GLONASS –您从未知道过的GPS替代品

您知道定位服务比GPS还多吗?您可能没有听说过另一种卫星导航系统,但您可能已经在使用。它叫做GLONASS。

什么是GLONASS?

Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema(全球导航卫星系统)的首字母缩写,GLONASS是俄罗斯航空防卫部队基于卫星的导航非常类似于GPS的系统。 GPS最初是由美国陆军于1978年创建的,但GLONASS却被用作替代系统。

GLONASS的当代用途与GPS相同,主要用作车辆和飞机的系统。航空导航。但是,从历史上看,它曾在俄罗斯军队的所有分支机构中用作高速场景中的导航系统,例如在喷气飞机和弹道导弹中。

GLONASS的开发始于1970年代后期,当时第一个系统发布了。它主要用于天气定位,速度测量和定时,并且在世界范围内都可以使用。但是,随着苏联解体,资金缩减了,而且还没有完全完成。加上寿命短(约三年)的卫星,很少有人相信GLONASS计划的成功。直到2001年,俄罗斯总统弗拉基米尔·普京(Vladimir Putin)宣布将其列为政府的当务之急,并大量增加资金后才将其视为认真的技术机构。

2007年,普京发布了一项俄罗斯联邦总统,将GLONASS开放给不受限制的公众使用。此举旨在引起公众和行业的兴趣,并挑战美国GPS系统的同质性。到2010年,GLONASS已完全覆盖了俄罗斯领土。一年后,由于它的轨道卫星星座,它实现了全球覆盖。

它如何工作?

GLONASS包含三个组成部分。首先是空间基础设施,由卫星星座组成。这是一组在系统中一起工作的卫星。这些通常是在围绕它们运行的​​地球的轨道平面或路径中建立的。

这些与地面网络一起工作,它们通过反馈测地信息来提高卫星的准确性和速度。理想情况下,地面定位网络在世界范围内平均分布,从而实现均匀的系统可用性和准确性。但是,借助GLONASS,地面定位网络大部分位于俄罗斯,南极洲,巴西和古巴。俄罗斯还同意在中国开设地面站,这将使其成为全球增长最快的消费电子市场之一中GPS的可行竞争对手。此外,GLONASS已计划在2014年开设另外七个地面站。这些地面站都将位于俄罗斯境外。

这些将接收器的位置(第三个部分)划分为三角形。这是任何与GLONASS兼容的设备,例如智能手机或车辆导航系统。

三角测量是根据卫星发出的信号的内容通过一系列计算来完成的。这些以精确的间隔发送。使用GLONASS进行定位的地球上或附近的任何接收器都将使用至少四颗卫星的信号来估计位置,速度和时间。

Guy McDowdell解释了三角剖分(或三边化)他的文章“卫星如何跟踪手机?"中有详细介绍。 “

GLONASS首先使用FDMA(频分多址方法)信道访问方法与卫星进行通信,其中24个卫星有25个信道。这是在卫星通信中使用的一种流行协议,但是具有串扰会导致干扰和干扰的缺点。

自2008年以来,GLONASS已使用CDMA(码分多址技术)以允许与GPS卫星兼容。 。由于GLONASS接收器与FDMA和CDMA兼容,因此它们既更大又更昂贵。

与GPS的区别是什么?

GLONASS和GPS之间存在一些显着差异

首先,GLONASS星座中的卫星数量更少。 GPS具有32个,可在6个轨道平面或轨道路径上环绕地球。 GLONASS拥有24颗3轨道平面的卫星。这意味着,使用GLONASS,更多的卫星将遵循相同的轨道路径。仅对于使用GLONASS的系统,可能很难连接到可用的卫星。这可能会导致定位精度降低。

GPS和GLONASS之间的最大区别是它们与接收器进行通信的方式。使用GPS,卫星使用相同的无线电频率,但具有不同的通信代码。使用GLONASS,卫星具有相同的代码,但使用唯一的频率。这样一来,尽管卫星在同一轨道平面内,但仍可以相互通信,而GPS并不是一个大问题。

但是它的精度如何?

GLONASS的精度准确性可与GPS相提并论。但这并非总是如此。在21世纪初,GLONASS陷入了严重的失修,卫星寿命将尽。该系统几乎无法运行。

结果,俄罗斯航天局Roscosmos设定了GLONASS的目标,以在2011年之前在精度和可靠性方面与GPS相匹配。

最后自2011年起,GLONASS已实现其目标。在绝对最佳的环境(无云覆盖,高楼大厦或无无线电干扰)中,它被证明是精确的,可达2.8米。这使它的精度比GPS稍差,但对于大多数军事和商业用例来说是完全可以接受的。

GLONASS的精度取决于您所在的位置。由于这些地区地面站的普及率较高,因此在北半球比在南半球更准确。

它被广泛用作GPS吗?

尽管许多手机制造商在他们的设备(例如Sony,Apple和HTC)中包含GLONASS芯片,它远不像GPS(今天发布的大多数智能手机和平板电脑都包含GPS)那样普遍。

部分原因是与GPS相比,GPS在全球范围内的定位更为精确,因为它主要面向俄罗斯。

对GLONASS的了解不足,还可以归因于它比GPS的成熟程度低

如何使用它?

取决于智能手机的制造商,您可能已经拥有了GLONASS。设备中的芯片。 iPhone和大量Android设备同时使用GLONASS和GPS来确保最佳精度。

如果您被困在云量较大的区域,或者被高楼大厦包围,设备将结合使用GLONASS和GPS。这样一来,您的设备就可以被全球55颗卫星中的任何一颗精确定位,从而提高整体准确性。但是,GLONASS通常仅在GPS信号较差时才打开,以节省设备的电量。

一些应用专门将GLONASS用于定位服务。 NIKA GLONASS(可在Google Play和iTunes App Store中免费获得)可让您实时跟踪Android设备的位置。但是,它确实需要MTS sim卡才能工作。

还有一个功能可以使您的位置公开,就像Google Latitude一样,但这仅适用于俄罗斯用户。

市场上还有许多使用GLONASS的硬件设备。

Garmin GLO是便携式GPS和GLONASS接收器,可通过蓝牙连接到移动设备,并且比任何集成接收器都具有更高的准确性。可以在亚马逊上以99美元的价格购买。

您会使用它吗?

GLONASS本身并不能与GPS完全匹配。它的卫星越来越少,而且距离也不远,并且在世界范围内分布不均匀。 GPS已经在进步,而GLONASS似乎永远都在追赶。

但是,您实际上并不打算独自使用它,但是当与GPS结合使用时,它会带来很大的不同

您的任何设备都使用GLONASS吗?您曾经单独使用它吗?我想听听您的经验,或者只是您对本文的想法。

图片来源:Patrick G.的Glosnass-K卫星模型1:1,通过Flickr,《通过Wikimedia,GLONASS或GPS个人设备通过Wikimedia,MOSCOW进行卫星导航轨道6月1日:2011年6月1日在莫斯科通过Shutterstock的国际导航设备和软件Navitech国际展览会上的女子驾驶培训模拟器

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