Čo je to GLONASS? Ruská odpoveď na GPS

Vybrať sa autom po neznámej trase do neznámych končín bez navigácie? Dnes nemysliteľné. Presné systémy na určovanie polohy sú však potrebné v mnohých ďalších oblastiach – od geodézie, po autonómne autá.

Armádu ani nespomíname, pretože z iniciatívy ozbrojených síl globálne pozičné systémy pôvodne vznikli. A dnes by bez nich taktické a strategické zbrane nedali „ani ranu“.

Namiesto monopolu GPS – diverzifikácia

Najznámejším a služobne aj najstarším satelitným systémom na určovanie polohy je americký GPS. Bývalý monopol však už dávno skončil. Jeho alternatívou je dnes ruský GLONASS, aj čínsky navigačný systém BeiDou. Po dokončení ňou bude aj európsky systém Galileo.

Vo všetkých prípadoch ide o globálne systémy. Okrem toho India prevádzkuje vlastný regionálny navigačný systém IRNSS, pokrývajúci aj okolité štáty do vzdialenosti 1 500 km. Japonsko buduje regionálny satelitný systém QZSS, ktorý je viazaný na americký GPS a zvyšuje presnosť určenia polohy v mestách medzi výškovými budovami.

Pozrite siJaponsko úspešne buduje svoj navigačný systém QZSS

Hoci Galileo má ambície stať sa najpresnejším systémom na určovanie polohy, jeho finalizáciu sprevádzajú problémy, ktoré bývajú v prípade takých rozsiahlych projektov bežné.  Plnohodnotným súperom GPS je dnes teda hlavne ruský GLONASS, ktorý sa vďaka výrobcom navigácií a smartfónov dostáva čoraz viac do povedomia spotrebiteľov po celom svete.

Ukázať to Amerike

Vývoj systému GLONASS – skratka z ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система (Globalnaja navigacionnaja sputnikovaja sistema), čiže Globálny navigačný satelitný systém, začal v ZSSR v 70-tych rokoch minulého storočia. Prvý testovací satelit bol vypustený v roku 1982. Po rozpade Sovietskeho zväzu bol systém v úpadku, ale od roku 2001 Rusko začalo pracovať na jeho obnove.

Pozrite siČo je GPS, globálny pozičný systém?

Pre plnú operačnú schopnosť (FOC, Full Operational Capability) potrebuje GLONASS 24 funkčných satelitov, túto fázu však systém v minulom storočí nikdy nedosiahol. Stalo sa tak až po jeho obnove v októbri 2011, kedy systém umožnil plné globálne pokrytie. V roku 2010 však pokryl územie Ruskej federácie.

Čiastočnú operačnú schopnosť (IOC, Initial Operational Capability), ktorá vyžaduje 12 funkčných satelitov, dosiahol pôvodný GLONASS v septembri 1993.

V súčasnosti používané družice Uragan-M (Glonass-M) a Uragan-K (Glonass-K) majú životnosť predĺženú na 7, resp. 10 rokov, čo je viac ako dvojnásobok životnosti pôvodných satelitov Uragan, na ktorých bol postavený systém GLONASS.

Kozmický segment tvorí 24 satelitov obiehajúcich vo výške 19 100 km nad zemou na troch kruhových dráhach so sklonom 65°. Trajektórie sú posunuté o 120° a na každej dráhe je osem družíc symetricky rozložených po 45°.

Raz za 8 siderických dní je družica nad rovnakým miestom na zemi a každý siderický deň to platí pre jednu z 8 družíc každej dráhy.

Pozrite siEÚ spustila navigačný systém Galileo, bude presnejší ako GPS

Hoci GLONASS, rovnako ako GPS, vznikol pôvodne na vojenské účely, dnes obidva systémy využívajú hlavne civilisti (ale armáda má prístup k presnejším dátam). Ruský prezident Vladimir Putin oficiálne podpísal výnos o bezplatnom uvolnení systému GLONASS pre civilné účely 18. mája 2007.

Interoperabilita

GLONASS pôvodne používal na 25 kanáloch pre 24 satelitov signalizáciu s FDMA (frekvenčne delený multiplex) kódovaním, na rozdiel od GPS, kde sa využíva kódovanie CDMA (kódovo delený multiplex). Odhliadnuc od toho, že kódovanie FDMA nie je optimálne pre satelitný navigačný systém – kvôli problémom s interferenciami medzi kanálmi a potrebe širšieho pásma, dnes GLONASS používa aj CDMA kódovanie.

Bolo zavedené kvôli spolupráci s GPS a Galileom a práve takáto spolupráca, simultánne využívanie dvoch (prípadne viacerých) prijímačov, umožňuje podstatne zvýšiť presnosť určovania polohy.

Prijímače signálu GLONASS síce musia dekódovať signály CDMA, aj FDMA, vďaka čomu sú zložitejšie, to však výrobcom smartfónov a navigácií nebráni integrovať ich spolu s GPS prijímačmi do svojich zariadení.

Modul prijímača GLONASS 1K-181ZDROJ | Wikipedia

Už v začiatkoch využívania systému GLONASS v smartfónoch sa ukázalo, že jeho využitie má zmysel aj popri GPS. Pri testoch Sony už v roku 2012 vyšlo najavo, že používanie dvoch autonómnych navigačných systémov GPS a GLONASS zvyšuje presnosť a rýchlosť merania. Zvlášť výrazne sa to prejaví v husto zastavených oblastiach, kde sa presnosť zvýšila až o polovicu.

Princíp zvýšenia presnosti spočíva vo vyššom počte viditeľných satelitov. Pre presné určenie polohy je potrebné prijímať signál aspoň zo štyroch navigačných družíc súčasne. Kým systém GPS, aj GLONASS používajú sieť z 24 satelitov, pri interoperabilite dvoch prijímačov je k dispozícii dvojnásobok, teda 48 satelitov.

V niektorých zariadeniach sa začínajú objavovať aj prijímače čínskeho navigačného systému BeiDou a prijímače systému Galileo pribudnú, keď bude systém v rutinnej prevádzke.

ZdrojWikipedia

Komentáre k článku