Teknologi dan penerapan sistem navigasi satelit GPS. Sistem navigasi satelit

Penciptaan navigasi satelit dimulai pada tahun 50-an. Pada saat Uni Soviet meluncurkan satelit Bumi buatan pertama, ilmuwan Amerika yang dipimpin oleh Richard Kershner mengamati sinyal yang berasal dari satelit Soviet dan menemukan bahwa, karena efek Doppler, frekuensi sinyal yang diterima meningkat dan berkurang saat satelit mendekat. saat ia bergerak menjauh. Inti dari penemuan ini adalah jika Anda mengetahui secara pasti koordinat Anda di Bumi, maka posisi satelit dapat diukur, dan sebaliknya, dengan mengetahui secara pasti posisi satelit, Anda dapat menentukan koordinat Anda sendiri.

Ide ini terwujud 20 tahun kemudian. Satelit uji pertama diluncurkan ke orbit pada tanggal 14 Juli 1974 oleh Amerika Serikat, dan satelit terakhir dari 24 satelit yang diperlukan untuk menutupi seluruh permukaan bumi diluncurkan ke orbit pada tahun 1993, sehingga Global Positioning System, atau disingkat GPS, datang ke layanan. GPS menjadi mungkin untuk mengarahkan rudal secara akurat ke benda diam dan kemudian memindahkan benda di udara dan di darat. Selain itu, dengan bantuan sistem yang terpasang pada satelit, muatan nuklir kuat yang terletak di permukaan planet dapat dideteksi.

Awalnya GPS - sistem global positioning, dikembangkan sebagai proyek militer murni. Namun setelah pesawat Korean Airlines dengan 269 penumpang ditembak jatuh pada tahun 1983, Presiden AS Ronald Reagan mengizinkan sebagian penggunaan sistem navigasi untuk keperluan sipil. Nadanya dikurangi dengan algoritma khusus.

Kemudian muncul informasi bahwa beberapa perusahaan telah menguraikan algoritma pengurangan akurasi dan berhasil mengkompensasi komponen kesalahan ini, dan pada tahun 2000 pengasaran akurasi ini dibatalkan berdasarkan keputusan Presiden AS.

1. Sistem navigasi satelit

Sistem navigasi satelit– sistem teknis elektronik yang kompleks, terdiri dari seperangkat peralatan darat dan ruang angkasa, yang dirancang untuk menentukan lokasi (koordinat geografis dan ketinggian), serta parameter pergerakan (kecepatan dan arah pergerakan, dll.) untuk tanah, air dan udara objek.

1.1 Apa itu GPS?

Sistem navigasi satelit GPS pada awalnya dikembangkan oleh Amerika Serikat untuk keperluan militer. Nama lain yang dikenal untuk sistem ini adalah “NAVSTAR”. Nama “GPS” yang sudah menjadi kata benda umum merupakan singkatan dari Global Positioning System yang artinya Sistem Navigasi Global. Nama ini sepenuhnya mencirikan tujuan sistem - menyediakan navigasi di seluruh dunia. Tidak hanya di darat, tapi juga di laut dan udara. Dengan menggunakan sinyal navigasi GPS, setiap pengguna dapat menentukan lokasi mereka saat ini dengan akurasi tinggi.

Keakuratan ini sebagian besar dimungkinkan berkat langkah pemerintah Amerika, yang pada tahun 2000 menjadikan sistem GPS dapat diakses dan terbuka untuk pengguna sipil. Mari kita ingat kembali sebelumnya, menggunakan rezim khusus distorsi akses selektif (SA - Ketersediaan Selektif) dimasukkan ke dalam sinyal yang ditransmisikan, mengurangi akurasi posisi hingga 70–100 meter. Sejak 1 Mei 2000, mode ini telah dinonaktifkan dan akurasi meningkat menjadi 3–10 meter.

Faktanya, peristiwa ini memberikan dorongan yang kuat bagi pengembangan peralatan navigasi GPS rumah tangga, mengurangi biayanya, dan secara aktif mempopulerkannya di kalangan pengguna biasa. Saat ini, penerima GPS jenis yang berbeda digunakan secara aktif di semua bidang aktivitas manusia, mulai dari navigasi biasa hingga kontrol pribadi dan permainan menarik seperti “ Geocaching" Menurut hasil banyak penelitian, penggunaan sistem navigasi GPS memberikan dampak ekonomi yang besar bagi perekonomian global dan lingkungan - keselamatan lalu lintas meningkat, situasi jalan membaik, konsumsi bahan bakar berkurang, dan jumlah emisi berbahaya ke atmosfer berkurang. .

Meningkatnya ketergantungan ekonomi Eropa pada sistem GPS, dan akibatnya, pada pemerintahan AS, memaksa Eropa untuk mulai mengembangkan sistem navigasinya sendiri - Galileo. Sistem baru seperti sistem GPS.

2. Komposisi sistem GPS

2.1 Segmen luar angkasa

Segmen luar angkasa sistem GPS terdiri dari konstelasi orbit satelit yang memancarkan sinyal navigasi. Satelit-satelit tersebut terletak pada 6 orbit pada ketinggian sekitar 20.000 km. Periode orbit satelit adalah 12 jam dan kecepatannya sekitar 3 km/s. Jadi, setiap hari, setiap satelit melakukan dua revolusi penuh mengelilingi bumi.

Satelit pertama diluncurkan pada bulan Februari 1978. Ukurannya dengan terbuka panel surya sama dengan 5 meter, dan berat - lebih dari 900 kg. Ini adalah satelit modifikasi pertama GPS-I. Selama 30 tahun terakhir, beberapa modifikasi satelit GPS telah berubah orbitnya: GPS II-A, GPS II-R, GPS IIR-M. Selama proses modernisasi, bobot satelit dikurangi, stabilitas jam terpasang ditingkatkan, dan keandalan meningkat.

Satelit GPS mengirimkan tiga sinyal navigasi pada dua frekuensi L1 dan L2. Sinyal C/A “sipil”, yang ditransmisikan pada frekuensi L1 (1575,42 MHz), tersedia untuk semua pengguna dan memberikan akurasi posisi 3–10 meter. Kode P “militer” presisi tinggi ditransmisikan pada frekuensi L1 dan L2 (1227,60 MHz) dan akurasinya jauh lebih tinggi daripada sinyal “sipil”. Penggunaan sinyal yang ditransmisikan pada dua frekuensi berbeda juga memungkinkan kompensasi sebagian penundaan ionosfer.

Modifikasi terbaru dari satelit GPS IIR-M mengimplementasikan sinyal L2C “sipil” baru, yang dirancang untuk meningkatkan Akurasi GPS pengukuran.

Identifikasi sinyal navigasi dilakukan dengan nomor yang sesuai dengan “kode kebisingan semu”, yang unik untuk setiap satelit. Spesifikasi teknis sistem GPS awalnya berisi 32 kode. Pada tahap pengembangan sistem dan periode awal pengoperasiannya, direncanakan jumlah satelit yang berfungsi tidak melebihi 24. Kode gratis dialokasikan untuk satelit GPS baru pada tahap commissioning. Dan jumlah ini cukup untuk berfungsinya sistem secara normal. Namun saat ini sudah terdapat 32 satelit yang mengorbit, 31 di antaranya beroperasi dalam mode operasi, mengirimkan sinyal navigasi ke Bumi.

“Redundansi” satelit memungkinkan pengguna menghitung posisi dalam kondisi di mana “visibilitas” langit dibatasi oleh gedung-gedung tinggi, pepohonan, atau gunung.

2.2 Segmen tanah

Segmen dasar sistem GPS terdiri dari 5 stasiun kendali dan stasiun kendali utama yang terletak di pangkalan militer AS - di pulau Kwajalein dan Hawaii di Samudra Pasifik, di Pulau Ascension, di Pulau Diego Garcia di Samudra Hindia dan di Colorado Springs, mereka pindah ke Gambar 1.Tugas stasiun pemantauan termasuk menerima dan mengukur sinyal navigasi yang berasal dari satelit GPS, menghitung berbagai jenis kesalahan dan mengirimkan data ini ke stasiun kontrol. Pemrosesan bersama atas data yang diterima memungkinkan untuk menghitung penyimpangan lintasan satelit dari orbit tertentu, pergeseran waktu jam di pesawat, dan kesalahan dalam pesan navigasi. Pemantauan status satelit GPS terjadi hampir terus menerus. “Pengunduhan” data navigasi, yang terdiri dari prediksi orbit dan koreksi jam untuk masing-masing satelit, dilakukan setiap 24 jam, pada saat berada di zona akses stasiun kendali.

Selain stasiun GPS darat, ada beberapa stasiun GPS swasta dan jaringan negara sistem pelacakan yang mengukur sinyal navigasi GPS untuk memperjelas parameter atmosfer dan lintasan satelit.

Gambar 1

2.3 Peralatan pengguna

Peralatan pengguna mengacu pada penerima navigasi yang menggunakan sinyal dari satelit GPS untuk menghitung posisi, kecepatan, dan waktu saat ini. Peralatan pengguna dapat dibagi menjadi "rumah tangga" dan "profesional". Dalam banyak hal, pembagian ini sewenang-wenang, karena terkadang cukup sulit untuk menentukan kategori penerima GPS mana yang harus diklasifikasikan dan kriteria apa yang akan digunakan. Ada berbagai macam navigator GPS yang digunakan untuk hiking, perjalanan mobil, memancing, dll. Ada sistem navigasi penerbangan dan kelautan, yang seringkali merupakan bagian dari sistem navigasi yang kompleks. Baru-baru ini, chip GPS telah tersebar luas dan diintegrasikan ke dalam PDA, telepon, dan perangkat seluler lainnya.

Oleh karena itu, dalam navigasi HAI Pembagian penerima GPS menjadi “kode” dan “fase” menjadi lebih luas. Dalam kasus pertama, informasi yang dikirimkan dalam pesan navigasi digunakan untuk menghitung posisi. Kebanyakan navigator GPS murah, seharga $100–2000, termasuk dalam kategori ini.

Kategori kedua penerima navigasi GPS tidak hanya menggunakan data yang terkandung dalam pesan navigasi, tetapi juga fase sinyal pembawa. Dalam kebanyakan kasus, ini adalah penerima geodesi frekuensi tunggal dan ganda (L1 dan L2) yang mahal dan mampu menghitung posisi dengan akurasi relatif beberapa sentimeter atau bahkan milimeter. Akurasi ini dicapai dalam mode RTK, dengan pemrosesan gabungan pengukuran dan data penerima GPS stasiun pangkalan. Biaya perangkat tersebut bisa mencapai puluhan ribu dolar.

3. Navigator GPS berfungsi A

Prinsip dasar yang mendasari keseluruhan sistem GPS adalah sederhana dan telah lama digunakan untuk navigasi dan orientasi: jika Anda mengetahui lokasi pasti sesuatu titik referensi dan jaraknya, maka Anda dapat menggambar sebuah lingkaran (dalam kasus 3 dimensi, sebuah bola) di mana titik posisi Anda seharusnya berada. Dalam prakteknya, jika jarak di atas, mis. radiusnya cukup besar, maka busur lingkaran dapat diganti dengan ruas garis lurus. Jika Anda menggambar beberapa garis yang sesuai dengan titik referensi yang berbeda, maka titik perpotongannya akan menunjukkan lokasi Anda. Dalam GPS, peran titik referensi tersebut dimainkan oleh dua lusin satelit, masing-masing bergerak dalam orbitnya sendiri pada ketinggian ~17.000 km di atas permukaan bumi. Kecepatan pergerakannya sangat tinggi, tetapi parameter orbit dan lokasinya saat ini diketahui dengan akurasi tinggi oleh komputer yang terpasang di dalamnya. Bagian penting dari setiap navigator GPS adalah penerima konvensional yang beroperasi pada frekuensi tetap dan terus-menerus. mendengarkan” sinyal yang dikirimkan oleh satelit-satelit ini. Setiap satelit secara konstan memancarkan sinyal radio, yang berisi data tentang parameter orbitnya, keadaan peralatan di dalamnya, dan waktu yang tepat. Dari semua informasi ini, data mengenai waktu on-board yang tepat adalah yang paling penting: penerima GPS, menggunakan prosesor internal, menghitung interval waktu antara pengiriman dan penerimaan sinyal, kemudian mengalikannya dengan kecepatan propagasi radio. gelombang, dll. mengetahui jarak antara satelit dan penerima.

Setiap orang, kemungkinan besar, harus menemukan diri mereka di daerah asing di mana mereka harus menemukan jalan mereka tanpa membuang waktu. Navigator GPS satelit akan menjadi asisten yang sangat baik dalam memecahkan masalah ini. Layanan GPS sistem navigasi global tidak dipungut biaya.

Sistem yang beroperasi melalui satelit memiliki fungsi dasar yang serupa: mencari rute optimal dari satu titik ke titik lain, serta merencanakan rute baru jika menyimpang dari rute semula. Detailnya mungkin berbeda. Misalnya, beberapa perangkat dilengkapi perintah suara, menampilkan peta dalam mode 2D dan 3D, dan memberikan informasi tentang rambu jalan. Banyak di antaranya memiliki fungsi multimedia. Efektivitas perangkat akan tergantung pada kualitasnya kartu elektronik dalam ingatannya.

Dari berbagai navigator satelit GPS, tiga kelas harus dibedakan menurut tujuan dan desainnya. Yang pertama mencakup modul tertanam atau perangkat kompak yang beroperasi melalui satelit untuk bekerja sama dengan perangkat elektronik lainnya - komputer atau telepon genggam. Mereka tidak memiliki tampilan. Perangkat kelas dua akan menampilkan informasi navigasi di layar tampilan, menyimpannya dan merencanakan rute optimal. Kelas ketiga adalah peralatan GPS yang mampu memproses informasi peta, diunduh atau disematkan.

Agar tidak salah dalam memilih navigator satelit, sebaiknya tentukan tujuan penggunaannya. Untuk penggunaan pejalan kaki, instrumen yang nyaman dengan pengoperasian satu tangan, dengan tombol-tombol yang terletak di permukaan samping bodi, cocok. Untuk mobil pilihan terbaik Akan ada sistem dengan tampilan besar. Kapal pesiar dapat dilengkapi dengan perangkat dengan fungsi alarm, yang dipicu ketika menyimpang dari jalur atau dari titik tambatan.

Untuk kondisi ekstrim Navigator satelit yang terlindung dari kelembapan, debu, guncangan, dan paparan suhu rendah dan tinggi adalah pilihan yang cocok. Kisaran harga sangat luas dan bergantung pada fungsionalitas sistem.

Selain kelebihannya, sistem GPS juga memiliki beberapa kekurangan. Karena penerima navigator adalah perangkat pasif, sinyal satelit bisa sangat lemah sehingga terkadang sulit menentukan posisi Anda. Hal ini bisa terjadi di jurang, hutan lebat atau terowongan. Dalam hal ini, antena eksternal akan membantu, yang hanya akan terhubung ke perangkat yang memiliki soket khusus. Jika perlu, Anda juga dapat menemukan navigator GPS dengan kompas magnetik elektronik internal dan altimeter barometrik otonom. Ini akan memungkinkan Anda menavigasi medan dengan cara klasik.

Sistem navigasi adalah seperangkat perangkat yang menyediakan navigasi (orientasi) suatu objek di ruang angkasa. Sistem navigasi memberikan orientasi menggunakan: peta dengan video, grafik atau format teks; menentukan lokasi menggunakan sensor atau sumber eksternal lainnya; sarana otonom seperti komunikasi satelit dll.; informasi dari objek lain. Sistem navigasi satelit adalah sistem elektronik dan teknis yang kompleks, terdiri dari seperangkat peralatan darat dan ruang angkasa, yang dirancang untuk menentukan lokasi (koordinat geografis dan ketinggian), serta parameter pergerakan (kecepatan dan arah pergerakan, dll.) di darat, benda air dan udara. Elemen utama dari sistem navigasi satelit:

• Konstelasi orbit yang terdiri dari beberapa (dari 2 hingga 30) satelit yang memancarkan sinyal radio khusus;
• Sistem kendali dan pemantauan darat, termasuk unit untuk mengukur posisi satelit saat ini dan mengirimkan informasi yang diterima kepada mereka untuk mengoreksi informasi tentang orbit;
• Menerima peralatan klien (“navigator satelit”) yang digunakan untuk menentukan koordinat;
• Opsional: sistem tanah suar radio, yang secara signifikan dapat meningkatkan akurasi penentuan koordinat.
• Opsional: sistem informasi radio untuk mengirimkan koreksi kepada pengguna, yang secara signifikan dapat meningkatkan keakuratan penentuan koordinat.

Rusia menempati urutan ketiga dalam jumlah satelit komunikasi

Menurut data akhir tahun 2016, Rusia menempati urutan ketiga dalam jumlah satelit komunikasi, memiliki 17 pesawat ruang angkasa. Negara ini lebih rendah dalam indikator ini dibandingkan Perancis, yang memiliki satelit dua kali lebih banyak - 34, serta negara kecil Luksemburg, yang memiliki 108 perangkat. TASS melaporkan hal ini dengan mengacu pada Nikolai Sevastyanov, desainer umum Gazprom Space Systems OJSC. Jepang memiliki 16 satelit komunikasi, di peringkat kelima ada Amerika Serikat dan Hong Kong yang masing-masing memiliki 11 perangkat.

Volume pasar komunikasi ruang angkasa global, yang telah ada selama 45 tahun, adalah $153 miliar dengan pertumbuhan tahunan sebesar 3%. Bagian utamanya adalah TV, radio dan Internet - $104 miliar. Segmen saluran komunikasi diperkirakan mencapai $18 miliar, komunikasi seluler - $3 miliar.

Apa itu pemantauan kendaraan GPS?

Pemantauan kendaraan GPS adalah pelacakan terus menerus terhadap kendaraan di armada Anda. Sistem pemantauan kendaraan memungkinkan pelacakan GPS secara real time. Peralatan GPS yang dipasang pada mobil meminta lokasinya dari salah satu satelit konstelasi GPS dan mengirimkan informasi tersebut secara online ke petugas operator. Sistem serupa Navigasi GPS telah memungkinkan peralihan dari tingkat kontrol sederhana pergerakan kendaraan ke tingkat pelacakan kendaraan yang lengkap.

Saat menerapkan sistem pemantauan kendaraan GPS/GLONASS, selain pelacakan kendaraan, pemantauan terus-menerus terhadap tingkat bahan bakar, kondisi kendaraan, koordinat pastinya, waktu saat kendaraan diam atau bergerak, dan banyak lagi lainnya dilakukan. keluar.

Karena sinyal ditransmisikan secara real time, sistem kontrol transportasi modern bekerja lebih baik lebih banyak fitur dari sekedar pemantauan mobil GPS. Saat ini, dengan melacak pergerakan kendaraan, peralatan GPS memungkinkan petugas operator merespons dengan cepat jika terjadi situasi darurat.

Dalam proses pengendalian pergerakan angkutan, petugas operator dapat mengaturnya komunikasi suara bersama pengemudi, mematikan mesin mobil dari jarak jauh dan masih banyak lagi. Perluasan kemampuan pemantauan transportasi ini memungkinkan tidak hanya menerima informasi tentang masalah dan pelanggaran yang berdampak pada biaya transportasi perusahaan, namun juga dengan cepat menyamakannya.

Pemasangan sistem pemantauan kendaraan GPS/GLONASS untuk pemantauan kendaraan secara terus menerus melalui satelit

Saat ini, sistem navigasi Rusia berdasarkan GLONASS memainkan peran penting dalam menjamin keamanan di tingkat negara bagian. Sistem modern Pengawasan transportasi GLONASS memungkinkan Anda mengontrol transportasi menggunakan konstelasi satelit Rusia. Penciptaan konstelasi satelit dimulai pada tahun 80-an dan mencakup sekitar 27 satelit. Prinsip pengoperasian satelit pemantauan GLONASS mirip dengan sistem GPS NAVSTAR Amerika. Namun, tidak seperti itu, ini tidak memerlukan pembaruan tambahan apa pun setelah diluncurkan.

Menentukan lokasi Anda, baik di darat maupun di laut, di hutan atau di kota, merupakan pertanyaan yang relevan saat ini dan juga selama berabad-abad yang lalu. Era penemuan gelombang radio secara signifikan menyederhanakan tugas navigasi dan membuka prospek baru bagi umat manusia di banyak bidang kehidupan dan aktivitas, dan dengan ditemukannya kemungkinan penaklukan luar angkasa, terjadi terobosan besar di bidang tersebut. menentukan koordinat letak suatu benda di bumi. Untuk menentukan koordinat, digunakan sistem navigasi satelit, yang menerima informasi yang diperlukan dari satelit yang terletak di orbit.

Sekarang ada dua sistem penentuan koordinat global di dunia - GLONASS Rusia dan NavStar Amerika, lebih dikenal sebagai GPS (singkatan dari Global Positioning System - sistem penentuan posisi global).

Sistem navigasi satelit GLONASS ditemukan di Uni Soviet pada awal tahun 80-an abad lalu dan pengujian pertama dilakukan pada tahun 1982. Sistem ini dikembangkan atas perintah Kementerian Pertahanan dan dikhususkan untuk navigasi global operasional objek bergerak di darat. .

Sistem navigasi GPS Amerika memiliki struktur, tujuan dan fungsi yang mirip dengan GLONASS dan juga dikembangkan atas perintah Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Ia memiliki kemampuan untuk secara akurat menentukan koordinat objek tanah dan melakukan referensi waktu dan kecepatan. NavStar memiliki 24 satelit navigasi di orbitnya, menyediakan bidang navigasi berkelanjutan di seluruh permukaan bumi.

Indikator penerima sistem navigasi satelit (navigator GPS atau) menerima sinyal dari satelit, mengukur jarak ke satelit tersebut, dan menggunakan rentang terukur memecahkan masalah penentuan koordinatnya - lintang, bujur dan, saat menerima sinyal dari 4 satelit atau lebih - ketinggian di atas permukaan laut, kecepatan, arah (haluan), jarak yang ditempuh. Navigator mencakup penerima untuk menerima sinyal, komputer untuk memprosesnya dan perhitungan navigasi, layar untuk menampilkan informasi navigasi dan layanan, dan keyboard untuk mengontrol pengoperasian perangkat.

Penerima ini dirancang untuk instalasi permanen di ruang kemudi dan di dashboard. Fitur utamanya adalah: adanya antena eksternal dan daya dari sumber eksternal DC. Mereka biasanya memiliki layar monokrom kristal cair besar dengan tampilan informasi alfanumerik dan grafis.

:

Penerima GPS/DGPS/WAAS yang ringkas, tahan air, dan berkinerja tinggi dirancang untuk perahu kecil. Penerima GPS dari perusahaan ini mampu menerima dan memproses sinyal koreksi diferensial DGPS/WAAS tambahan. Kemampuan ini memungkinkan akurasi lebih baik dari 5 meter saat menerima koreksi dari beacon atau satelit geostasioner WAAS.

Navigator GPS (D) baru dengan penerima koreksi diferensial bawaan. Teknologi peletakan jalur memungkinkan Anda membuat rute jarak jauh secara akurat. Dimungkinkan untuk memilih jalur rhoxodromic (RL) untuk jarak pendek dan jalur ortodromik (GC) untuk jarak jauh.

Dengan teknologi perencanaan jalur memungkinkan Anda membuat rute jarak jauh secara akurat. Dimungkinkan untuk memilih jalur rhoxodromic (RL) untuk jarak pendek dan jalur ortodromik (GC) untuk jarak jauh.

Penerima stasioner lebar fungsionalitas, khususnya instrumen profesional untuk penggunaan kelautan. Mereka memiliki memori yang besar, kemampuan untuk memecahkan berbagai masalah navigasi, dan antarmuka mereka memungkinkan untuk dimasukkan dalam sistem navigasi kapal.

:

Ini adalah indikator penerima modern dari sistem navigasi satelit GLONASS/GPS yang dirancang untuk semua jenis kapal.

Dikembangkan oleh spesialis perusahaan Radio Complex menggunakan pencapaian terkini di bidang navigasi laut. RK-2006 memiliki kemampuan untuk menerima sinyal dari konstelasi satelit yang sudah digunakan, seperti GLONASS dan GPS, tetapi juga dari sistem penentuan posisi Eropa dan Asia yang menjanjikan, hal ini memungkinkan, dengan peningkatan kekebalan kebisingan dan perlindungan dari kegagalan sistem apa pun, untuk menentukan koordinat kapal dan haluan serta kecepatannya.

Penerima sistem satelit navigasi global GPS dan GLONASS, dari produsen peralatan navigasi radio kelautan Korea Selatan Samyung ENC Co., Ltd - SGN-500.

Saat menggunakan GLONASS dan GPS pada receiver gabungan (hampir semua receiver GLONASS digabungkan), keakuratan penentuan koordinat hampir selalu “sangat baik” karena jumlah besar pesawat ruang angkasa yang terlihat dan posisi relatifnya yang baik.

Menampilkan informasi navigasi

Penerima GLONASS/GPS menggunakan dua metode untuk menampilkan informasi: alfanumerik dan grafis (terkadang istilah “pseudografik” digunakan).

Metode alfanumerik untuk menampilkan informasi yang diterima menggunakan:

• angka (koordinat, kecepatan, jarak tempuh, dll.)
• kombinasi huruf yang menjelaskan data digital - biasanya singkatan dari frasa (misalnya, MOV - “Man Over Board” atau, dalam bahasa Rusia, “Man Overboard!”
• singkatan kata (misalnya, SPD - kecepatan, TRK - Track), nama titik jalan. Tampilan informasi alfanumerik dalam bentuk murni digunakan pada tahap awal pengembangan teknologi GPS.

Metode tampilan grafis dilakukan dengan menggunakan gambar-gambar yang terbentuk di layar, yang mewakili sifat pergerakan pengangkut (kapal, mobil, orang). Grafik pada perangkat dari perusahaan yang berbeda hampir sama dan biasanya berbeda dalam detailnya. Desain yang paling umum adalah:

• kompas elektronik (jangan bingung dengan kompas magnet!)
• indikator gerakan grafis
• rute, rute
• simbol untuk titik jalan
• koordinat kapal
• arah ke titik jalan
• kecepatan

Spesifikasi:

Akurasi koordinat lokasi

Keakuratan dalam menentukan koordinat suatu tempat merupakan indikator mendasar dari sistem navigasi apa pun, yang nilainya akan menentukan seberapa benar kapal akan mengikuti rute yang ditentukan dan apakah kapal tersebut tidak akan menabrak beting atau batu di dekatnya.

Keakuratan instrumen biasanya dinilai dengan nilai root mean square error (RMS) - interval di mana 72% pengukuran jatuh, atau dengan kesalahan maksimum sebesar 95%. Sebagian besar produsen memperkirakan deviasi standar penerima GPS mereka adalah 25 meter, yang setara dengan kesalahan maksimum 50 meter.

Karakteristik navigasi

Kemampuan navigasi penerima GLONASS/GPS dicirikan oleh jumlah titik arah, rute, dan titik arah yang terdapat di dalamnya yang disimpan oleh perangkat. Titik arah yang kami maksud adalah titik karakteristik pada permukaan yang digunakan untuk navigasi. Titik arah modern dapat membuat dan menyimpan, bergantung pada modelnya, dari 500 hingga 5000 titik arah dan 20–50 rute dengan masing-masing 20–30 titik.

Selain titik jalan, setiap penerima memiliki persediaan titik untuk mencatat dan menyimpan rute yang dilalui. Jumlah ini bisa mencapai 1000 hingga beberapa puluh ribu poin di navigator profesional. Rute yang direkam dapat digunakan untuk menavigasi kembali sepanjang rute tersebut.

Jumlah satelit yang dilacak secara bersamaan

Indikator ini mencirikan stabilitas navigator dan kemampuannya memberikan akurasi tertinggi. Mengingat fakta bahwa untuk menentukan dua koordinat posisi - bujur dan lintang - Anda perlu melacak 3 satelit secara bersamaan, dan untuk menentukan ketinggian - empat satelit. Navigator GLONASS/GPS modern, bahkan yang portabel, memiliki penerima 8 atau 12 saluran yang mampu menerima dan melacak sinyal secara bersamaan hingga masing-masing 8 atau 12 satelit.

Banyak pemilik mobil menggunakan navigator di mobilnya. Namun, beberapa dari mereka tidak mengetahui keberadaan dua sistem satelit yang berbeda - GLONASS Rusia dan GPS Amerika. Dari artikel ini Anda akan mempelajari apa perbedaannya dan mana yang lebih disukai.

Bagaimana cara kerja sistem navigasi?

Sistem navigasi terutama digunakan untuk menentukan lokasi suatu objek (dalam hal ini mobil) dan kecepatannya. Terkadang diperlukan penentuan beberapa parameter lain, misalnya ketinggian di atas permukaan laut.

Ia menghitung parameter ini dengan menetapkan jarak antara navigator itu sendiri dan masing-masing beberapa satelit yang terletak di orbit Bumi. Sebagai aturan, untuk pekerjaan yang efisien Sistem ini memerlukan sinkronisasi dengan empat satelit. Dengan mengubah jarak tersebut, ia menentukan koordinat objek dan karakteristik pergerakan lainnya. Satelit GLONASS tidak sinkron dengan rotasi bumi, sehingga menjamin stabilitasnya dalam jangka waktu yang lama.

Video: GloNaSS vs GPS

Mana yang lebih baik GLONASS atau GPS dan apa perbedaannya

Sistem navigasi pada dasarnya dimaksudkan untuk digunakan untuk tujuan militer, dan baru kemudian tersedia bagi warga negara biasa. Tentunya pihak militer perlu memanfaatkan perkembangan negaranya, karena sistem navigasi asing dapat dimatikan oleh otoritas negara tersebut jika terjadi keadaan darurat. situasi konflik. Selain itu, di Rusia, militer dan pegawai negeri didorong untuk menggunakan sistem GLONASS dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam kehidupan sehari-hari, pengendara rata-rata tidak perlu khawatir sama sekali dalam memilih sistem navigasi. Baik GLONASS maupun GLONASS memberikan kualitas navigasi yang memadai untuk penggunaan sehari-hari. Di wilayah utara Rusia dan negara-negara lain yang terletak di garis lintang utara, satelit GLONASS bekerja lebih efisien karena lintasan perjalanannya lebih tinggi di atas Bumi. Artinya, di Kutub Utara, di negara-negara Skandinavia, GLONASS lebih efektif, dan Swedia mengakui hal ini pada tahun 2011. Di wilayah lain, GPS sedikit lebih akurat dibandingkan GLONASS dalam menentukan lokasi. Menurut sistem Rusia koreksi diferensial dan pemantauan kesalahan GPS berkisar antara 2 hingga 8 meter, kesalahan GLONASS dari 4 hingga 8 meter. Namun agar GPS dapat menentukan lokasi, Anda perlu menangkap 6 hingga 11 satelit, GLONASS cukup untuk 6-7 satelit.

Perlu juga diingat bahwa sistem GPS muncul 8 tahun sebelumnya dan mengambil kepemimpinan yang signifikan di tahun 90an. Dan selama dekade terakhir, GLONASS telah mengurangi kesenjangan ini hampir sepenuhnya, dan pada tahun 2020, para pengembang berjanji bahwa GLONASS tidak akan kalah dengan GPS dalam hal apa pun.

Kebanyakan yang modern dilengkapi dengan sistem gabungan yang mendukung bahasa Rusia sistem satelit, dan Amerika. Perangkat inilah yang paling akurat dan memiliki kesalahan paling sedikit dalam menentukan koordinat kendaraan. Stabilitas sinyal yang diterima juga meningkat, karena perangkat tersebut dapat “melihat” lebih banyak satelit. Di sisi lain, harga untuk navigator semacam itu jauh lebih tinggi daripada harga navigator sistem tunggal. Hal ini dapat dimengerti - ada dua chip yang terpasang di dalamnya, yang mampu menerima sinyal dari setiap jenis satelit.

Video: pengujian penerima GPS dan GPS+GLONASS Redpower CarPad3

Jadi, navigator yang paling akurat dan andal adalah perangkat sistem ganda. Namun, kelebihannya dikaitkan dengan satu kelemahan signifikan - biaya. Oleh karena itu, ketika memilih, Anda perlu memikirkan - apakah akurasi tinggi diperlukan dalam penggunaan sehari-hari? Selain itu, bagi penggila mobil sederhana, yang mana tidak terlalu penting sistem navigasi gunakan - Rusia atau Amerika. Baik GPS maupun GLONASS tidak akan membiarkan Anda tersesat dan membawa Anda ke tujuan yang Anda inginkan.