GLONASS süsteem on suurim navigatsioonisüsteem, mis võimaldab jälgida erinevate objektide asukohta. 1982. aastal käivitatud projekt areneb ja täieneb aktiivselt tänaseni. Lisaks tehakse tööd nii GLONASSi tehnilise toe kui ka infrastruktuuri kallal, mis võimaldab süsteemi kasutada üha rohkematel inimestel. Seega, kui kompleksi esimestel eksisteerimisaastatel kasutati satelliitide kaudu navigeerimist peamiselt sõjaliste probleemide lahendamisel, siis tänapäeval on GLONASS tehnoloogiline positsioneerimistööriist, mis on muutunud miljonite tsiviilkasutajate elus kohustuslikuks.
Globaalsed satelliitnavigatsioonisüsteemid
Globaalsete satelliitpositsioneerimise projektide rakendamise tehnoloogilise keerukuse tõttu suudavad tänapäeval sellele nimetusele täielikult vastata vaid kaks süsteemi – GLONASS ja GPS. Esimene on vene ja teine on Ameerika arendajate vili. Tehnilisest vaatenurgast on GLONASS spetsialiseerunud riistvara kompleks, mis asub nii orbiidil kui ka maa peal.
Satelliidiga suhtlemiseks kasutatakse spetsiaalseid andureid ja vastuvõtjaid, mis loevad signaale janendest asukohaandmete genereerimine. Ajaparameetrite arvutamiseks kasutatakse spetsiaalseid aatomkellasid. Nende eesmärk on määrata objekti asukoht, võttes arvesse raadiolainete levi ja töötlemist. Vigade vähendamine võimaldab positsioneerimisparameetrite usaldusväärsemat arvutamist.
Satelliitnavigatsiooni funktsioonid
Globaalsete satelliitnavigatsioonisüsteemide ülesannete hulka kuulub maapealsete objektide täpse asukoha määramine. Lisaks geograafilisele asukohale võimaldavad globaalsed satelliitnavigatsioonisüsteemid võtta arvesse aega, marsruuti, kiirust ja muid parameetreid. Neid ülesandeid teostatakse satelliitide kaudu, mis asuvad erinevates punktides maapinnast kõrgemal.
Globaalse navigatsiooni rakendust ei kasutata ainult transporditööstuses. Satelliidid aitavad otsingu- ja päästetöödel, geodeetilistel ja ehitustöödel, samuti teiste kosmosejaamade ja sõidukite koordineerimisel ja hooldamisel. Ka sõjatööstus ei jää ilma GPS-süsteemi toeta. Selliseks otstarbeks mõeldud GLONASS-navigaator tagab turvalise signaali, mis on loodud spetsiaalselt kaitseministeeriumi volitatud seadmete jaoks.
GLONASS-süsteem
Süsteem alustas täiemahulist tööd alles 2010. aastal, kuigi kompleksi on üritatud aktiivseks tööks panna alates 1995. aastast. Paljuski olid probleemid seotud kasutatud satelliitide vähese vastupidavusega.
Hetkel on GLONASS 24 satelliiti, mis töötavad orbiidi erinevates punktides. ÜldiseltNavigatsiooniinfrastruktuuri saab esindada kolme komponendiga: kosmoselaev, juhtimiskompleks (pakkub tähtkuju juhtimist orbiidil), samuti kasutaja navigatsiooni riistvara.
24 satelliiti, millest igaühel on oma püsiv kõrgus, on jagatud mitmesse kategooriasse. Igal poolkeral on 12 satelliiti. Satelliidi orbiitide abil moodustub maapinna kohale võrk, mille signaalide toimel määratakse täpsed koordinaadid. Lisaks on satelliit-GLONASSil mitmeid varundusvõimalusi. Nad on ka igaüks oma orbiidil ega ole jõude. Nende ülesannete hulka kuulub leviala laiendamine teatud piirkonnas ja rikkis olevate satelliitide asendamine.
GPS-süsteem
GLONASSi Ameerika analoog on GPS-süsteem, mis samuti alustas oma tööd 1980. aastatel, kuid alles alates 2000. aastast võimaldas koordinaatide määramise täpsus selle laialdast levitamist tarbijate seas. Tänaseks garanteerivad GPS-satelliidid täpsuse kuni 2-3 m Navigatsioonivõimekuse arendamise hilinemine on pikka aega olnud tingitud kunstlikest positsioneerimispiirangutest. Sellegipoolest võimaldas nende eemaldamine määrata koordinaadid maksimaalse täpsusega. Isegi miniatuursete vastuvõtjatega sünkroonimisel saavutatakse GLONASSile vastav tulemus.
Erinevused GLONASSi ja GPS-i vahel
Navigatsioonisüsteemide vahel on mitmeid erinevusi. Eelkõige on erinevus iseloomussatelliitide paigutus ja liikumine orbiitidel. GLONASSi kompleksis liiguvad nad mööda kolme tasapinda (igaüks kaheksa satelliiti) ja GPS-süsteem võimaldab töötada kuuel tasapinnal (umbes neli lennuki kohta). Seega tagab Venemaa süsteem maapealse ala laiema katvuse, mis kajastub ka suuremas täpsuses. Praktikas ei võimalda kodumaiste satelliitide lühiajaline "eluiga" aga GLONASS süsteemi täit potentsiaali ära kasutada. GPS omakorda säilitab suure täpsuse tänu liigsele satelliitide arvule. Sellegipoolest tutvustab Venemaa kompleks regulaarselt uusi satelliite nii sihipäraseks kasutamiseks kui ka varutoeks.
Samuti kasutatakse erinevaid signaali kodeerimise meetodeid - ameeriklased kasutavad CDMA koodi ja GLONASSis - FDMA. Vastuvõtjate positsioneerimise andmete arvutamisel näeb Venemaa satelliidisüsteem ette keerukama mudeli. Sellest tulenev alt nõuab GLONASSi kasutamine suurt energiatarbimist, mis kajastub seadmete mõõtmetes.
Mida võimaldavad GLONASSi võimalused?
Süsteemi põhiülesannete hulka kuulub GLONASSi satelliitidega suhtlemiseks võimelise objekti koordinaatide määramine. GPS täidab selles mõttes sarnaseid ülesandeid. Eelkõige arvutatakse maa-, mere- ja õhuobjektide liikumise parameetrid. Mõne sekundiga suudab sobiva navigaatoriga sõiduk arvutada oma liikumise omadused.
Kasutamise ajalglobaalne navigatsioon on teatud transpordiliikide puhul juba kohustuslikuks muutunud. Kui 2000. aastatel oli satelliitpositsioneerimise levik seotud teatud strateegiliste objektide juhtimisega, siis tänapäeval varustatakse vastuvõtjatega laevu ja lennukeid, ühistransporti jm. pole välistatud.
Millised seadmed GLONASSiga töötavad
Süsteem suudab pakkuda eranditult pidevat ülemaailmset teenust kõikidele tarbijakategooriatele, sõltumata klimaatilistest, territoriaalsetest ja ajalistest tingimustest. Sarnaselt GPS-süsteemi teenustega pakutakse GLONASSi navigaatorit tasuta ja kõikjal maailmas.
Seadmete hulgas, mis on võimelised vastu võtma satelliidisignaale, on mitte ainult pardanavigatsioonivahendid ja GPS-vastuvõtjad, vaid ka mobiiltelefonid. Asukoha-, suuna- ja kiirusandmed saadetakse GSM-võrkude kaudu spetsiaalsesse serverisse. Satelliitnavigatsiooni võimalusi aitavad kasutada spetsiaalne GLONASS programm ja erinevad rakendused, mis töötlevad kaarte.
Combo vastuvõtjad
Satelliitnavigatsiooni territoriaalne laienemine viis tarbija seisukohast kahe süsteemi ühendamiseni. Praktikas täiendatakse GLONASS seadmeid sageli GPS-iga ja vastupidi, mis parandab positsioneerimise ja ajaparameetrite täpsust. Tehniliselt teostatakse seda kahe anduri abil, mis on integreeritud ühte navigaatorisse. PõhinebSelle idee kohaselt toodetakse kombineeritud vastuvõtjaid, mis töötavad samaaegselt GLONASSi, GPS-süsteemide ja nendega seotud seadmetega.
Lisaks geograafiliste koordinaatide määramise täpsuse parandamisele võimaldab see sümbioos jälgida asukohta, kui ühe süsteemi satelliite ei tabata. Minimaalne orbiidiobjektide arv, mille "nähtavus" on navigaatori tööks vajalik, on kolm ühikut. Seega, kui näiteks programm GLONASS muutub kättesaamatuks, tulevad appi gps-satelliidid.
Muud satelliitnavigatsioonisüsteemid
Euroopa Liit, aga ka India ja Hiina töötavad välja GLONASSi ja GPS-iga sarnaseid projekte. Euroopa Kosmoseagentuur plaanib kasutusele võtta 30 satelliidist koosneva Galileo süsteemi, mis saavutab ületamatu täpsuse. Indias on kavas käivitada seitsme satelliidi kaudu töötav IRNSS-süsteem. Navigatsioonikompleks on orienteeritud kodukasutusele. Hiina arendajate süsteem Compass peaks koosnema kahest segmendist. Esimene sisaldab 5 satelliiti ja teine - 30. Sellest lähtuv alt eeldavad projekti autorid kahte teenusevormingut.
