS, ma anche i telefoni cellulari. I dati di posizione, direzione e velocità vengono inviati a un server speciale tramite reti GSM. Uno speciale programma GLONASS e varie applicazioni che elaborano le mappe aiutano a utilizzare le capacità della navigazione satellitare.
Ricevitori combinati
L'espansione territoriale della navigazione satellitare ha portato alla fusione dei due sistemi dal punto di vista del consumatore. In pratica, i dispositivi GLONASS sono spesso integrati dal GPS e viceversa, il che migliora la precisione del posizionamento e dei parametri temporali. Tecnicamente, questo è implementato per mezzo di due sensori integrati in un navigatore. Basatoda questa idea, vengono prodotti ricevitori combinati che funzionano contemporaneamente con GLONASS, sistemi GPS e relative apparecchiature.
Oltre a migliorare l'accuratezza nella determinazione delle coordinate geografiche, questa simbiosi permette di tracciare la posizione quando i satelliti di uno dei sistemi non vengono catturati. Il numero minimo di oggetti orbitali, la cui "visibilità" è richiesta per il funzionamento del navigatore, è di tre unità. Quindi, se, ad esempio, il programma GLONASS non è disponibile, i satelliti GPS verranno in soccorso.
Altri sistemi di navigazione satellitare
L'Unione Europea, così come l'India e la Cina, stanno sviluppando progetti di dimensioni simili a GLONASS e GPS. L'Agenzia spaziale europea prevede di implementare il sistema Galileo, composto da 30 satelliti, che raggiungerà una precisione insuperabile. In India è previsto il lancio del sistema IRNSS, che opera attraverso sette satelliti. Il complesso di navigazione è orientato all'uso domestico. Il sistema Compass degli sviluppatori cinesi dovrebbe essere composto da due segmenti. Il primo includerà 5 satelliti e il secondo - 30. Di conseguenza, gli autori del progetto presuppongono due formati di servizio.
