Меню

Спутниковая gps навигация глонасс в смартфоне – Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы тестирования.

Содержание

GPS/Глонасс навигация: спутниковые навигаторы

Спутниковой навигацией пользуются водители, велосипедисты, туристы – даже любители утренних пробежек отслеживают собственный маршрут при помощи спутников. Вместо того чтобы расспрашивать прохожих, как найти нужный дом, большинство предпочитают достать смартфон и задать этот вопрос ГЛОНАСС или GPS. Несмотря на то, что модули спутниковой навигации установлены в каждом смартфоне и в большинстве спортивных часов, только один человек из десяти понимает, как работает эта система и как в море девайсов с функциями GPS/ГЛОНАСС найти подходящий.

Как устроена спутниковая навигационная система

Аббревиатура GPS расшифровывается как Global Positioning System: «система глобального позиционирования», если переводить дословно. Идея использовать спутники на околоземной орбите для определения координат наземных объектов появилась в 1950-е, сразу после того, как Советский Союз запустил первый искусственный спутник. Американские ученые отслеживали спутниковый сигнал и обнаружили, что его частота меняется, когда спутник приближается или отдаляется. Поэтому, зная свои точные координаты на Земле, можно вычислить и точное расположение спутника. Это наблюдение и дало толчок для разработки глобальной системы расчета координат.

Первоначально открытием заинтересовался флот – разработку начала военно-морская лаборатория, но со временем было решено создать единую систему для всех вооруженных сил. Первый спутник GPS вывели на орбиту 1978-м. Сейчас сигналы передают около тридцати спутников. Когда навигационная система заработала, военные ведомства США сделали подарок всем жителям планеты – открыли свободный доступ к спутникам, так что каждый может пользоваться Global Positioning System бесплатно, был бы приемник.

Вслед за американцами Роскосмос создал свою систему: первый спутник ГЛОНАСС вышел на орбиту в 1982 году. ГЛОНАСС – Глобальная навигационная спутниковая система, работающая по тому же принципу, что и американская. Сейчас на орбите находятся 24 российских спутника, которые обеспечивают координирование.

Чтобы воспользоваться одной из систем, а лучше двумя одновременно, нужен приемник, который будет получать сигналы от спутников, а также компьютер для расшифровки этих сигналов: местоположение объекта вычисляется, исходя из интервалов между полученными сигналами. Точность вычислений – плюс-минус 5 м.

Чем больше спутников «видит» устройство, тем больше информации может предоставить. Для определения координат навигатору достаточно увидеть всего два спутника, но если он запеленгует хотя бы четыре спутника, девайс сможет сообщить, например, скорость передвижения объекта. Поэтому современные навигационные устройства считывают все больше параметров:

  • Географические координаты объекта.
  • Скорость его передвижения.
  • Высоту над уровнем моря.

Какие могут возникнуть погрешности в работе GPS/ГЛОНАСС

Спутниковая навигация хороша тем, что доступна круглосуточно из любой точки планеты. Где бы вы ни находились, если у вас есть приемник – вы сможете определить координаты и построить маршрут. Однако на практике сигнал спутников могут глушить физические препятствия или погодные катаклизмы: если вы проезжаете подземный туннель, а сверху к тому же бушует шторм, сигнал может не «добить» до приемника.

Эту проблему решили за счет технологии A-GPS: она предполагает, что приемник обращается через альтернативные каналы связи к серверу. Тот, в свою очередь, использует данные, полученные от спутников. Благодаря этому можно пользоваться навигационной системой в помещениях, туннелях, в непогоду. Технология A-GPS рассчитана на смартфоны и прочие персональные устройства, поэтому, выбирая навигатор или смартфон, уточняйте, поддерживает ли он этот стандарт. Так вы сможете быть уверенными, что устройство не подведет в ответственный момент.

Владельцы смартфонов иногда жалуются, что навигатор работает не точно или периодически «отключается», не определяет координаты. Как правило, это связано с тем, что в большинстве смартфонов функция GPS/ГЛОНАСС по умолчанию отключена. Для расчетов координат устройство использует сотовые вышки или беспроводной интернет. Проблема решается настройкой смартфона, активацией нужного способа определения координат. Также может потребоваться калибровка компаса или сброс настроек навигатора.

Виды навигаторов

  • Автомобильные. Навигационные система, завязанная на спутниках ГЛОНАСС или их американских аналогах, может быть частью бортового компьютера авто, но чаще покупают отдельные устройства. Они не только определяют координаты машины и позволяют без проблем добраться из пункта А в пункт Б, но также защищают от угона. Даже если злоумышленники угонят машину, ее можно будет отследить по маячку. Плюс специальных устройств для авто еще и в том, что они предусматривают установку антенны – за счет антенны можно усилить ГЛОНАСС-сигнал.
  • Туристические. Если в автомобильный навигатор можно установить специальный набор карт, то к туристическим устройствам предъявляются более строгие требования: современные модели допускают использование расширенного набора карт. Однако самый простой туристический девайс – это только приемник сигнала с простейшим компьютером. Он может даже не отмечать координаты на карте, и тогда потребуется бумажная карта с навигационной сеткой. Впрочем, сейчас такие устройства покупают только из соображений экономии.
  • Смартфоны, планшеты с GPS/ГЛОНАСС-приемником. Смартфоны также позволяют загрузить расширенный набор карт. Их можно использовать, как автомобильные и туристические навигаторы, главное – установить приложение и загрузить необходимые карты. Многие из полезных навигационных программ – бесплатные, но за некоторые нужно заплатить небольшую сумму.


Навигационные программы для смартфонов

Одна из самых простых программ, рассчитанных на тех, кто не хочет вникать в функционал: MapsWithMe. Она позволяет загрузить из сети карту нужного региона, чтобы затем пользоваться ею, даже если соединения с интернетом не будет. Программа покажет местоположение на карте, отыщет отмеченные на этой карте объекты – их можно сохранять в закладки и пользоваться потом быстрым поиском. На этом функционал исчерпывается. Программа использует только векторные карты – другие форматы загрузить нельзя.

Владельцы устройств на Android могут воспользоваться программой OsmAnd. Она подходит водителям и пешеходным туристам, поскольку позволяет автоматически проложить маршрут по автодорогам или горным тропинкам. ГЛОНАСС-навигатор будет вести вас по маршруту голосовыми командами. Кроме векторных карт, можно использовать растровые, а также отмечать путевые точки и записывать треки.

Ближайшая альтернатива OsmAnd – приложение Locus Map. Оно подойдет для пешеходных туристов, поскольку напоминает классическое навигационное устройство для туристов, какие были в ходу до появления смартфонов. Использует и векторные, и растровые карты.


Туристические устройства

Смартфоны и планшеты могут заменить специальное GPS/ГЛОНАСС-устройство для туризма, но у такого решения есть свои недостатки. С одной стороны, если есть смартфон, не нужно покупать никаких дополнительных девайсов. На большом ярком экране легко работать с картой, выбор приложений широкийо – мы указали всего несколько программ, охватить все предложения невозможно. Но у смартфона есть и недостатки:

  • Быстро разряжается. В среднем устройство работает сутки, а в режиме постоянного поиска координат – и того меньше.
  • Требует бережного обращения. Конечно, существуют защищенные смартфоны, но кроме того, что они дорогие, надежность такого смартфона все равно не сравнится со специальным туристическим ГЛОНАСС-устройством. Оно может быть полностью водонепроницаемым.

Для многодневных походов по дикой местности разработаны специализированные устройства, во влагозащищенных корпусах и с мощными аккумуляторами. Однако при выборе такого прибора важно уточнять, чтобы он поддерживал и векторные, и растровые карты. Растровая карта – это изображение, привязанное к координатам. Вы можете взять бумажную карту, отсканировать ее, связать с координатами ГЛОНАСС – и получится растровая карта. Векторные карты – не картинка, но набор объектов, которые программа размещает на изображении. Система позволяет запустить поиск по объектам, но самостоятельно создать подобную схему сложно.

Тест-драйв: GPS-навигатор против навигатора с ГЛОНАСС/GPS

Считается, что у навигаторов с ГЛОНАСС/GPS есть ряд преимуществ в точности и стабильности работы перед обычными GPS-навигаторами. Чтобы узнать, насколько это соответствует действительности, был проведен тест-драйв навигаторов с GPS и ГЛОНАСС/GPS в городских условиях.

Город:

Москва

Модели навигаторов

Lexand ST-5650 PRO HD  (только GPS), на чипсете SiRF Atlas V.
Lexand SG-555 (ГЛОНАСС/GPS), на чипсете MStar.
На обоих навигаторах установлена программа «Навител 5».

Предмет тестирования

Время «холодного старта» (от включения устройства до определения местоположения) устойчивость навигации, ее точность и срок автономной работы навигатора.

Условия тестирования

Гаджеты не подключены к прикуривателю, установлены на ветровое стекло рядом друг с другом. В программе навигации отключена функция «привязки к дороге» — она автоматически «притягивала» бы отображаемый на карте автомобиль к ближайшей дороге и лишила бы нас возможности видеть разницу в точности определения координат.

Холодный старт

Включение обоих навигаторов произошло на открытой парковке, на достаточном удалении от домов и деревьев, которые теоретически могли бы помешать приему сигнала спутников. Время «холодного старта» было примерно одинаковое – порядка четырех минут у обоих устройств.

На широкой улице

При движении по Русаковской улице никаких проблем не было замечено ни у GPS-навигатора, ни у его двухсистемного коллеги. Разве что на модели, работающей только с GPS, авто периодически «заносило» то на трамвайные рельсы, то на тротуар.

Район многоэтажной застройки

В районе многоэтажек на углу Русаковской и Третьего транспортного кольца периодические ошибки возникали у обоих устройств. ГЛОНАСС/GPS иногда «заезжал» на газоны, но быстро корректировал ошибки. GPS-навигатор один раз отобразил, будто автомобиль проехал через дом.

Подземная парковка

В качестве полигона для тестирования была выбрана подземная парковка «Ашан-Сокольники». Здесь ГЛОНАСС/GPS впервые показал явное превосходство. В узком проезде между «Ашаном» и стеной, отделяющей территорию от железной дороги, двухсистемный навигатор определял местоположение без отклонений. Навигатор с GPS в тех же условиях отображал машину то на крыше гипермаркета, то на железнодорожных путях.

Оказавшись под крышей, ГЛОНАСС/GPS терял связь только на конце парковочного съезда, а GPS-навигатор переставал работать сразу. Аналогично и на выезде: GPS-навигатор ловил сигнал спутников только оказавшись под открытым небом, отставая на 5-10 секунд от двухсистемной модели.

Тоннели

При въезде в тоннель под Таганской площадью оба навигатора потеряли спутники одновременно. Но в том месте, где в своде есть просвет (примерно посередине тоннеля) ГЛОНАСС/GPS на какое-то время возобновил работу и нашел несколько спутников. Навигатор с одним GPS просвет проигнорировал и начал функционировать только на выезде из тоннеля.
В тоннеле под Триумфальной площадью оба устройства показали одинаковые отклонения и потеряли сигнал одновременно.

Район высотной застройки

«Москва-сити» оказалось единственным посещенным за время тестирования местом, где навигатор смог «увидеть» больше спутников ГЛОНАСС, чем GPS. Рядом со столичными небоскребами Lexand SG-555 получал сигнал с семи российских спутников и пяти американских. Lexand ST-5650 PRO HD в какой-то момент отобразил, что мы находимся где-то на крыше одного из зданий.

Количество спутников

Во время теста ГЛОНАСС/GPS-навигатор все время отображал примерно 9-10 спутников GPS и только 2-3 спутника ГЛОНАСС. Многие ошибочно делают вывод, что спутников ГЛОНАСС меньше, или они хуже работают. На самом же деле настройки навигационного софта таковы, что GPS по умолчанию является основной навигационной системой для устройства, а российская группировка спутников — дополнительной. То есть, ГЛОНАСС заполняет свободные от GPS каналы приема сигнала.

Энергозатраты

Мнение о том, что двухсистемные навигаторы потребляют больше энергии, не подтвердилось. При одинаковой емкости аккумулятора (950 мАч) GPS-навигатор без подзарядки проработал 1 час 20 минут, навигатор с ГЛОНАСС/GPS – 1 час 35 минут.

Итоги

Итоги теста следующие: для поездок в городских условиях в большинстве случаев достаточно GPS-навигатора. Но то, что навигаторы с ГЛОНАСС/GPS в ряде случаев работают точнее и надежнее – подтвержденный факт.

Работает ли GPS+ГЛОНАСС в навигаторах Garmin?

До сих пор сложно поверить, что в наш век «дикой» коммерции существует абсолютно бесплатная (при наличии технических средств) возможность определения своего местоположения в любой точке земного шара. Это одно из величайших изобретений XX века! Эта многомиллиардная по своим капиталовложениям система (сегодня их несколько) задумывалась прежде всего в интересах обороны (и науки), но прошло совсем немного времени и ей ежедневно стал пользоваться почти каждый человек. Под gps навигатором будем понимать специальное радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения (позиционирования).

К написанию этого поста меня подтолкнула фраза известного в узких кругах туриста про навигатор Garmin Etrex 30x.
Вот цитата из его статьи: «Спутниковая система: GPS/GPS+Глонасс/Демо режим. Не наводит ни на какую мысль то, что только Глонасс включить нельзя? Так вот его там и нету. В инструкции об этом ничего не сказано. Можете смеха ради взять в одну руку Garmin, а в другую смартфон с Глонассом, открыть экран отображения спутников и попытаться найти похожие. Это просто эмуляция, так что что вы поставите GPS или GPS+GLONASS не важно.»
Как вам такое заявление? Только не кидайтесь тапками сразу проверять. Поскольку тут фигурируют понятия «GPS», «GLONASS» и «Garmin», то придется раскрыть тему полностью.

1 — GPS
Первой системой глобального позиционирования стала американская система NAVSTAR, которая берет своё начало в 1973 году. Уже в 1978 году был запущен первый спутник, что можно считать началом эры Global Positioning System (GPS), а в 1993 году орбитальная группировка насчитывала 24 космических аппаратов (КА), но только в 2000 году (после деактивации режима селективного доступа) началась штатная эксплуатация для гражданских пользователей.
Спутники NAVSTAR находятся на высоте 20200 км с наклонением 55° (в шести плоскостях) и периодом обращения 11 часов 58 минут. В GPS используется Всемирная геодезическая система 1984 года (World Geodetic System – WGS-84), что стало стандартом систем координат для всего мира. ВСЕ навигаторы определяют местоположение (показывают координаты) в этой системе по умолчанию.

Группировка на сегодняшний день состоит из 32 спутников. Самый ранний в системе от 22 ноября 1993 года, самый поздний (последний) — 9 декабря 2015 года.

(Источник)

2 — ГЛОНАСС
Отечественная навигационная система началась с системы «Цикада» в составе четырех спутников в 1979 году. Система ГЛОНАСС была принята в опытную эксплуатацию в 1993 году. В 1995 году развернута орбитальная группировка полного состава (24 КА «Глонасс» первого поколения) и начата штатная эксплуатация системы. С 2004 года запускаются новые КА «Глонасс-М», которые транслируют два гражданских сигнала на частотах L1 и L2.
Спутники ГЛОНАСС находятся на высоте 19400 км с наклонением 64,8° (в трех плоскостях) и периодом 11 часов 15 минут.

Группировка на сегодняшний день состоит из 24 спутников. Самый ранний в системе от 3 апреля 2007 года, самый поздний (последний) — 16 октября 2017 года.

(Источник)

Таблица с номерами спутников ГЛОНАСС. Есть номер ГЛОНАСС и номер COSMOS. В наших смартфонах совсем другие номера спутников. От 1 это GPS, от 68 — ГЛОНАСС.
Более того — они даже другие в навигаторе и смартфоне.

Теперь посмотрим на программу «Orbitron». Днём 4 апреля на небосводе в Ижевске «пролетало» 10 спутников системы ГЛОНАСС.

Или в другом представлении — на карте. Есть все данные о каждом спутнике.

[Вот эти же спутники на сайте информационно-аналитического центра КВНО ФГУП ЦНИИмаш в городе Королев.]

Основное отличие двух систем — это сигнал и его структура.
В системе GPS используется кодовое разделение каналов. Сигнал с кодом стандартной точности (C/A-код), передаваемый в диапазоне L1 (1575,42 МГц). Сигналы модулируются псевдослучайными последовательностями двух типов: C/A-код и P-код. C/A — общедоступный код — представляет собой PRN с периодом повторения 1023 цикла и частотой следования импульсов 1,023 МГц.
В системе ГЛОНАСС частотное разделение каналов. Все спутники используют одну и ту же псевдослучайную кодовую последовательность для передачи открытых сигналов, однако каждый спутник передаёт на разной частоте, используя 15-канальное разделение по частоте. Навигационные радиосигналы с частотным разделением в двух диапазонах: L1 (1,6 ГГц) и L2 (1,25 ГГц).
Структура сигнала так же различна. Для описания движения спутников по орбите используются принципиально разные математические модели. У GPS — это модель в оскулирующих элементах. Эта модель подразумевает, что траектория движения спутника разбивается на участки, на которых движения описывается кеплеровской моделью, параметры которой меняются во времени. В системе ГЛОНАСС используется дифференциальная модель движения.
Теперь к вопросу о возможности совмещения. 2011 год прошёл под эгидой поддержки ГЛОНАСС. При проектировании приёмников, важно было преодолеть проблемы несовместимости аппаратной поддержки ГЛОНАСС и GPS. То есть частотно-модулированный сигнал ГЛОНАСС потребовал более широкой полосы частот, чем сигналы импульсно-кодовой модуляции, используемые GPS, полосовых фильтров с разными центрами частот и разной скоростью передачи элементов сигнала. Для экономии энергии в навигаторах рекомендуется включить режим «только GPS».

3 — Garmin
Американская компания-производитель портативных навигационных устройств получила всемирную известность в первую очередь благодаря туристическим GPS навигаторам (серии GpsMap, eTrex, Oregon, Montana, Dakota) и автомобильным навигаторам, спортивным часам и эхолотам. Штаб-квартира находится в городе Олэт (штат Канзас). C 2011 года компания Garmin начала продажи навигаторов GPSMAP 62stc с возможностью приема и обработки сигнала от спутников GPS и GLONASS. Однако информация о используемых производителях чипов стала коммерческой тайной.

Применение двухсистемных приемников помогает повысить качество навигации в реальных условиях, на точности же определения координат двухсистемность никак не отражается. Недостаточный сигнал от спутников одной системы в данном месте и в данное время компенсируется спутниками другой системы. Максимальное число «видимых» спутников на небосводе в идеальных условиях: GPS — 13, ГЛОНАСС — 10. Именно по этой причине большинство обычных (не геодезических) приемников 24-х канальные.

Вот результаты теста от 2016 года. К сведению — НАП-4 и НАП-5 используют навигационные приемники ижевского радиозавода МНП-М7 и МНП-М9.1 соответственно.

Выводы. Лучшие результаты по точности позиционирования на маршруте эксперимента показали НАП-1, НАП-2, НАП-4. У всех НАП точность позиционирования достаточна для уверенной навигации во всех режимах. При этом точность позиционирования в режиме GPS и в совмещенном режиме несколько лучше, чем в режиме ГЛОНАСС.
Результаты НАП-3 с экспериментальным ПО по точности позиционирования в плане во всех режимах хуже, чем у такого же приемника с штатным ПО (НАП-2). В точности по высоте такой разницы не наблюдается. Исключением являются большие ошибки в совмещенном режиме, вызванные разовым сбоем в работе НАП, который привел к сильным отклонениям.
Результаты НАП-5 в целом хуже, чем у НАП того же производителя предыдущего поколения (НАП-4). Наблюдалось незначительное улучшение точности позиционирования в плане в режиме ГЛОНАСС. (источник)

Антенна навигатора принимает спутниковые сигналы и передаёт в приемник, который обрабатывает их. Чипы для навигационных устройств, поддерживающие работу с GPS+Глонасс, сегодня производят многие компании: Qualcomm (SiRFatlas V, SiRFstar V), MediaTek (MT3333/MT3332), ST Microelectronics (STM Cartesio, Teseo), Broadcom, u-blox и многие другие. Понять, какой именно чип (приемник) стоит в вашем навигаторе Garmin можно только после его «вскрытия». Обычно он расположен под дисплеем.

И напоследок фото моего Garmin eTrex20 внутри.

UPD: по проверенной информации drol_links в Гарминах стоит приёмник STA8088EXG от одной из крупнейших европейских компаний STMicroelectronics.

Выводы для пользователей навигатора Garmin:
1. В навигаторах и часах Garmin (после 2011 года) появилась возможность выбрать (включить приём и обработку сигнала) либо GPS, либо GPS+ГЛОНАСС. Отдельно ГЛОНАСС не предусмотрен по причине того, что это Garmin (ну как америкосы включат только что-то российское?)
2. В идеальных или близких к ним условиях (степь, равнина) вторая система не обязательна. В горах, городе и северных широтах — очень желательна. Но расход энергии будет больше.
3. Уж если производители смартфонов смогли «запихать» эту возможность в свои компактные девайсы, то почему это «не получилось» у Garmin?
Удачи!

Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)

В 1976 году вышло постановление правительства СССР о ее разработке.

На основе проведенных многосторонних исследований отечественными специалистами была выбрана штатная орбитальная группировка из 24 спутников, находящихся на средневысотных околокруговых орбитах с номинальными значениями высоты — 19100 километров.

Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты 12 октября 1982 года с запуском первого космического аппарата серии «Глонасс» («Космос-1413»). 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию в интересах министерства обороны РФ с орбитальной группировкой ограниченного состава из 12 спутников. В декабре 1995 года орбитальная группировка была развернута до штатного состава (24 спутника), который необходим для полного охвата территории всего земного шара.

Сокращение финансирования космической отрасли в 1990-х годах привело к деградации орбитальной группировки ГЛОНАСС. К 2002 году она насчитывала только семь космических аппаратов, что не могло обеспечить территорию России навигационными сигналами системы ГЛОНАСС хотя бы с умеренной доступностью. Точностные характеристики уступали более чем на порядок американской системе навигации GPS.

В целях сохранения и развития системы президентом и правительством РФ был утвержден ряд директивных документов, основным из которых являлась федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система» на период 2002-2012 годы.

В результате ее реализации орбитальная группировка была полностью восстановлена. С 2012 года система развивается в рамках новой федеральной целевой программы «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы» для обеспечения эффективности решения задач координатно-временного и навигационного обеспечения в интересах обороны, безопасности и развития социально-экономической сферы страны в ближайшей и отдаленной перспективе.

Система ГЛОНАСС состоит из подсистемы космических аппаратов, подсистемы контроля и управления и навигационной аппаратуры потребителей.

Основой системы ГЛОНАСС являются 24 спутника, которые движутся в трех орбитальных плоскостях по восемь аппаратов в каждой плоскости, наклоненных к экватору под углом 64,8°, с высотой орбит 19100 километров и периодом обращения 11 часов 15 минут 44 секунды. Выбранная структура орбитальной группировки обеспечивает движение всех космических аппаратов по единой трассе на поверхности Земли с ее повторяемостью через восемь суток. Такие характеристики обеспечивают высокую устойчивость орбитальной группировки системы ГЛОНАСС, что практически позволяет обходиться без коррекции орбит космических аппаратов в течение всего срока их активного существования.

По состоянию на 10 октября 2017 года в составе орбитальной группировки ГЛОНАСС находилось 25 космических аппаратов, из них 23 использовались по целевому назначению.

Космические спутники для ГЛОНАСС были спроектированы в конструкторском бюро НПО прикладной механики (ныне — АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева») в городе Красноярск-26 (Железногорск).

С 1982 года по 2009 год в эксплуатации находились космические аппараты «Глонасс», со сроком активного гарантийного существования три года. В настоящее время основу орбитальной группировки составляют спутники модифицированной серии «Глонасс-М», первый из которых был запущен в декабре 2003 года. От спутников первого поколения они отличаются гарантийным сроком активного существования (семь лет) и использованием импортных комплектующих. Планируется замена «Глонасс-М» космическими аппаратами нового поколения «Глонасс-К» со сроком активного существования до 10 лет. Первый космический аппарат этого типа был выведен на орбиту в 2011 году, второй — 2014 году.

В настоящее время в АО «ИСС» также ведется создание усовершенствованных навигационных спутников — «Глонасс-К» второго этапа.

Подсистема контроля и управления (ПКУ) состоит из Центра управления системой ГЛОНАСС и сети станций измерения, управления и контроля, рассредоточенной по всей территории России. В задачи ПКУ входит контроль правильности функционирования космических аппаратов, непрерывное уточнение параметров орбит и выдача на спутники временных программ, команд управления и навигационной информации.

Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени. Навигационной аппаратурой потребителей системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измерения до четырех спутников ГЛОНАСС, а также прием и обработка навигационных сообщений. В навигационном сообщении описывается положение спутника в пространстве и времени. В результате обработки полученных измерений и принятых навигационных сообщений определяются три координаты потребителя, три составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляется «привязка» шкалы времени потребителя к шкале Госэталона координированного всемирного времени UTC (SU).

Система ГЛОНАСС позволяет обеспечить непрерывную глобальную навигацию всех типов потребителей с различным уровнем требований к качеству навигационного обеспечения путем использования сигналов стандартной (L1) и высокой точности (L2) с вероятностью 0,95 при 18 спутниках и 0,997 при 24 спутниках в группировке. Она отнесена к космической технике двойного назначения.

В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Государственная корпорация «Роскосмос» и министерства и ведомства России: Минобороны, МВД, Ростехнадзор, Минтранс, Росреестр, Минпромторг, Росстандарт, Росавиация, Росморречфлот, Федеральное агентство научных организаций (ФАНО).

Летом 2017 года руководитель Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Алексей Абрамов заявил, что российские ученые работают над увеличением точности навигаторов ГЛОНАСС до нескольких сантиметров. По его словам, пока достигнут метровый диапазон (при благоприятных условиях можно определять место нахождения того или иного объекта с точностью до 3-5 метров).

В сентябре 2017 года вице-премьер Дмитрий Рогозин отметил, что российская система ГЛОНАСС в два раза уступает американской GPS. Президент РФ Владимир Путин на заседании комиссии военно-промышленного комплекса поставил задачу сравнять эффективность GPS и ГЛОНАСС и к 2020 году выйти на конкурентные показатели. По словам Рогозина, это удастся сделать, благодаря запуску новых аппаратов.

В соответствии с указом президента РФ доступ к гражданским навигационным сигналам системы ГЛОНАСС предоставляется как российским, так и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.

С 1996 года по предложению правительства РФ ГЛОНАСС наряду с американской GPS используется Международной морской организацией и Международной организацией гражданской авиации.

Современные средства спутниковой навигации уже сейчас широко используются в различных областях социально-экономической сферы и позволяют выполнять навигацию наземных, воздушных, морских, речных и космических средств, управление транспортными потоками на всех видах транспорта, контроль перевозок ценных и опасных грузов, контроль рыболовства в территориальных водах, поисково-спасательные операции, мониторинг окружающей среды; геодезическую съемку и определение местоположения географических объектов с сантиметровой точностью при прокладке нефте- и газопроводов, линий электропередач, в строительстве; синхронизацию в системах связи, телекоммуникаций и электроэнергетике; решение фундаментальных геофизических задач; персональную навигацию индивидуальных потребителей.

Спутниковая навигация уже применяется и в сельском хозяйстве, где используется для автоматической обработки земельных угодий комбайнами, и в горнодобывающей промышленности. Круг применения технологий спутниковой навигации постоянно расширяется.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

 

Как настроить GPS на Андроид и улучшить прием?

Современные смартфоны оснащены GPS-чипом, который значительно упрощает наши путешествия или поиски определенного адреса. Однако нередки случаи, когда GPS плохо работает. И не всегда в этом виновата недостаточно хорошая сборка смартфона. Зачастую можно улучшить функционирование навигационного модуля, покопавшись в настройках.

Усиление сигнала при помощи антенны

У многих автомобилистов имеется полноценный GPS-навигатор. У некоторых таких устройств на задней стенке или боковом торце располагается разъем для антенны. Это позволяет усилить прием сигнала в несколько раз — нужно лишь раздобыть соответствующую антенну.

Что касается современных смартфонов, то спешим вас разочаровать. В их составе вы никогда не найдете специальный разъем для антенны. Улучшить прием GPS на Андроиде можно только программными методами. Если они не сработали, то вам придется смириться с текущим положением дел. Как несложно догадаться, хуже всего с GPS-спутниками работают бюджетные аппараты. Объясняется это тем, что они оснащаются наиболее дешевыми и старыми навигационными чипами, имеющие низкую скорость работы и слабый приемник сигнала.

Посещение раздела с настройками

Во многих смартфонах и планшетах GPS-чип по умолчанию вовсе отключен. В таком случае аппарат определяет местоположение по сотовым вышкам и сетям Wi-Fi. Чтобы включить навигационный чип, нужна настройка девайса. Для этого совершите следующие действия:

Шаг 1. Зайдите в раздел «Настройки».

Шаг 2. Здесь вас должен заинтересовать пункт «Местоположение».

Шаг 3. На разных устройствах данный пункт может иметь другое наименование. Например, на планшетах Samsung нужно выбрать вкладку «Подключения» и нажать на пункт «Геоданные», заодно активировав соответствующий переключатель.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_03.jpg

Шаг 4. В этом разделе вам необходимо включить высокую точность определения местоположения. Аппарат должен использовать для этого все источники — спутники GPS, сети Wi-Fi и данные с сотовых вышек.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_04.png

Следует заметить, что в таком режиме работы энергопотребление повышается. И если на новых смартфонах это практически не заметно, то обладатели бюджетных и старых девайсов точно ощутят снизившееся время автономной работы.

В зависимости от особенностей устройства, настройки GPS могут находиться в разных подразделах. Поэтому на более современных Android смартфонах эти действия можно выполнить немного иначе.

Вызовите панель уведомлений и сделайте долгое нажатие по иконке «GPS» (может иметь другое название). В открывшейся странице выдайте приложениям доступ к местоположению и в разделе «Определение местоположения» установите «Высокая точность».

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_04.png

Калибровка компаса

Если усилить прием сигнала на смартфонах нельзя, то улучшить работу цифрового компаса никто не помешает. Дело в том, что на некоторых устройствах он не откалиброван, в результате чего навигационная программа не может вовремя понять, в какую именно сторону света направлен ваш смартфон. Вам же в этот момент кажется, что девайс не ловит GPS.

Для калибровки компаса вам потребуется приложение GPS Essentials. Скачайте и установите его, после чего совершите следующие действия:

Шаг 1. Запустите программу.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_05.png

Шаг 2. Зайдите в режим Compass.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_06.png

Шаг 3. Если компас работает стабильно, то проблема заключается не в нём. Если компас отказывается правильно показывать стороны света, то совершите его калибровку.

Шаг 4. Сначала повращайте смартфон вокруг своей оси экраном кверху. Далее переверните его снизу вверх. Ну а потом переверните слева направо. Это должно помочь. В некоторых версиях приложения сначала необходимо выбрать пункт Calibrate в настройках раздела.

Просмотр количества видимых GPS-спутников

В том же GPS Essentials вы можете посмотреть на то, к какому количеству спутников подключается ваш смартфон. Если оно достаточно большое, то навигационный чип винить не стоит — проблема в какой-то из программ. Для просмотра спутников нужно в меню приложения выбрать пункт Satellites.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_07.png

Сброс GPS-данных

Распространенной проблемой некоторых устройств является долгая привязка к конкретным GPS-спутникам, даже когда те успели уйти из зоны видимости. Помочь в таком случае может приложение GPS Status & Toolbox. Оно сбросит GPS-данные, после чего подключение к спутникам совершится с нуля.

Шаг 1. Скачайте и установите утилиту.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_07.png

Шаг 2. Запустите установленное приложение, согласившись с условиями лицензионного соглашения.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_09.png

Шаг 3. На главном экране программы вы увидите показания разных датчиков, а также информацию о количестве GPS-спутников над головой.

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_10.png

Шаг 4. Нажмите в любом месте дисплея, после чего вы сможете слева вытащить шторку с основным меню. Здесь вы можете откалибровать компас, если это не удалось сделать при помощи рассмотренного ранее приложения. Но сейчас вам нужно нажать на пункт «Управление состояниями A-GPS».

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_10.png

Шаг 5. Во всплывающем меню необходимо нажать кнопку «Сбросить».

C:Инструкции для АндроидUlucshenie_GPS_Android_12.png

Шаг 6. После завершения сброса вернитесь к этому всплывающему меню, нажав в нём кнопку «Загрузить».

На что обращать внимание при покупке нового смартфона?

Теперь вы знаете ответ на вопрос «Как настроить GPS на Андроид?». Но вам всё это не очень сильно поможет, если вы хотите использовать свой смартфон в качестве GPS-навигатора на постоянной основе. Лучше для этих целей обзавестись добротным современным смартфоном. При его выборе обязательно ознакомьтесь с полными техническими характеристиками. В них необходимо найти упоминание о поддержке технологии A-GPS — она здорово снижает энергопотребление. Идеальным же смартфоном для вас станет тот, который работает ещё и со спутниками ГЛОНАСС. К счастью, поддержкой российской навигационной системы обладают практически все аппараты, которые ввозятся в нашу страну на протяжении последнего года. Но, опять же, заглянуть в спецификации устройства перед его приобретением всё же нужно.

Слабый сигнал GPS навигатора: как усилить?

Во всех смартфонах без исключения есть GPS-чип – он принимает сигналы от спутников на околоземной орбите, рассчитывая координаты устройства. Благодаря этому чипу вы можете записать свой трек в одном из приложений, а также проложить маршрут между городами или из дома до нужного гипермаркета. Спутниковая навигация в кармане стала настолько привычной, что даже люди, ходившие в юности в турпоходы с компасом и бумажной картой, уже не могут представить, как обходились без нее. Однако иногда навигация работает плохо или не работает вообще.

Причина плохой работы навигатора редко заключается в низком качестве сборки смартфона. Конечно, иногда дело бывает и в сборке, но намного чаще достаточно покопаться в настройках, и навигационный модуль будет работать как часы.

Установка антенны

Улучшить качество спутниковой связи поможет антенна. Это хорошая новость для автомобилистов: многие используют для навигации не телефон, а отдельное GPS-устройство. Автомобильные навигаторы предусматривают разъем для антенны – он находится либо на задней крышке, либо сбоку. Остается только разыскать подходящую антенну и установить ее. Для владельцев смартфонов новость не слишком хорошая – в телефонах нет разъема под антенну. Поэтому действовать придется программными методами.

Как настроить GPS на смартфоне

  • Зайдите в «Настройки».
  • Найдите пункт «Местоположение». Пункт может называться иначе: на планшетах Samsung – «Подключения», где нужно отыскать вкладку «Геоданные».
  • Включите высокую точность определения местоположения. Для этого аппарату придется задействовать все источники: сотовые вышки, беспроводной интернет и спутниковую навигацию.

Чем дешевле телефон, тем хуже работает спутниковая навигация. Это происходит потому, что дешевые модели используют старые навигационные чипы с низкой скоростью и слабым приемником. Если через настройки не получится сделать работу навигатора более стабильной, значит, дело в самом приемнике, и с недостатком придется смириться. Но сначала убедитесь, что настройка действительно не помогает: в большинстве смартфонов модуль GPS по умолчанию отключен, а местоположение устройство определяет только по сотовым вышкам.

Приготовьтесь к тому, что с активацией спутникового модуля энергопотребление устройства возрастет. Владельцы новых смартфонов разницы не заметят, но чем более старая и недорогая модель, тем ощутимее сократится время автономной работы.

Как откалибровать компас

Если нельзя усилить спутниковый сигнал, можно повлиять на работу навигации иначе: наладить цифровой компас. На большинстве смартфонов он не откалиброван, поэтому система не сразу понимает, как устройство расположено относительно сторон света. В результате может казаться, что плохо работает спутниковая навигация.

  • Скачайте и установите приложение GPS Essentials.
  • Запустите приложение и войдите в режим Compass.
  • Если компас неправильно определяет стороны света, откалибруйте его: повращайте смартфон экраном кверху, поверните его слева направо.

Это же приложение для Android поможет уточнить, к какому числу спутников обращается встроенный модуль. Старые и дешевые модули запрашивают ограниченное число спутников, но если спутников больше десятка – проблема точно не в чипе. Чтобы проверить это, найдите в меню приложения пункт Satellites.

Наконец, если все предыдущие методы не помогли, остается еще одно средство: сброс навигационных данных. Проблемы могут возникать из-за долгой привязки смартфона к определенным спутникам: привязка может сохраняться, даже когда они выходят из поля видимости устройства. Чтобы сбросить данные, скачайте специальную утилиту Status & Toolbox, запустите ее. На дисплее отобразится информация о количество спутников и показания датчиков. Зайдите в основное меню и отыщите «Управление состояниями A-GPS». Появится меню, в котором нужно выбрать опцию «Сбросить», а после сброса – функцию «Загрузить». Через это же приложение можно настроить компас, если прежде не получилось его откалибровать.

Если после всех перечисленных операций навигатор не стал лучше работать, остается единственное средство: купить новую модель смартфона с качественным спутниковым датчиком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *