Сегодня технологией спутниковой навигации ежедневно пользуется практически каждый житель планеты. При этом у многих пользователей возникает вопрос, что выбрать – GPS или ГЛОНАСС. Эти две системы спутникового позиционирования имеют незначительные отличия, о которых и пойдет речь далее.
Что такое ГЛОНАСС и как работает
Возможности спутниковой навигации стали обычным явлением для рядового потребителя. Каждый год производители выпускают огромное количество устройств, которые поддерживают эту технологию.
ГЛОНАСС начали разрабатывать в 1976 г. У инженеров подобная идея зародилась благодаря запуску в СССР первого искусственного спутника. Затем разработки застопорились во времена перестройки, а после – ввиду недостатка финансирования. Активное развитие глобальной системы пришлось на начало нулевых. В то время количество спутников составляло 6 единиц. К 2010 г. их число достигло 24.
Это с учетом того, что для глобального геопозиционирования требуется вывести на орбиту 24 спутника. Они располагаются в 3-х плоскостях по 8 штук в каждой. Чтобы определить точные координаты, понадобится получить сигнал от 4-х спутников. Аппараты находятся приблизительно на высоте в 20 тыс. км.
Главное техническое отличие ГЛОНАСС от американской системы заключается в том, что их перемещение по орбите не синхронизировано с вращением Земли. За счет этого российский аналог демонстрирует более стабильную работу. При этом спутники имеют меньший срок службы.
Что такое GPS и как работает
Под GPS понимается первая глобальная спутниковая система, которая прочно ассоциируется с геопозиционированием. Сейчас число аппаратов американской программы достигает 32 штуки. В том число 24 – рабочих и 8 – резервных. Располагаются они на орбите следующим образом: по 6 единиц в 4-х плоскостях. Погрешность измерений не превышает 2-4 м.
Сигнал доступен практически в каждой точке земного шара, за исключением северных широт. Эксплуатационный срок спутников является более долговечным. Однако этот показатель неважен для конечных потребителей услуг.
Принцип работы системы слежения заключается в том, что аппараты осуществляют трансляцию сигнала на различных частотах. Затем они принимаются антеннами в зоне прямой видимости. Это позволяет вычислить местонахождение приемника.
Технические отличия ГЛОНАСС от GPS
Если говорить об отличиях, в первую очередь стоит вспомнить о государственной принадлежности. Как было сказало выше, GPS была создана в США, а ГЛОНАСС – в РФ.
Еще одним важным отличием считается точность геопозиционирования.
У ГЛОНАСС погрешность достигает 2-6 м. Данная система полностью покрывает территорию России и 70% поверхности планеты. GPS функционирует почти повсеместно, не считая полярных округов, что обусловлено наклоном орбиты.
Следующее отличие кроется в частотах. То есть, российские и американские спутники работают в разных широтах. Также системы слежения различаются по числу космических аппаратов, запущенных на орбиту.
Помимо этого, есть разница в способе кодирования сигнала. Отечественные спутники осуществляют передачу сигнала по выделенной линии FDMA. В американской системе реализован множественный доступ по более экономичному протоколу CDMA.
ГЛОНАСС считается надежно защищенной от постороннего воздействия. Также она не нуждается в корректировке координат из-за подвижности спутников. При этом GPS подвержена влиянию погодных условий.
Стоит отметить, что обе конкурирующие между собой навигационные системы изначально создавались в военных целях. Позже доступ к спутникам был предоставлен гражданским лицам и коммерческим компаниям.
На сегодняшний день системы спутниковой навигации используются во многих сферах деятельности. С их помощью можно узнать не только точное геоположение, но и параметры движения объекта.
Чтобы улучшить показатели стабильности и надежности, некоторые страны консолидируют усилия. Так, ГЛОНАСС сотрудничает с Beidou, а GPS предпочитает интегрироваться с Galileo.
Другие навигационные системы — Galileo и Beidou
Кроме двух глобальных систем слежения, существуют и менее известные проекты. В частности, Galileo, разработанный Евросоюзом и Европейским космическим агентством. В разработке данной программы участвовали десятки стран. Однако большинство спутников были выведены на космическую орбиту благодаря ракетам-носителям «Союз» из России.
От ГЛОНАСС и GPS европейскую навигационную систему отличает то, что она не контролируется Министерством обороны ни одной из стран. При этом в ЕС законодательно разрешено использовать координаты в случае начала военных операций.
Развертывание полноценной системы началось более десятка лет назад, но работа над ней еще не завершена. Некоторые спутники являются неработающими, а другие – запущены в демо-режиме. В 2019 г. случился масштабный сбой, и Galileo был недоступен несколько суток. Кроме того, затянулся проект по совершенствованию защиты от кибератак.
Следующей крупной орбитальной системой считается Beidou, созданная в Китае. По технологическим параметрам она уступает аналогам из США и РФ. Если этим двум странам достаточно использовать 24 спутника, то китайской навигационной системе потребуется 35.
В данный момент Beidou на орбиту запущено 49 космических аппаратов. Однако китайские разработчики пока что не смогли достичь точности более 10 м вне пределов страны. Все же, для рядовых пользователей это незаметно.
Наземная инфраструктура китайской системы продолжает развертываться. Чтобы отслеживать сигнал, нужно задействовать военно-морской флот. Кроме того, остался нерешенным вопрос с расширением навигационного проекта за границы Китая.
Что будет, если какую-либо из систем навигации отключат
Глобальные системы навигации работают так, что отключить их на территории отдельных стран невозможно с технической точки зрения. Так, взаимные запреты Соединенных Штатов и России на построение станций послужило причиной того, что не получится проводить измерения с погрешностью меньше 1 дм.
Какая система навигации лучше
Национальные операторы станций различных стран утверждают, что определенная система способна работать лучше в зависимости от широты. В частности, в северной части ГЛОНАСС может оказаться точнее. В то время как в южноамериканских широтах она уступает GPS.
Специалисты не будут спорить, что на точность геоположенич и стабильный радиосигнал оказывает влияние несколько факторов. Сюда относят:
- расположение спутников относительно пользователя, их число и видимость. Особенности положения спутников влияют на то, что в северных широтах ГЛОНАСС – более точна, а GPS в Арктическом океане работает со сбоями;
- качественные характеристики используемого оборудования;
- присутствие/отсутствие помех на частотах.
Например, в ГЛОНАСС нестабильный сигнал или его пропадание может быть вызвано нахождением пользователя в густом лесном массиве, на подземной парковке, в многоэтажках, а также в помещениях, которые построены с помощью железобетонных плит.
Если возник вопрос, какая навигационная система лучше для рядового юзера, то стоит ознакомиться с результатами испытаний. Как показали результаты измерений, GPS и ГЛОНАСС лучше определяют координаты по сравнению с конкурентами. Чтобы обеспечить максимальную точность, можно использовать две навигационные системы.
Все же, если дело касается гражданских целей, местоположение спутников и высота их движения не имеют важное значение. При этом погрешность становится существенной при использовании в военных нуждах, авиации, картографии и геодезии.
