Работа с системой глонасс в чем заключается

Обновлено: 11.05.2024

ГЛОНАСС – навигационная система, помогающая автомобилистам и предпринимателям решать множество задач. Первоначально она была разработана для военных нужд, однако в последнее время ее стали использовать и в гражданском секторе. В этой статье мы расскажем о том, как работает система ГЛОНАСС, а также поговорим о задачах, которые можно решать с ее помощью.

Принцип действия

Как же работает ГЛОНАСС и что представляет собой? Он является глобальной системой, позволяющей определять координатное расположение объекта. Высокая точность достигается при помощи взаимодействия космических спутников, специального наземного оборудования, а также передающего и принимающего сигналы устройства, установленного на автомобиле или любом другом транспортном средстве. Кроме того, точность позиционирования может быть повышена за счет использования информации от GSM-станций. Особенно это касается езды по городу.

Как работает навигация по ГЛОНАСС:

Навигационное оборудование отправляет запрос на подключение к специальным спутникам, вращающимся вокруг Земли;
Чем больше спутников ответит приемнику, тем выше точность позиционирования (для нормального определения координат требуется не менее четырех штук);
После соединения от них начинает поступать информация о собственном расположении, а также о времени ответа;
Микропроцессор, встроенный в приемник, анализирует полученную информацию и проводит сравнение;
На основании разницы между ответами спутников и их расположением рассчитывается примерные координаты приемника и, следовательно, автомобиля;
Эти действия непрерывно повторяются, что позволяет в реальном времени отслеживать координаты транспортного средства, его направление движения, а также скорость. Однако необходимо учитывать, что с ее увеличением точность работы приемника несколько снижается.

На сегодняшний день функционируют 24 спутника, что позволяет точно определять координаты на всей территории России и на доброй половине всего земного шара.

В отличие от популярной американской системы GPS, которая, кстати, охватывает всю планету, ГЛОНАСС обладает большей надежностью за счет более удачно подобранных орбит. В скором времени планируется запустить еще несколько космических аппаратов, что намного повысит стабильность системы.

Важно! В некоторых случаях точность определения координат может сильно отличаться. Это связано с топографией местности (например, если водитель едет по туннелю, в который сигнал не может проникнуть в принципе), текущими погодными условиями, а также конкретными спутниками, которые ответили приемнику. Например, если устройству ответили четыре космических аппарата с восточной стороны и ни одного с западной, это может исказить алгоритм расчетов.

Какие задачи позволяет решать система?

Мониторинг местоположения автомобиля – уникальная возможность, помогающая как простому автолюбителю, так и предпринимателю. Вот лишь небольшая часть возможного применения:

Навигация в незнакомой местности. Сегодня никого не удивит наличие навигатора либо в машине, либо в смартфоне. С его помощью автолюбитель может построить требуемый маршрут с пошаговой инструкцией. Кроме того, современные устройства могут подгружать карты через мобильную сеть, а также определять загруженность дорог и предлагать оптимальные маршруты с ее учетом. Производители подобных устройств постоянно обновляют свои навигационные карты, сохраняя информацию в системе актуальной;
Мониторинг транспортных средств предприятием. Раньше бизнесменам приходилось тратить немало денег на потери топлива из-за использования водителями служебных машин в личных целях. Применение системы ГЛОНАСС исключает этот вариант, ведь диспетчер будет видеть полный маршрут машины. Таким образом, можно вычислить примерный расход топлива, время простоя (и, следовательно, отдыха водителя), а также отклонения от маршрута, доказывающее использование автомобиля в собственных целях. Если нарушения подтвердятся, то такому водителю можно выписывать штраф, ведь доказательства, что называется, налицо;
Применение в автосигнализациях и противоугонных системах. С помощью приемника ГЛОНАСС, установленного в трекере, владелец может получить информацию о местоположении угнанной машины, что позволит быстро ее найти. Обмануть такую систему очень сложно, поскольку она располагается в труднодоступном месте и работает на нескольких частотах сразу;
Использование в беспилотных автомобилях. ГЛОНАСС, как и любая другая навигационная система – незаменимый компонент беспилотника. Подобные технологии пока тестируются, но практически все специалисты прогнозируют постепенное вытеснение обычных автомобилей беспилотными.

Устройство ЭРА ГЛОНАСС применяется также для экстренного вызова спасателей. Поговорим об этом подробнее.

Что такое ЭРА ГЛОНАСС?

Система представляет собой мобильный телефон с сим-картой, настроенной на работу с любым оператором мобильной связи и предназначенной для вызова экстренных служб.

Вторым ее компонентом является модем, передающий необходимые данные спасателям.

Третий компонент – усиленная антенна, осуществляющая прием сигнала даже на сложных участках дороги. И, наконец, четвертый компонент – навигационный приемник ГЛОНАСС. Кроме того, современные модули системы также комплектуются специальными датчиками, которые устанавливаются на автомобиле. Они реагируют на сильные удары или на переворот машины.

В салоне водителя располагаются микрофон с динамиком для разговора с диспетчером, а также тревожная кнопка.

Как работает система ЭРА ГЛОНАСС:

При нажатии тревожной кнопки либо после срабатывания датчиков от устройства поступает сигнал диспетчеру;
Оператор дозванивается до водителя и пытается с ним связаться (для разговора используются микрофон и динамик, установленные в автомобиле);
Если выйти на связь не удалось, либо в случае подтверждения факта ДТП самим водителям, диспетчер передает информацию в службу спасения;
Спасатели немедленно выезжают на вызов без подтверждения, поскольку им передаются точные координаты места аварии.

Преимущества такой системы очевидны. Давно известно, что большинство смертей случается не во время дорожно-транспортного происшествия, а гораздо позже из-за несвоевременного появления спасателей. Система ЭРА ГЛОНАСС решает эту задачу.

Кроме того, устройство полностью совместимо с аналогичными европейскими решениями, что позволяет получить помощь не только в России, но и за границей.

Какие данные собирает ЭРА ГЛОНАСС?

Многие водители переживают за сохранность своих личных данных, поскольку устройство экстренного вызова следует в обязательном порядке устанавливать на все новые автомобили. Нередко можно услышать высказываемые опасения насчет передачи информации о маршрутах третьим лицам, а также о прослушивании всех разговоров в салоне через установленные микрофон и динамик. Однако производители приборов опровергают все эти данные. По их заверениям, устройства собирают лишь такую информацию, как:

Показания датчиков скорости и ударов, необходимые для срабатывания устройства;
Информацию о задействовании кнопки, расположенной в салоне;
Данные, полученные от водителя в момент разговора с диспетчером, если он состоялся;
Номер, а также марка автомобиля;
Скорость, с которой произошло столкновение;
Тип двигателя и используемого топлива;
Информация о количестве пассажиров (считается по числу пристегнутых ремней безопасности);
Данные о местоположении машины, полученные от навигатора.

Насколько устройство надежно и надо ли его обслуживать?

Все компоненты системы изготовлены из прочных материалов, чтобы их невозможно было повредить при аварии. Кроме того, система снабжается усиленной антенной для более качественного приема сигнала. Последнее особенно актуально при поездках по области, поскольку покрытие сотовой связи в таких районах оставляет желать лучшего.

Отдельно следует отметить, что ЭРА ГЛОНАСС имеет на борту собственные элементы питания, которых обычно хватает на несколько часов работы устройства, если в результате ДТП оно отсоединилось от бортовой сети автомобиля. Также элементы включаются, когда аккумулятор находится в разряженном состоянии либо генератор не выдает достаточного напряжения для работы прибора.

Модули системы могут работать в нескольких частотах сразу, что исключает возможность использования глушилок или других приборов, снижающих эффективность механизма.

Все компоненты ЭРА ГЛОНАСС в обязательном порядке пломбируются перед установкой. Это делается для того, чтобы исключить возможность их вскрытия и перепрошивки программного обеспечения.

Навигационная система ГЛОНАСС позволяет автомобилистам и предпринимателям решать множество задач. Мониторинг, навигация, вызов службы спасения, контроль за временем водителя – вот далеко неполный список преимуществ этой технологии. Производители постоянно работают как над самой системой, так и над разработкой решений на ее основе, позволяющих сделать использование автомобиля еще удобнее и комфортнее. Отдельно следует сказать и о точности определения координат, которая постоянно повышается при запуске новых спутников на орбиту.

Из этого материала вы узнали, как работает СН ЭРА ГЛОНАСС, что представляет собой и каковы ее преимущества. Кроме того, постоянно ведется работа по ее совершенствованию, хотя уже сейчас можно сказать, что ГЛОНАСС как навигационная система полностью оправдывает свое использование.

В современных условиях, для определения местоположения, составление маршрута передвижения, а так же для ориентации объектов на поверхности земли, воды и в воздухе используются специальные спутниковые навигационные комплексы. Широкое распространение во многих сферах жизнедеятельности получила Российская навигационная система ГЛОНАСС, которая транслирует спутниковый сигнал не только на территории России, но и в других государствах.

Что такое система ГЛОНАСС и для чего она нужна?

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система, является Советско-Российской разработкой, обеспечивающей точное позиционирование любого объекта на поверхности планеты Земля. Такое определение положения на поверхности обеспечивается с помощью специального оборудования и спутниковой системы, находившейся на околоземной орбите.

Развитие промышленности и технологий создали предпосылки для использования новой российской навигационной системы в следующих областях.

В логистических транспортных компаниях при грузоперевозках.
В обеспечении функционирования различных служб такси.
Для координации курьерских доставок.
В частном использовании при поездках в транспорте и путешествиях.

И список продолжает пополняться для других потребительских областей.

ГЛОНАСС позволяет проводить следующие действия.

Мониторинг нужного автотранспорта.
Регулировать и контролировать перемещение в пространстве земли объектов.
Получать информацию о технических и прочих характеристиках объектов.
Обеспечивает связь с объектом.
Обеспечивает оповещение при аварийных ситуациях.

Структура системы ГЛОНАСС и как она работает?

Структура системы ГЛОНАСС включает в себя следующие.

Высокоорбитальный космический комплекс, который состоит из 24 космических спутников серии КА, расположенные на различных околоземных орбитах.
Системы широкозонного функционирования ГНСС, состоящая из наземных, комплексов дифференциальной коррекции и мониторинга, систем дифференциальной навигации и коррекции в стране и за рубежом.
Различного фундаментального оборудования для оперативной информации о параметрах вращения и ориентации планеты Земля, формировании скоординированной шкалы времени для регионов страны.
Устройств, трекеров, маяков и прочего оборудования высокоточного позиционирования с учётом времени для строительных объектов, дорожной структуры, земных геомассивов, оползней, расколов.
Приёмных телепатических терминалов, портативных приёмных устройств и приборов.

Наземные комплексы располагаются по территории России.

Центральный пункт управления.
Две дальномерные лазерные станции.
Около пяти центров по слежению, управлению и телеметрии.
До десяти станций контроля и измерения.

Система ГЛОНАСС работает следующим образом.

Со спутников, расположенных на высотах примерно в 19,4 тыс. км., на трёх орбитальных зонах с наклоном на 64,8 градусов передаётся сигнал состоящий из долготы, широты, высоты и времени подачи сигнала к приёмным устройствам.
Каждый спутник, который находится в зоне излучения сигнала передаёт на объект сигнал точного времени и координирует синхронизацию с системой времени, дальнейший сигнал определяет задержку между излучениями сигнала и временем приёма и выводит на систему координат.
По этим показаниям определяется местоположения объекта на карте местности, с установлением координат положения или перемещения в пространстве, а так же проводится мониторинг движения и перемещения.
Коэффициент погрешности от 2 до 6 метров, в зависимости от принимаемого сигнала устройства, воздействия внешних факторов, исправности техники.
Устройства работают на сигнале FDMA, а так же CDMA и может быть открытым, защищённым, закрытым повышенной точности защищённый и передавать сигнал в других форматах.

Где применяется система ГЛОНАСС?

Для ответа на вопрос: Где применяется система ГЛОНАСС, следует рассмотреть характеристики, которые предусмотрены сигналами стандартными и с высокой точности определения. Существуют следующие категории применения системы ГЛОНАСС.

Навигация. Предусматривает использование системы в следующих секторах.
- В наземном транспорте. Мониторинг маршрутов, диагностика систем, интеллектуальное развитие.
- В авиации. Контроль параметров взлёт –посадка. Обеспечение безопасности. Составление маршрутов и контроль выполнения. Беспилотное пилотирование.
- Для граждан. Навигационные маршруты, спортивный отдых, путешествия по воде, охота и рыбалка, отметка маяков в памяти.
- В водном транспорте. Проведение мониторинга, навигация судов, построение маршрутов по воде и контроль.
- В космосе. Ориентация объектов по солнцу, корректировка и мониторинг движения по орбитам.
- В сельском хозяйстве. Контроль и мониторинг поливов, посадки, уборки урожая. Контроль и мониторинг сельскохозяйственной техники, Внедрение научных разработок и контроль.
Диагностирование места положения применяется я в следующих сферах.
- В строительстве, при ремонте дорог, прокладке коммуникаций, отслеживание техники.
- В картографии, при съёмке местности и переносу на планы карт, межевании, геодезии, кадастровых работах.
- Контроль нахождения людей, животных, птиц. Отслеживание перевозок, координация служб и прочее.
В научных разработках и исследованиях.
- Мониторинг геосферы.
- Анализ полезных ископаемых.
- Контроль за водными и лесными богатствами.
- Совершенствование связи, энергетики и новые разработки.

GPS и ГЛОНАСС – принципиальные отличия

Комплекс ГЛОНАСС в некоторых параметрах аналогичен другому глобальному комплексу американскому GPS, но есть некоторое расхождение между ними. Рассмотрим принципиальные отличия GPS и ГЛОНАСС.

Во–первых расположение на орбите спутников. Американские спутники Navistar располагаются по шести плоскостям, на круговых орбитах. Поэтому в определённой точке на земном шаре осуществляется прием от 6 из 24 аппаратов, что обеспечивает высокую точности GPS.
Спутники ГЛОНАСС не имеют синхронности, поэтому не требуют корректировки в течении срока эксплуатации и стабильность их выше. Период эксплуатации у них ниже, чем у GPS.
По стоимости комплекс российский ниже американской, обслуживание и обеспечение дешевле, чем у системы GPS.
Имеется высокая степень защиты и функционирования на разных частотах и при разделении сигнала. Обеспечивается устойчивость и стабильность.
Применяется для конкретного российского пользователя и соответствует законодательству РФ.
Условие определённого наклонения спутников с направленностью в 38 градусов с мощностью до 500Вт и круговой поляризацией на орбите позволяет выполнять на сто процентов задачи по навигации по всей территории РФ, даже при небольших количествах спутников серии КА концентрируемых на объекте.
Временная система ГЛОНАСС для российской группировки определена национальной координированной шкалой времени UTC(SU) с расхождением не более в 1мс. Поэтому достаточно четырёх спутников для вычисления координат до определённого объекта без погрешностей и ошибок.

Данное оборудование более доступно по стоимости, чем GPS и позволяет свободно размещать на любом коммерческом и личном транспорте. Мониторинг ценообразования комплексов ГЛОНАСС повышает его финансовую привлекательность и для зарубежных партнёров.

Можно ли обмануть ГЛОНАСС?

При внедрении комплекса ГЛОНАСС многие водители посчитали, что можно будет обойти контроль системы и попытались найти обход навигационной системы. Владельцы автопарков и транспорта при внедрении ГЛОНАСС осуществляют контроль за транспортом установленным на автомобиле через онлайн в режиме записи.

Выполнить слив топлива для дальнейшей его продажи контролируются датчиками в системе.
Вмешательство в работу трекера для искажения передающих показаний.
Изменение маршрута, несанкционированное движение.

Основные способы изменения выходных сигналов сводятся к поломке дорогостоящего оборудования и датчиков, так как водитель стремится в первую очередь изменить работу передающих датчиков или спровоцировать его поломку.

Для руководителей и владельцев автотранспорта лучшим решением будет следующее.

Периодически проводить контроль и наблюдение за водителем.
Проводить периодически тестирование приборов и датчиков.
Анализ показаний и сверка с другими аналогичными.

Следует знать владельцам, что изменение показаний или ложность их передачи по системе ГЛОНАСС в принципе не возможна. Комплекс ГЛОНАСС имеет защищённость от вмешательства и обладает защитой при нарушениях, при действиях на систему срабатывает сигнализация и передаётся в информационный центр.

Если система при кратковременном режиме не восстановится, формируется аварийный сигнал. Поэтому, водителю нарушителю трудно будет оправдать своё действие или бездействие повлекшее к тревожному сигналу. Такое положение дисциплинирует водителей и повышает их ответственность.

Что такое ЭРА-ГЛОНАСС?

Многие задаются вопросом; что такое ЭРА-ГЛОНАСС и зачем она нужна? Все европейские и многие азиатские страны широко используют системы позиционирования, особенно такие действия актуальны для дальнобойщиков (перевозчиков грузов между странами). Поэтому ответ простой, данная российская группировка ГЛОНАСС выполняет аналогичные функции в стране и ещё реагирует на возникающие аварийные или чрезвычайные ситуации, информирует в короткие сроки службы экстренной помощи. Использование системы ЭРА-ГЛОНАСС и GPS навигации совместно позволяет успешнее решать многие задачи, но главный комплекс ЭРА-ГЛОНАСС выполнит свои функции в любых ситуациях и экстренных режимах, особенно при отсутствии системы связи, электроснабжения.

Комплекс ЭРА-ГЛОНАС включают в себя следующие системы.

Спутники ГЛОНАСС, определяющие место положения на местности в системе координат.
Система связи терминал УВЭОС комплекса ЭРА-ГЛОНАСС, через СИМ карту для связи с оператором.
Аварийная тревожная кнопка с диспетчером.

Современные автомобили выходившие с конвейера в России обеспечиваются в обязательном порядке данной системой ЭРА-ГЛОНАСС для обеспечения безопасности водителя и имеют необходимые датчики, сообщающие об аварии или повреждении транспорта.

Особенность работы комплекса ЭРА-ГЛОНАСС заключается в следующем.

Мгновенно передаётся информация в колл-центр координат места аварии или пришествия.
Сообщаются все технические данные и положение ТС на момент аварийного сигнала.
Сигнал тревоги срабатывает при аварийном столкновении, перевороте ТС, принудительный вызов.
Оповещаются все аварийные службы помощи.
Обязательно обеспечивается связь с водителем, и происходит выяснение все причин пришествия. Если связь с водителем не подтвердится, то диспетчер подтверждает в службы спасения экстренный вызов.
Обеспечение надёжной работы комплекса обеспечивается автономным источником питания, SIM картой расположенной в терминале с устойчивым покрытием всей территории связью.

Заключение

Современный комплекс ГЛОНАСС представляет навигационный комплекс позиционирования на местности, позволяющий любому жителю в стране, имеющему современную связь или оборудование ГЛОНАСС определить своё или местоположение ТС, обеспечить связь или вызвать службы экстренного реагирования.

Что такое ГЛОНАСС? Российская система позиционирования, являющаяся аналогом GPS, предназначенная для определения местоположения объектов на земной поверхности и решения иных задач. В ее основе лежит 24 спутника, расположенные в трех орбитах по восемь спутников в каждой из них. Средняя точность измерений составляет от двух до шести метров, а площадь покрытия земного шара — 10%, в том числе территория России. Ниже подробно рассмотрим, что это за система, и как она работает.

Что такое ГЛОНАСС на автомобиле

Официально стартом работ по созданию GLONASS стал декабрь 1976 года, когда правительство поставило задачей создать собственную спутниковую систему. Первоначально ее целью была защита от военного нападения, но в дальнейшем она стал использоваться в мирных целях.

В 2021 году трудно найти человека, который не знает, что значит ГЛОНАСС. Это отечественная система позиционирования, созданная на базе 24 спутников, имеющая высокую точность и охватывающая всю территорию России.

Поговорим простыми словами, систему ГЛОНАСС на авто, и что это. Речь идет об устройстве контроля, позволяющем быстро определять местоположение объекта, контролировать расход топлива, определять маршрут, прослушивать и решать иные задачи. В зависимости от целей система устанавливается на личном авто или транспортных средства, принадлежащих транспортным компаниям. Одним из ответвлений является ЭРА ГЛОНАСС, предназначенная для информирования аварийных служб.

Функции

Руководство большей части компаний хорошо знают особенности системы ГЛОНАСС для контроля транспорта, что это, и какие функции она выполняет. Главная задача состоит в определении координат объекта на поверхности. При этом сферы деятельности, в которых нужно измерять расстояние между точками на плане и контролировать перемещение транспорта, очень много. Особенно это важно при поиске местоположения такого объекта.

Рассматривая функции ГЛОНАСС, что это такое в машине, выделяется ряд основных возможностей:

Перемещение с помощью установки системы.
Определение скоростного режима с помощью трекера.
Выявление режима работы / отдыха, благодаря тахометру.
Сохранение безопасности груза и водителя, благодаря своевременному нажатию тревожной кнопки.
Связь с водителем.

При изучении, что такое ГЛОНАСС в автомобиле, к его функциям можно отнести накопление и анализ статистики, поиск транспортного средства в случае угона, повышение качества перевозки и повышение общей безопасности движения.

Кроме того, устройство ГЛОНАСС применяется не только для автомобиля, а активно используется в сфере народного хозяйства. Спутниковая система применяется в построении геодезических сетей, при проведении научных исследований, в кадастровом учете, автопилотировании, информационном обеспечении диспетчерских служб и решении иных задач.

Как работает система

Много вопросов касается принципа работа ГЛОНАСС на автомобиле. Как и в любом другом навигационном устройстве, здесь происходит отправка данных о расположении спутника с указанием времени. Приемник получает сигнал, сравнивает полученную информацию и определяет расстояние до объекта. Благодаря выполнению такой работы, определяется точное расположение.

Принцип действия ГЛОНАСС построен на взаимодействии со 24 спутниками, которые находятся на орбите. При этом для определения местоположения достаточно связи с тремя-четырьмя. Точность достаточно высока, но в зависимости от ситуации она может отличаться. Причины погрешности следующие:

Не идеальное расположение объектов относительно друг к другу, что может привести к отклонению до 150 м. В этом случае то, что показывает ГЛОНАСС, не всегда корректно. Для повышения точности может потребоваться применение дополнительных спутников или параллельное включение GPS.
Плохая погода или нахождение в городе с высокими зданиями. В таком случае высок риск отражения сигнала и появления трудностей с определением местоположения.
Искусственное ограничение точности для гражданских лиц из-за того, что военные не желают делиться всеми своими технологиями.
Качество модуля ГЛОНАСС для автомобилей, от которого также зависит, что видит устройство, и насколько точными являются данными.

Определенная погрешность не должна расстраивать, ведь в остальном система хорошо справляется со своими задачами. Принцип работ системы ГЛОНАСС на автомобиле всегда одинаковый, что позволяет быстро разобраться с возможностями работы девайса и пользоваться его возможностями.

Устройство системы

Вопрос, как работает ГЛОНАСС на автомобиле, необходимо изучать в комплексе с конструктивными особенностями системы. К главным элементам относятся устройства для коммуникации со спутниками или элементами сотовой связи, а также девайсы для обработки информации и цифровые карты. В течение всего движения объект накапливает информацию о нахождении и передает ее в диспетчерские службы.

При рассмотрении, как работает система ГЛОНАСС на грузовом автомобиле, важно знать ее составляющие элементы. Чаще всего в комплекс входит:

Терминал — обеспечивает связь со спутниками.
Серверная — принимает данные с трекеров и обрабатывает ее.
Программное обеспечение. Устанавливается на ПК, ноутбук, телефон для получения информации о работе.
Другие элементы системы.

В состав устройств, находящихся в машине, входит сам терминал, антенна и датчики, с которых информация поступает к главному блоку. Конструктивно девайс может отличаться, но принцип действия идентичный.

Как выглядит

Многие спрашивают, как выглядит ГЛОНАСС на автомобиле. Простыми словами, это комплекс оборудования, обеспечивающего связь со спутником, сбор информации и ее передачу на центральный сервер. В комплект входит сам терминал, бесконтактный считыватель, расходометр топлива и датчик уровня топлива. Комплектация может меняться в зависимости от задач и производителя.

В чем отличие от ЭРА ГЛОНАСС

Много дискуссий возникает по поводу того, для чего нужна кнопка ГЛОНАСС на авто, что это, и для чего она предназначена. Важно понимать, что ЭРА ГЛОНАСС имеет немного другое назначение. В ее функции входит передача данных в специальные службы при попадании транспортного средства в ДТП. Система работает в двух вариантах:

Автоматический. В случае удара или переворота формируется сигнал с данными о координатах, скорости, виде сигнала, марке / технических характеристиках авто. Далее по каналам GSM связи он формируется и передается в оперативный центр. Специалисты принимают запрос, проверяют его и передают данные в соответствующие службы.
Ручная. Здесь связь с оператором происходит путем нажатия кнопки. Выше мы рассмотрели особенности поддержки ГЛОНАСС, и что это. Здесь принцип тот же, но водитель или пассажиры сами связываются с оператором, рассказывают о ситуации и просят вызвать помощь.

Что показывает

При установке устройства необходимо знать, что контролирует ГЛОНАСС. С его помощью можно получить следующие сведения:

местоположение на карте;
контроль перемещений;
отчеты о движении за определенный период;
уровень топлива;
скоростной режим;
маршрут перемещения;
точный пробег и т. д.

Водители должны понимать, что означает ГЛОНАСС, ведь с его помощью работодатель может определить факт неэффективного применения транспорта, выявить махинации и т. д.

Как пользоваться

В вопросе как пользоваться ГЛОНАССОМ, нет ничего сложного. После установки системы ее контролем занимаются специалисты, которые снимают данные с сервера и формируют отчеты. При частном использовании можно установить специальное приложение и получить информацию о маршруте, координатах, расходе и т. д.

В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.

Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.

Определение точного местоположения
Навигация, движение по маршруту с привязкой к карте на основании реального местоположения
Синхронизация времени

Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).

ГЛОНАСС

Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.

Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.

Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.

Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.

Galileo

Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.

Compass

Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.

Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.

Поддержка ГНСС

Smart Antenna — модуль, состоящий из керамической антенны и навигационного приемника. Преимущества: компактность, не требует согласования, удешевляет разработку за счет сокращения сроков.
MCM (Multi Chip Module) — чип, включающий все компоненты навигационного приемника.
OEM — экранированная плата, включающая ВЧ интерфейсный процессор и процессор частот основной полосы (RF-frontend + baseband), SAW-фильтры и обвязку. Это наиболее популярное решение на данный момент.

Ключевые параметры навигационных приемников

Сигналы от спутников
Альманах — информация о приблизительных параметрах орбит всех спутников, а также данные для калибровки часов и характеристики ионосферы
Эфемериды — точные параметров орбит и часов каждого спутника

Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.

Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.

Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.

Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.

Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.

Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.

Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.

В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.

Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.

Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.

В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.

Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.

Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета

Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США

Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.

Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.

Дополнительные функции навигационных устройств

Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).

Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).

На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.

К: Работает ли система, если нет сотовой связи?

А.К.: Давайте сначала я покажу вам, что представляет собой комплект ЭРА-ГЛОНАСС. Это готовый к установке набор, в который входит модем, навигационный чипсет, динамик, микрофон, антенны и так называемый БИП — блок интерфейса пользователя с двумя основными кнопками. Первая кнопка — это кнопка SOS, вторая включает режим самодиагностики (запуск данного режима может быть реализован другим способом), потому что автопроизводитель должен иметь возможность проверять работоспособность устройства в рамках периодического техосмотра.

Само устройство сначала испытывается как компонент транспортного средства: устанавливается на стенд, подтверждаются его функциональные свойства, соответствие протоколам, стойкость к механическим и климатическим воздействиям, в том числе пылевлагозащищенность.

После этого устройство ставится на машину и испытывается в составе транспортного средства. Проверяется качество звука в кабине транспортного средства: принципиально важно, чтобы оператор четко слышал пострадавшего, чтобы не было эха, чтобы речь была понятна и разборчива. Это ведь не мобильный телефон: в качестве источника звука, как правило, используется штатная аудиосистема, так что совместная работа динамиков и микрофона требует проверки.

К: Понятно. А скажите пожалуйста, если система должна срабатывать при критической ситуации, например, при ударе — значит, должны быть определенные датчики. Где они расположены? Внутри корпуса?

А.К.: Критериями срабатывания системы в автоматическом режиме являются нагрузки, возникающие при условиях, соответствующих 94 и 95 правилам автомобильной безопасности ООН, а также – с 1 января 2017 года – и при опрокидывании транспортного средства. С технической точки зрения нет ограничения по реализации. Но в подавляющем большинстве случаев автопроизводители, устанавливая устройство вызова экстренных оперативных служб в качестве штатного оборудования и подключая его к другим бортовым системам автомобиля, используют в качестве триггера срабатывания блок управления подушками безопасности, и это совершенно правильно и логично. Когда с блока идет сигнал на подрыв пиропатрона, одновременно совершается и экстренный вызов.

Испытывается система в ходе такого же краш-теста, каким проверяют и автомобили по правилам 94 и 95: разгон, удар, сработали подушки – и одновременно должна установиться дуплексная, то есть двусторонняя, связь с оператором фильтрующего контакт-центра. Одновременно при установлении связи в контакт-центр передается небольшой, всего 140 байт, пакет данных, который содержит информацию о координатах и времени ДТП, VIN-номере транспортного средства, количестве пристегнутых пассажиров и типе топлива, что важно с точки зрения оценки вероятности возникновения пожара. Оператор на своем автоматизированном рабочем месте видит координаты места ДТП, информацию о ТС.

Снятие координат и их передача происходят только в момент совершения экстренного вызова. Ни о каком постоянном слежении за транспортным средством речь идти не может.

К: А если кто-то, например, владелец транспортной или таксомоторной компании, как раз и хочет отслеживать положение своих автомобилей? Может он использовать для этого уже установленную аппаратуру ЭРА-ГЛОНАСС?

К: А где установлена антенна спутниковой навигации?

К.: И все же, давайте вернемся к вопросу, который был задан в начале разговора. Что будет, если ДТП произойдет в месте, где покрытия сотовой сетью просто нет? У нас в стране таких мест хватает, и их протяженность может составлять сотни километров…

А.К.: Если вы работаете, например, в горнодобывающей промышленности и покупаете автомобили для работы в условиях Крайнего Севера, то есть смысл оснастить весь парк такой аппаратурой.

К: Кто приезжает к человеку, если он, к примеру, остался без бензина на загородной трассе зимой? Как быстро? Или это передается в МЧС, и может приехать полиция, пожарные?

Также был вызов от человека, который заблудился и застрял. Он решил срезать дорогу между селами в Ярославской области, по подсказке навигатора съехал с асфальтовой дороги, заехал в лес, ехал-ехал, явно переоценил проходимость своего седана, и когда понял, что дорога ведет в никуда, начал разворачиваться и увяз поперек колеи. Топливо заканчивалось, связаться он ни с кем не мог, и тогда нажал на кнопку: бензин на исходе, темнеет, выбраться сам не может, при этом находится неизвестно где. Мы отправили карточку вызова в экстренные службы, и в течение часа его нашли. Причем наш оператор даже запросил повторную передачу координат, потому что картинка на экране была такая: зеленый массив леса, а в нем точка. На этот вызов выезжал наряд местной полиции.

М.К.: Есть зона действия базового функционала — это службы спасения, а есть дополнительные сервисы. Если у вас кончился бензин или вы пробили колесо, вы можете сделать вызов, и мы перенаправим его сервис-провайдерам, оказывающим такие услуги. Они отзваниваются операторам сети ЭРА-ГЛОНАСС (потому что в конкретном месте может не работать тот или иной оператор обычной сотовой сети), совершают обратный вызов, уточняют, какая именно помощь требуется, и к вам выезжает либо эвакуатор, либо техничка с аккумулятором, либо автомобиль с топливом в канистрах – в зависимости от того, что необходимо.

Отстраивая коммерческую составляющую системы ЭРА-ГЛОНАСС, мы в основном опираемся на возможности сервис-провайдеров. С некоторыми из действующих в России крупных компаний уже подписаны партнерские соглашения.

К.: А сколько на сегодня в России автомобилей, оборудованных системой ЭРА-ГЛОНАСС?

А.К.: Около 270 000, и я могу назвать количество с точностью до единиц, но это не имеет особого смысла, потому что их число увеличивается каждый день. С 1 января 2017 г. количество выросло уже на 110 тысяч единиц.

М.К.: ЭРА-ГЛОНАСС является одной из систем безопасности автомобиля. А раз это система безопасности, она должна быть сертифицирована. Для этого она должна пройти определенные испытания: удары, перевороты и так далее. Этой процедуры не избежать. Но если мы убираем автоматический режим срабатывания и оставляем только функцию вызова экстренных служб, то эта проблема частично снимается. Этот вопрос мы сейчас очень активно прорабатываем и надеемся, что все необходимые решения органов государственной власти будут приняты в ближайшее время. Основную работу ведет Минпромторг России, но все должно быть согласовано и с другими федеральными органами исполнительной власти, должны быть получены необходимые заключения экспертных организаций. Сами приборы уже есть.

М.К.: Мы надеемся, что все будет именно так. Предложения, которые мы представили в Минпромторг, направлены именно на это: дать возможность установить устройства ЭРА-ГЛОНАСС всем, кто эксплуатирует неновые автомобили, но хочет повысить свою безопасность.

А.К.: Да, хочу дополнить. К нам обращается, например, очень много таксомоторных компаний, которые говорят: у нас есть парк машин, и мы хотим оснастить их вашим оборудованием, повысить безопасность пассажиров и получить дополнительное конкурентное преимущество на рынке. Есть логистические компании, которые говорят: мы занимаемся перевозками, в том числе опасных грузов, и хотим поставить аппаратуру, чтобы повысить безопасность своих водителей.

К: То есть, таким компаниям, у которых есть парки автомобилей, не имеющие изначально установленной системы ЭРА-ГЛОНАСС, не надо будет проводить краш-тесты?

А.К.: Мы стараемся сделать все, чтобы этого избежать. Конечное решение, разумеется, будет принимать регулятор, но все документы мы готовим именно в этом ключе.

К: Можно ли считать, что введение ЭРА-ГЛОНАСС отчасти преследует своей целью блокирование ввоза подержанных иномарок на территорию России?

(с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2016) Статья 5. Назначение и структура системы

Система предназначена для:

оперативного получения на основе использования сигналов ГЛОНАСС информации о дорожно-транспортных и об иных происшествиях на автомобильных дорогах в Российской Федерации, обработки этой информации путем дополнения ее размещенной в системе информацией о транспортном средстве, передачи обработанной информации в систему обеспечения вызова экстренных оперативных служб по единому номеру "112" или в случае отсутствия в субъекте Российской Федерации такой системы в государственный орган данного субъекта Российской Федерации, уполномоченный на организацию централизованной обработки вызовов экстренных оперативных служб, или организацию, осуществляющую централизованную обработку вызовов экстренных оперативных служб в данном субъекте Российской Федерации, либо в случае отсутствия указанных органа или организации в экстренные оперативные службы данного субъекта Российской Федерации, а также взаимодействия с автоматизированной информационной системой обязательного страхования, созданной в соответствии со статьей 30 Федерального закона от 25 апреля 2002 года N 40-ФЗ "Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств" (далее — автоматизированная информационная система обязательного страхования);
предоставления размещенной в системе и обработанной информации о дорожно-транспортных и об иных происшествиях на автомобильных дорогах в Российской Федерации, о принятых мерах экстренного реагирования, об их своевременности и эффективности государственным органам, органам местного самоуправления, должностным лицам, юридическим лицам, физическим лицам;
решения иных задач в области получения, обработки, хранения и передачи информации, не связанной с дорожно-транспортными и иными происшествиями на автомобильных дорогах в Российской Федерации, в том числе в коммерческих целях. (п. 3 введен Федеральным законом от 13.07.2015 N 235-ФЗ)

К: То, что главное назначение системы — обеспечение безопасности, уже понятно. Но в какую сторону будет развиваться система, будут ли появляться какие-то дополнительные сервисы?

А.К.: Программа делового партнерства уже запущена, и по мере роста парка оснащенных системой автомобилей будет расти и число сервис-партнеров. Одновременно к нам есть много обращений со стороны автопрома. У нас был открытый диалог, проходило много конференций и круглых столов, согласительных совещаний, где мы обсуждали конкретные требования.

Сейчас все требования гармонизированы со стоимостью самого устройства и найден разумный компромисс. Все зависит от объема выпуска. Стоимость варьируется в пределах 4-8 тысяч рублей при штатном оснащении и, конечно, зависит от объемов заказов. Но теперь, когда эта часть пути пройдена, автопром подошел к идее, что на производимых ими автомобилях уже стоит устройство, в котором есть навигационно-связной модуль. Этот модуль можно использовать для каких-либо дополнительных сервисов.

Например, недавно к нам обратилась компания, производящая массовый на российском рынке автомобиль (не буду ее называть), и предложила использовать наше устройство для удаленного управления системами автомобиля. То есть, используя специальное приложение iOS или Android, владелец может удаленно завести двигатель, включить в салоне климат-контроль, открыть дверь или багажник. Вот производитель и говорит: ваша SIM-карта уже есть, модем есть, энергопотребление мы просчитали. Давайте мы ваш модуль немного доработаем в части программного обеспечения и будем его использовать для такого рода сервисов. Мы, естественно, не против.

В принципе, некоторые марки уже апробировали такого рода сервисы в ЕС и США. В некоторых странах при помощи кнопки вызова помощи на дороге можно, например, заказать билеты в театр, на поезд, на самолет, забронировать гостиницу. Есть всевозможные решения, связанные с раздачей Wi-Fi в салоне. ЭРА-ГЛОНАСС уникальна тем, что мы начали все с чистого листа, и это, в первую очередь, сеть связи, поэтому в части создания дополнительных сервисов для удобства водителей и пассажиров фантазировать можно очень много.

У логистических компаний другие вопросы: они хотят знать, где находится груз, и спрашивают, можно ли сделать на нашей платформе трекеры. Скоро у нас появится платформа АСМ ЭРА. Но это мы говорим уже о некоторых надстройках и коммерческих сервисах. Еще раз обращаем внимание: в базовой ЭРА-ГЛОНАСС ничего этого нет, а есть только функционал, обеспечивающий получение экстренной помощи на дороге.

К: Сейчас 9 из 10 автолюбителей считают, что ЭРА-ГЛОНАСС и система спутниковой навигации ГЛОНАСС — это одно и то же. Это так?

А.К.: Конечно же нет. Для системы ЭРА-ГЛОНАСС система спутниковой навигации ГЛОНАСС является просто источником сигнала. У спутниковой группировки ГЛОНАСС есть так называемая закрытая часть, а есть открытый гражданский сигнал. Мы — такой же потребитель гражданского сигнала, как и все остальные, как и человек с приемником ГЛОНАСС в своем мобильном телефоне.

К: А на каком уровне происходит принятие решения, какая именно служба будет выезжать на вызов?

А.К.: У нас есть два пути. По технологическому проекту система ЭРА-ГЛОНАСС должна быть сопряжена с Системой 112, но она пока развернута не во всех регионах. Там, где она еще не развернута, мы сопряжены с дежурными частями МВД РФ регионального уровня.

Система 112 должна объединять все службы экстренного реагирования. В отработке приходящего от нас сигнала, будут задействованы пять служб: Служба скорой медицинской помощи, Служба реагирования в чрезвычайных ситуациях, Служба пожарной охраны, Служба полиции, Служба ГИБДД. Решение о привлечении конкретных служб принимает Система 112. Они получают нашу карточку вызова, которая содержит довольно подробную информацию: координаты, тип транспортного средства. То есть, в Системе 112 знают, автобус это или легковой автомобиль. Также есть информация о количестве пассажиров, типе используемого топлива; марка, модель, цвет и госномер транспортного средства. Там, где нет Системы 112, решение принимается в дежурных частях МВД РФ.

К.: Касательно платных сервисов: как будет осуществляться оплата, через вас или с каждым провайдером услуг отдельно? Или это еще не прорабатывалось?

А.К.: Прорабатывалось. С каждым из сервис-провайдеров работа ведется индивидуально. Кто-то говорит, что будет работать с клиентом напрямую. Кто-то предлагает работать через нас в порядке корпоративной подписки. Все очень индивидуально, нельзя сказать, что бизнес-цепочка имеет вот такой и только такой вид. Например, если автомобилист из Москвы, имеющий подписку на местные сервисы, уедет куда-то в регион, где такой службы нет, но есть своя, то мы его свяжем с местной службой, и он будет работать напрямую.

Читайте также: