Systém GLONASS je největší navigacíkomplex, který umožňuje sledovat polohu různých objektů. Projekt zahájený v roce 1982 se aktivně rozvíjí a zdokonaluje dodnes. Kromě toho se pracuje jak na technické podpoře GLONASS, tak na infrastruktuře, která umožňuje stále většímu počtu lidí používat systém. Jestliže se tedy v prvních letech existence komplexu navigace pomocí satelitů využívala především při řešení vojenských problémů, dnes je GLONASS technologickým polohovacím nástrojem, který se stal povinným v životě milionů civilních uživatelů.
Globální satelitní navigační systémy
Vzhledem k technologické náročnosti realizacez dosavadních globálních projektů satelitního určování polohy mohou tomuto názvu plně odpovídat pouze dva systémy - GLONASS a GPS. První je ruský a druhý je plodem amerických vývojářů. Z technického hlediska je GLONASS komplexem specializovaného hardwarového vybavení umístěného jak na oběžné dráze, tak na zemi.
Pro komunikaci se satelity, speciálnísenzory a přijímače, které čtou signály a na jejich základě tvoří data o poloze. Pro výpočet časových parametrů se používají speciální atomové hodiny. Slouží k určení polohy objektu s přihlédnutím k vysílání a zpracování rádiových vln. Snížení chyb umožňuje spolehlivější výpočet parametrů polohování.
Funkce satelitní navigace
Rozsah úloh globálních družicových systémůnavigace zahrnuje určení přesné polohy pozemních objektů. Kromě geografické polohy umožňují globální navigační satelitní systémy zohlednit čas, trasu, rychlost a další parametry. Tyto úkoly jsou realizovány pomocí satelitů umístěných na různých místech nad zemským povrchem.
Aplikace globální navigace se nepoužívápouze v dopravním průmyslu. Satelity pomáhají při pátracích a záchranných operacích, geodetických a stavebních pracích, neobejde se bez nich ani koordinace a údržba dalších vesmírných stanic a vozidel. Bez podpory systému GPS nezůstává ani vojenský průmysl. Navigátor GLONASS pro tyto účely poskytuje bezpečný signál určený speciálně pro autorizované zařízení Ministerstva obrany.
systém GLONASS
Systém začal naplno fungovat až v roce 2010., i když pokusy o uvedení komplexu do aktivního provozu probíhají již od roku 1995. V mnoha ohledech byly problémy spojeny s nízkou odolností použitých satelitů.
V současné době má GLONASS 24 satelitů,které pracují v různých bodech oběžné dráhy. Obecně lze navigační infrastrukturu představovat třemi komponentami: kosmickou lodí, řídicím komplexem (zajišťuje řízení konstelace na oběžné dráze) a také navigačními technickými pomůckami uživatelů.
24 satelitů, každý s vlastnímkonstantní výška, rozdělená do několika kategorií. Na každé polokouli je 12 satelitů. Pomocí družicových drah nad zemským povrchem vzniká mřížka, díky jejímž signálům se určují přesné souřadnice. Kromě toho má satelit GLONASS několik záložních zařízení. Jsou také každý na své vlastní oběžné dráze a nezahálí. Mezi jejich úkoly patří rozšiřování pokrytí v určité oblasti a nahrazování vadných satelitů.
GPS systém
Americká obdoba GLONASS je systém GPS,která zahájila svou činnost také v 80. letech 20. století, ale až od roku 2000, přesnost určení souřadnic umožnila její široké rozšíření mezi spotřebitele. K dnešnímu dni zaručují gps satelity přesnost až 2-3 m. Zpoždění ve vývoji navigačních schopností na dlouhou dobu bylo způsobeno umělým omezením určování polohy. Přesto jejich odstranění umožnilo určit souřadnice s maximální přesností. I za podmínky synchronizace s miniaturními přijímači je dosaženo výsledku odpovídajícímu GLONASS.
Rozdíly mezi GLONASS a GPS
Mezi navigačními systémy vynikáněkolik rozdílů. Rozdíl je zejména v charakteru umístění a pohybu satelitů na oběžné dráze. V komplexu GLONASS se pohybují po třech rovinách (osm satelitů pro každou) a systém GPS zajišťuje práci v šesti rovinách (přibližně čtyři na rovinu). Ruský systém tak poskytuje širší pokrytí pozemského území, což se projevuje vyšší přesností. Krátkodobá „životnost“ tuzemských satelitů však v praxi neumožňuje využít plný potenciál systému GLONASS. GPS si zase udržuje vysokou přesnost díky množství satelitů. Přesto ruský komplex pravidelně zavádí nové satelity, a to jak pro cílené použití, tak jako záložní podporu.
Používají se také různé způsoby kódovánísignál - Američané používají kód CDMA a v GLONASS - FDMA. Při výpočtu dat pro určování polohy pomocí přijímačů poskytuje ruský satelitní systém složitější model. V důsledku toho použití GLONASS vyžaduje vysokou spotřebu energie, která se odráží v rozměrech zařízení.
Co umožňují schopnosti GLONASS?
Mezi základní úkoly systému patří určovánísouřadnice objektu schopného interakce se satelity GLONASS. GPS v tomto smyslu plní podobné úkoly. Vypočítávají se zejména parametry pohybu pozemních, mořských a vzdušných objektů. Během několika sekund může vozidlo vybavené vhodným navigátorem vypočítat charakteristiky svého vlastního pohybu.
Přitom využití globální navigace už jese staly povinnými pro určité kategorie dopravy. Jestliže v roce 2000 souviselo rozšíření satelitního určování polohy s ovládáním určitých strategických objektů, dnes jsou přijímače zásobovány lodě a letadla, veřejná doprava atd. V blízké budoucnosti je možné, že všechna soukromá auta musí být vybavena Navigátory GLONASS.
Jaká zařízení fungují s GLONASS
Systém je schopen poskytovat nepřetržitéglobální služby všem kategoriím spotřebitelů bez výjimky, bez ohledu na klimatické, územní a časové podmínky. Stejně jako služby systému GPS je i navigátor GLONASS poskytován zdarma kdekoli na světě.
Mezi zařízení, která mají schopnost přijímatsatelitní signály zahrnují nejen palubní navigační pomůcky a GPS přijímače, ale také mobilní telefony. Údaje o poloze, směru a rychlosti pohybu jsou odesílány na speciální server prostřednictvím sítí GSM operátorů. Využití schopností satelitní navigace napomáhá speciální program GLONASS a různé aplikace zpracovávající mapy.
Kombinované přijímače
Územní rozšíření satelitní navigacezpůsobilo spojení dvou systémů z pohledu spotřebitele. V praxi jsou zařízení GLONASS často doplněna o GPS a naopak, což zlepšuje přesnost určování polohy a času. Technicky se to děje prostřednictvím dvou senzorů integrovaných do jednoho navigátoru. Na základě této myšlenky jsou vyráběny kombinované přijímače, které pracují současně s GLONASS, GPS a souvisejícím zařízením.
Kromě zlepšení přesnosti určenízeměpisné souřadnice, tato symbióza umožňuje sledovat polohu, když satelity jednoho ze systémů nejsou zachyceny. Minimální počet orbitálních objektů, jejichž "viditelnost" je nutná pro práci navigátora, jsou tři jednotky. Pokud se tedy stane například nedostupným program GLONASS, pak přijdou na pomoc gps satelity.
Ostatní satelitní navigační systémy
Vývoj projektů podobného rozsahu jakoGLONASS a GPS, které jsou spravovány Evropskou unií a také Indií a Čínou. Evropská kosmická agentura plánuje implementovat systém Galileo o 30 satelitech, které budou dosahovat bezkonkurenční přesnosti. Indie plánuje spustit systém IRNSS pomocí sedmi satelitů. Navigační komplex je orientován na domácí použití. Kompasový systém od čínských vývojářů by se měl skládat ze dvou segmentů. První bude zahrnovat 5 satelitů a druhý - 30. Podle toho autoři projektu předpokládají dva formáty služeb.
