Система ГЛОНАСС для отслеживания автомобилей: что это такое

Раньше единственной полноценной системой, которая предоставляла информацию о местоположении объектов на земле, была американская GPS (Глобальная Система Позиционирования). Однако в начале века в космосе появилась группировка российских спутников в количестве 24 штук, и это событие стало началом альтернативы. ГЛОНАСС расшифровывается как Глобальная Навигационная Спутниковая Система.

Ясно, что навигационная система значительно облегчает ориентацию на местности и существенно упрощает отслеживание и нахождение на карте для любых транспортных средств в любой момент времени. Хорошим примером важности такой информации является государственная система экстренного реагирования при авариях — ЭРА-ГЛОНАСС.

ЭРА-ГЛОНАСС позволяет спасательным службам быстро реагировать в ситуациях, когда каждая секунда на дороге имеет значение.

Зачем нужна система ГЛОНАСС

Основная задача системы — точное определение координат, движущихся или неподвижных объектов на поверхности Земли.

Существует множество областей, где необходимо измерять расстояния между точками на местности, получать информацию о размерах крупных объектов или отслеживать перемещение транспорта. Особенно важна такая система для навигации. Она помогает людям ориентироваться в незнакомой местности и прокладывать маршруты с помощью карт для автотранспорта. ГЛОНАСС также необходима для судоходства и организации авиасообщения.

На самом деле ГЛОНАСС имеет широкое применение в различных сферах народного хозяйства, помимо контроля за транспортными средствами. Однако, отслеживание автомобилей, кораблей и самолетов на трассе или маршруте является важной задачей системы. Кроме того, спутниковая навигация применяется в строительстве, геологоразведке, аварийных службах, службах спасения, при картографировании и обычными пользователями для определения местоположения на карте города. Вот некоторые примеры задач, которые решаются с помощью ГЛОНАСС:

• построение геодезических сетей;
• кадастровый учет;
• работы по землеустройству;
• научные исследования (сейсмоактивность, геотектоника, вулканизм, археологические и палеонтологические раскопки);
• геомониторинг (техногенные и природные процессы);
• навигация;
• геодезическая поддержка строительных, предупредительных, спасательных работ;
• информационное обеспечение диспетчерских служб;
• автопилотирование.

Принцип работы ГЛОНАСС

Многие не знают, как спутники могут определить местоположение наземного объекта. И многие считают, что дело в том, что космическому аппарату открывается обзор большей территории. Но на самом деле все намного интереснее. Определение координат происходит путем измерения расстояний от точки до нескольких видимых спутников. Результат вычисляется на основе времени прохождения сигнала от спутника до приемника.

Чем больше спутников, тем точнее можно вычислить координаты.

Наличие 24 спутников ГЛОНАСС на орбите позволяет равномерно распределить их между полушариями. Таким образом, в любой точке на поверхности Земли можно увидеть не менее четырех космических аппаратов, не включая запасные. Резервные спутники могут быстро заменить вышедший из строя основной спутник. Хотя они являются резервными, они все равно функционируют и обеспечивают «достаточную избыточность» с использованием инженерной терминологии, что повышает точность позиционирования.

Сигналы навигации

Непрерывный спектр частот используется для связи с помощью магнитных волн. Организация множественного доступа в рамках определенного стандарта связи осуществляется путем использования различных свойств волнового диапазона с помощью передающего оборудования. Существуют три основных подхода, которые называются в соответствии с применяемым способом разделения каналов:

• частотный – FDMA;
• временной – TDMA;
• кодовый – CDMA.

Последние три буквы в названиях являются аббревиатурой от Division Multiple Access – Разделение Множественного Доступа, а первые буквы характеризуют технологию и понятны без перевода Frequency, Time и Code.

Этот метод используется не только мобильными операторами, но и в других устройствах связи. Он широко применяется для разделения электромагнитного спектра линии на различные полосы пропускания с разной шириной и симметричными или асимметричными каналами. Каждому передатчику выделяется своя частотная полоса, которую можно использовать без ограничений по времени. Чтобы избежать помех, каждый канал ограничивается свободным частотным интервалом.

CDMA-сигналы

Технология передачи данных, использующая индивидуальные коды для каждого подключенного устройства, отличается от других технологий, не использующих временное или частотное разделение ресурса. Приемная сторона выделяет индивидуальный код для каждого устройства и отделяет его от общего трафика полосы пропускания. Однако недостатком CDMA является необходимость использования сложного и дорогостоящего оборудования для обмена информацией.

Читайте также: Что такое парктроник в автомобиле

Как работает система мониторинга транспорта с использованием ГЛОНАСС

Система мониторинга транспорта с использованием ГЛОНАСС включает в себя несколько основных компонентов. Во-первых, необходимо оборудование, которое обеспечивает связь с спутниками или сотовой сетью. Во-вторых, важным элементом является логическое устройство, которое обрабатывает сложную информацию. И, наконец, необходимы цифровые карты, на которых отображается положение отслеживаемого транспортного средства.

Принцип работы системы заключается в передаче сигнала от движущегося объекта к спутникам и обратно. Это позволяет периодически обновлять координаты транспортного средства. В течение всего маршрута автомобиль, судно или самолет накапливают информацию о своем местонахождении в определенные моменты времени. Эта информация может быть передана диспетчерским службам или сохранена в памяти устройства до прибытия в пункт назначения.

Мониторинговое оборудование

Если нет необходимости в реальном времени мониторинга, то нет необходимости устанавливать дорогостоящее оборудование и платить за услуги оператора сотовой связи. Вместо этого можно использовать более доступный модуль для обмена данными со спутником напрямую.

Предприятия применяют мониторинг для решения задач логистики, автоматизации контроля и управления перевозками и подвижным составом.

Основные цели:

• помощь водителю в выборе маршрута;
• отчетность о соблюдении графика движения;
• сбор статистической информации;
• определение местоположения транспорта в случае аварии или угона.

Что включает в себя передаваемый сигнал

В первую очередь, терминал, установленный на транспортном средстве, отправляет запрос на спутник. Именно так определяются координаты в пространстве. При работе в режиме реального времени также передается информация с датчиков автомобиля через сотового оператора. Таким образом, большинство систем экстренного реагирования получают данные о состоянии транспортного средства от установленных на нем сенсоров.

В автомобиле устанавливаются следующие датчики:

• датчик расхода топлива;
• датчик нагрузки на оси;
• датчик состояния корпуса;
• датчик температуры.

Если речь идет о системе ЭРА-ГЛОНАС, обязательно передаются следующие данные:

1. Координаты аварийного транспорта.
2. Скорость на момент ДТП.
3. Вид сигнала тревоги (сработал датчик, нажата кнопка).
4. Информация о автомобиле (марка, технические характеристики; номер).
5. Наличие и количество ремней безопасности.

Требования к системе ЭРА-ГЛОНАСС – единый стандарт ГОСТ Р 54620–2011

Согласно нормативам ГОСТ, в автомобилях, вмещающих до 9 человек, то есть в автомобилях категории М1,1 обязательно должно быть установлено оборудование, способное определить и передать информацию о типе столкновения при аварии: фронтальное, боковое или заднее столкновение, а также определить, произошло ли опрокидывание. Кроме того, передатчик таких транспортных средств должен уметь автоматически отправлять необходимую информацию в случае ДТП. Другие виды автомобильной техники могут быть оснащены оборудованием только с возможностью ручного режима экстренной связи со спасательной службой.

Преимущества использования системы мониторинга ГЛОНАСС

Плюсы использования системы мониторинга ГЛОНАСС

Система ГЛОНАСС обеспечивает высокую точность определения местоположения автомобиля в режиме реального времени или по запросу. Она необходима для навигации в незнакомых местах и позволяет проложить оптимальный маршрут. Технология оповещения об авариях и возможность отслеживания координат автомобиля при угоне также основаны на системе ГЛОНАСС.

Система ГЛОНАСС является надежной и была создана в первую очередь для военных нужд.

Читайте также: Расшифровка маркировки шин

Отличия между системой ГЛОНАСС и системой GPS

Система ГЛОНАСС отличается от системы GPS в нескольких аспектах. Во-первых, спутники GPS синхронизированы с вращением Земли, в то время как спутники ГЛОНАСС перемещаются независимо. Кроме того, аппараты американской системы размещены ближе к экватору, в то время как российская система имеет более полярную орбиту. Благодаря такому расположению спутников, система ГЛОНАСС обеспечивает более качественный сигнал на севере. Именно поэтому страны, находящиеся в высоких широтах, такие как Швеция, Норвегия и Финляндия, активно используют спутники российской группировки.

С 2014 года начали выводить улучшенные спутники Глонасс-М, которые позволяют работать с оборудованием, поддерживающим стандарт CDMA.

Система постоянно совершенствуется, и в ближайшем будущем ее точность будет повышена до 1 метра. В перспективе, с запуском новых спутников, погрешность позиционирования ГЛОНАСС будет уменьшена до 10 сантиметров, в то время как GPS только расширяет свою спутниковую группировку.

В целом, во всем мире одновременно используются обе системы, что значительно повышает точность позиционирования. Таким образом, наземное оборудование может исправить отдельные недостатки одной системы с помощью другой, сравнивая информацию о спутниках из двух источников. Производители радиооборудования учитывают этот факт, оснащая свою технику возможностью работать с двумя навигационными системами.