ПРИДНЕСТРОВЬЕ

ГЛОНАСС – глобальная спутниковая навигационная система российской разработки. Она создавалась с конца 1950-х, но широкое распространение в гражданском секторе получила лишь в нулевых годах XXI века. Определение координат осуществляется с помощью сети из нескольких спутников, находящихся на орбите на высоте примерно 19 000 – 20 000 км над землей.

Для покрытия всей земной поверхности в орбитальную группировку навигационной системы ГЛОНАСС должно входить не менее 24 спутников. При таком количестве в зоне «видимости» каждого пользователя как раз находится как минимум четыре космических аппарата – и именно столько нужно, чтобы определить четыре параметра, важных для точного геопозиционирования: координаты X и Y, высоту Z и разницу по времени между часами на спутниках и часами устройства пользователя. В настоящее время орбитальная группировка насчитывает 26 действующих спутников.

GPS – система глобального позиционирования, разработанная США. Она использует те же принципы определения местоположения, что и ГЛОНАСС. В орбитальной группировке насчитывается 31 действующий спутник. Однако GPS, как и ГЛОНАСС, для покрытия всей планеты достаточно 24 спутника.

Между системами ГЛОНАСС и GPS – множество технических различий, но подавляющее большинство из них не значимы для рядового пользователя. Среди основных, кроме разницы в числе спутников, можно назвать:

1. Расположение спутников.
Космические аппараты ГЛОНАСС размещаются в трех плоскостях, они наклонены к экватору под номинальным углом 64,8° и обращаются с периодом 11 ч 15 мин 44 с. Движутся они асинхронно с вращением Земли. Это обеспечивает устойчивую орбитальную систему, которой практически не требуется корректировка орбит аппаратов, в отличие от орбит GPS. Более того, даже если несколько спутников выведут с орбиты, это не повлияет на доступность навигации на территории РФ. В свою очередь, спутники GPS находятся в шести плоскостях под наклоном около 55° и обращаются синхронно – им для точного геопозиционирования нужны наземные корректировочные станции.

2. Способ передачи данных.
Информация, передаваемая спутниками, шифруется при помощи разных протоколов: у ГЛОНАСС это FDMA, более энергозатратный протокол, но с лучшей защитой данных; у GPS – экономичный и менее безопасный CDMA.

3. Погрешность позиционирования.
У системы ГЛОНАСС она составляет 3-6 м, у GPS – 2-4 м.

4. Покрытие.
ГЛОНАСС покрывает 100% всей территории РФ и 70% планеты. GPS же работает везде, кроме широт близ полярных кругов – дело в наклоне орбиты.

5. Высота нахождения спутников.
У системы ГЛОНАСС она составляет 19 100 км, у GPS – 20 180 км.

По сути, рядовому пользователю не нужна «хирургическая» точность определения геопозиции. Однако погрешность в пару метров может иметь решающее значение в гражданской и военной авиации, геодезии и картографии, определении границ земельных зон. С помощью наземной инфраструктуры и более сложного навигационного оборудования и ГЛОНАСС, и GPS могут выдавать координаты с точностью до нескольких миллиметров.

Глобальные навигационные системы устроены таким образом, что полностью отключить любую из них на территории отдельных государств технически невозможно. Даже последние взаимные запреты на постройку станций на территории США и РФ привели лишь к невозможности измерений с погрешностью в диапазоне менее дециметра. Американские станции продолжают принимать и ретранслировать сигналы ГЛОНАСС, а российская инфраструктура работает, в том числе, с навигационными данными GPS, а также еэсовской Galileo и китайской Beidou.

Какая система навигации лучше

Национальные операторы наземных станций слежения разных стран отмечают, что в определенных широтах одна система работает лучше другой. Например, в северных широтах ГЛОНАСС может быть точнее, чем GPS, а в южноафриканских – наоборот. Под все эти утверждения подводится техническая база.

Однако, точность позиционирования и стабильность сигнала зависят от множества факторов:
- положение спутников по отношению к пользователю, их количество и «видимость». Например, из-за особенностей расположения спутников в северных широтах лучше работает ГЛОНАСС, в то время как GPS в Арктическом регионе дает сбои;
- класс и качество навигационного оборудования пользователя;
- наличие или отсутствие помех на частотах навигационных радиосигналов.

Таким образом, некорректно утверждать, что какая-либо из систем хуже или лучше другой, поскольку их эффективность зависит от множества факторов (географии, положении спутников, технических возможностей и т.д.)

Наиболее высокая точность определения координат достигается:
- при использовании оборудования с поддержкой двух и более навигационных систем, например, ГЛОНАСС + GPS. Такие «многосистемники» применяются в транспорте (самолетах, автобусах и т.п.) и объектах критической инфраструктуры;
- при работе с профессиональным оборудованием высокого класса точности, способного принимать и обрабатывать дополнительную корректирующую информацию от наземной инфраструктуры;
- при использовании «родной» аппаратуры в соответствующей широкозонной системе коррекции. То есть ГЛОНАСС – на территории РФ и сопредельных государств, а также в северных широтах, GPS – на территории США и близ Экватора, Galileo – в западной части Европы, Beidou – на китайской территории.

Что касается мобильных устройств, то смартфоны, планшеты или ноутбуки пока не могут гарантировать высокую точность определения геолокации в любой точке нашей планеты – всегда будет погрешность, измеряемая до десятка метров.

Специалисты утверждают: выбирать между навигационными системами нет особого смысла, как и опасаться, что какую-то из них отключат. Современные мобильные устройства умеют переключаться между системами навигации автоматически, собирая наиболее точные данные из доступных.

Влад Миров, специально для NewsPMR.Com