Подключаем РНИС

ГЛОНАСС и GPS — крупнейшие мировые системы позиционирования (навигации). Они используются для определения местоположения объекта в пространстве. Как они работают, в чем отличия, преимущества и недостатки этих систем, какую из них выбрать — разбираемся ниже.

Как работают спутниковые навигационные системы

Спутники ГЛОНАСС и GPS движутся по своей орбите и транслируют на Землю свое время и координаты. Орбита каждого из спутников постоянна. На спутнике установлены сверхточные атомные часы, синхронизированные с часами других спутников той же системы. Таким образом, все спутники, к которым подключается приемник на Земле, показывают одинаковое время. Но несмотря на это устройство со спутниковой антенной, поймавшее сигнал, зафиксирует разное время на каждом из них. Эта разница зависит от удаленности объекта от спутника — чем больше расстояние, тем дольше идет сигнал.

Зная координаты четырех спутников, время отправки и время получения их сигналов, приемник определяет собственное местоположение. Три спутника нужны для определения широты, долготы, высоты над уровнем моря, четвертый — для определения времени, так как часы на приемном устройстве не такие точные, как на спутнике.

Четыре спутника — минимальное количество. В европейской части России устройства ловят сигналы 12–14 спутников. Для покрытия всей поверхности Земли достаточно 24 спутников.

Как работает телематика

Телематический контроль — это определение скорости объекта и пройденного пути с помощью спутниковых систем. Спутниковое устройство не только определяет свои текущие координаты, но сохраняет их и сопоставляет с предыдущими значениями. По изменению координат в пространстве строится трек движения, а по времени передвижения вычисляется скорость.

Пример

Упрощенно расчеты выглядят так: сейчас устройство находится в Санкт-Петербурге, а час назад было в Москве. На основании этих двух координат (места и времени) можно посчитать, что оно двигалось один час по прямой линии со скоростью 634 км/ч. В действительности определение координат происходит постоянно, благодаря чему корректно рассчитывается трек и скорость.

Чем отличаются GPS и ГЛОНАСС

Как было отмечено выше, принцип действия у обеих систем схожий. Основные различия навигационных систем заключаются в количестве спутников, высоте орбит, системах точек отсчета координат. Важное отличие — количество спутников. Есть различие и в погрешности измерений. При этом заявленная погрешность верна для идеальных условий и может увеличиться в условиях плохого покрытия, плотной городской застройки, из-за особенностей рельефа, на подземных парковках и в тоннелях.

Высота орбит (км)Кол-во доступных спутниковПогрешность (м)Период обращения
GPS20 180312–411 ч 58 мин
ГЛОНАСС19 100234–611 ч 15 мин 44 сек

Другие различия менее существенны для сравнения. Например, это период обращения и протокол передачи данных. Период обращения — это время, которое требуется спутнику для того, чтобы совершить полный оборот вокруг Земли. Для наблюдателя с Земли это скорость пролета. У GPS период обращения 11 часов 58 минут. Это значит, что, если сегодня в 00:01 спутник пролетит над вашим домом, то в следующий раз он будет в той же точке в 11:59. Период обращения спутника ГЛОНАСС — 11 часов 15 минут 44 секунды. Высота и период обращения вокруг Земли у спутников одной и той же системы позиционирования одинаковые.

Преимущества и недостатки GPS и ГЛОНАСС

У каждой из навигационных систем есть свои сильные и слабые стороны. Поэтому сложно дать однозначный ответ на вопрос, какая из них лучше.

  • Преимущества GPS — считается эталонной системой для определения координат. На орбите работает избыточное количество спутников GPS, поэтому она лучше защищена от поломок и внештатных ситуаций.
  • Недостаток GPS — в северных широтах ее точность ниже, чем у Glonass.
  • Преимущества ГЛОНАСС — имеет потенциал роста, так как пока не все спутники выведены на орбиту; ориентирована на работу в северных широтах — здесь у ГЛОНАСС преимущества по точности выше, чем в других регионах мира.
  • Недостатки ГЛОНАСС — меньшее количество спутников; в южных широтах погрешность выше, чем у конкурентов.

Что дает двухсистемность?

Максимальная точность определения координат объекта достигается совместным использованием обеих навигационных систем. Из-за того, что у ГЛОНАСС и GPS разные системы координат, одновременное использование обеих систем позиционирования существенно сокращает погрешность. Поэтому на современных устройствах, которые производят в России или импортируют на территорию РФ из других стран, установлены две антенны.

Преимущества двухсистемности легко доказываются цифрами. Если в американской GPS точность измерений колеблется от двух до четырех метров, а в отечественной ГЛОНАСС — от четырех до шести, то при совместном использовании мы получаем точность от одного до трех метров, то есть она возрастает практически вдвое.

Поэтому все трекеры, которые мы устанавливаем нашим клиентам, работают одновременно на ГЛОНАСС и GPS.