В последнее время стало сложнее пользоваться спутниковыми системами геопозиционирования.
В частности, зачастую наблюдаются проблемы в работе GPS. Геолокация из-за работающих глушителей сигналов становится неточной, ей почти невозможно пользоваться.
В России есть собственный аналог GPS — система ГЛОНАСС. Чем она отличается от GPS, какие у неё достоинства и недостатки? Давайте разбираться.
Что такое GPS
Первоначально спутниковая система навигации GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях.
Первый спутник запустили в 1978 году. До 2000 года военные намеренно ухудшали качество приема спутниковых сигналов для гражданских лиц, так как считали систему военным инструментом. На тот момент погрешность в определении геопозиции составляла 100 метров.
Как только ограничения сняли, погрешность снизилась до 20 метров. В последних версиях система определяет положение объектов с точностью до 2 метров.
GPS состоит из 32 спутников средней высоты, из которых в работе участвуют 24, а 8 остаются в резерве. Также в систему входит главная управляющая станция ВВС в Колорадо-Спрингс, вспомогательные станции, наземные антенны и станции мониторинга. Находятся спутники на высоте 20200 км.
Конечным приемником может выступать смартфон, навигатор в автомобиле, баллистическая система и так далее.
Что такое ГЛОНАСС
Это ближайший аналог GPS, предназначенный для России. Он является вторым по охватываемой спутниками площади.
Впервые ГЛОНАСС запустили в 1982 году одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН). Система предназначалась для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования.
В 2001 году была принята программа распространения ГЛОНАСС. К 2010 году она покрыла всю территорию России, а с 2011 года обеспечивает 70% мирового покрытия.
Она определяет координаты через измерение расстояний от точки до нескольких видимых спутников. Точно так же, как и GPS.
ГЛОНАСС состоит из 24 спутников, находящихся на средневысотных околокруговых орбитах с номинальными значениями высоты. Находятся они на высоте 19400 км.
Плюсы и минусы GPS
Достоинства GPS:
✅ Высокая доступность. На околоземной орбите находится от 24 до 32 спутников, которые в каждый момент времени предоставляют услуги по всему миру
✅ Небольшая погрешность. В среднем, точность определения геолокации варьируется в пределах 4 метров (в идеальных условиях до 0,6-0,9 метра)
✅ Удобство использования. Систему поддерживает множество современных мобильных устройств
✅ Всепогодность. Метеусловия не влияют на работу системы (за редкими исключениями)
Недостатки GPS:
❌ Сигнал есть не везде. Так, он практически недоступен в северных широтах
❌ Зависимость от внешних факторов. Приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь
Плюсы и минусы ГЛОНАСС
Достоинства ГЛОНАСС:
✅ Покрытие. Оно у ГЛОНАСС способно захватывать северные и южные широты
✅ Передача данных. Скорость обработки и передачи данных в режиме реального времени у ГЛОНАСС выше, чем у GPS
✅ Большая плотность спутников. Зона покрытия GPS делится на 4 плоскости с шестью спутниками в каждой, а у ГЛОНАСС размещается по 8 спутников на 3 плоскостях
✅ Высокая защита от помех. Российская система требует больше технических затрат, но при этом лучше работает в условиях помех от инженерных строений, облачности и погодных осадков
Недостатки ГЛОНАСС:
❌ Высокая погрешность. В сравнении с GPS, точность геопозиционирования у ГЛОНАСС варьируется в пределах 3-6 метров
❌ Доступна не во всех точках мира. Несмотря на то, что эта система работает в северных широтах, у неё все равно меньше глобальное покрытие
❌ Частый ремонт. Обслуживание спутников ГЛОНАСС требуется примерно в 1,5 раза чаще, чем GPS
Чем отличается ГЛОНАСС от GPS. Что лучше
У каждой системы есть свои плюсы и минусы. Однако зачастую они перекрывают друг друга и глобально GPS от ГЛОНАСС почти ничем не отличается.
Чаще всего компании используют обе системы одновременно для повышения точности геопозиционирования.
Если рассматривать технические различия, то наклонения спутников ГЛОНАСС и GPS составляют 64.8° и 55° соответственно. Именно из-за более низкого угла возникают проблемы в приполярных зонах у GPS.
Для работы американской системы требуется постоянная синхронизация устройств с вращением Земли. Это приводит к необходимости периодической коррекции орбиты навигационных спутников.
В случае с ГЛОНАСС такая коррекция не требуется.
Срок службы российских аппаратов меньше.
Точность определения геопозиции у GPS выше, но при этом число спутников на площадь у ГЛОНАСС больше. То есть во втором случае с большей вероятностью сможет пойматься сигнал.
В связке обеих систем точность геопозиционирования сокращается в идеальных условиях до 10 см.
А если отключат GPS в России? Тогда что?
В таком случае точность определения позиции объектов снизится с 0.6-2 до 3-6 метров.
Однако в таком случае проблема затронет и другие страны, не только Россию. Это связано с тем, что спутники не находятся на стационарной позиции.
Чисто теоретически можно отключить 11 наземных станций GPS, расположенных в Калужской и Свердловской областях, Красноярском крае, Якутии, Иркутске, Магадане, Южном Сахалине и Петропавловске-Камчатском. Это может привести к «снижению точности спутниковой геодезии на территории России и ухудшению позиционирования на устройствах до нескольких сотен метров», отмечает РБК.
Однако в современных устройствах имеются модули для подключения к ГЛОНАСС, а также двум другим зарубежным системам: Beidou и Galileo. Они также позволят оперативно сократить погрешность в определении геолокации до нескольких метров.
19 комментариев