Работа спутникового позиционирования (ГЛОНАСС и GPS)
В пятидесятые годы, во время запуска в СССР первых спутников, родилась идея по созданию спутниковой навигации. Во время полета первых искусственных спутников американскими учеными было открыто изменение частоты приема в зависимости от расстояния. Благодаря этому стало возможным измерение скорости передвижения по поверхности Земли и определение местонахождения, при точном знании координат спутника. Еще проще было измерять скорость спутника, зная свои координаты на земле.
К реализации этой идеи приступили только в 1973 году, через 20 лет после открытия. Сначала началась разработка программы DNSS, которую позже переименовали, дав ей название Navstar-GPS, затем просто в привычное нам, название GPS (Global Positioning System) для тестирования запустили спутник в 1974 году американские военные. Для круглосуточного стабильного приема сигнала из любой точки земного шара, необходимо 24 спутника. В 1993 году программа была завершена выводом на орбиту последнего спутника. Система GPS начала свою работу по определению местоположения неподвижных объектов, затем стали возможны измерения места положения и скорости динамичных предметов. Для предметов, находящихся в воздухе измерялась и высота.
К сожалению прием не всегда был четкий, поэтому систему усилили еще 12 спутниками. Они обеспечивали уверенный прием сигналов и подстраховывали систему на случай аварийного отключения, какого то объекта системы. Теперь любой пользователь может получить информацию из системы GPS. Для гражданских доступен код стандартной точности (С/А), который используется бесплатно. Военные пользуются кодом повышенной точности, который подлежит расшифровке.
Российская навигационная система имеет 24 спутника. Проект начали осуществлять в октябре 1982 года, а начали эксплуатировать, с двенадцатью спутниками, в сентябре 1993-го. Систему назвали ГЛОНАСС, от полного названия ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система. Для определения координат и времени, нужна обработка сигнала от 4-х космических аппаратов системы глонасс. Постепенно количество спутников увеличили до 26-ти. 22 спутника ГЛОНАСС-М используются постоянно, в то время, как остальные могут проходить техобслуживание и быть отключенными.
18 февраля 1999 года вышло распоряжение Президента РФ № 38, на основании которого ГЛОНАСС определена, как система двойного назначения. Теперь она используется не только в военных целях, но и в экономических. Этот приказ предоставил возможность пользования российской спутниковой системой гражданским лицам. Координатором действий назначено агентство Роскосмос. Он согласует все вопросы по развитию и использованию космических аппаратов с различными министерствами. Роскосмос выступает государственным заказчиком в программе по развитию «Глобальной Навигационной Системы». Программа направлена на развитие навигационной системы через спутники и постоянное совершенствование технических характеристик путем внедрения новых технологий. ГЛОНАСС должна способствовать укреплению безопасности страны, развитию экономики и обеспечить лидирующие позиции РФ в области космических технологий. Российский рынок навигационного оборудования имеет возможность усиленно развиваться, при поддержке в виде программы развития ГЛОНАСС.
ГЛОНАСС, аналогично системе GPS , постоянно подает сигналы для гражданских лиц по стандарту навигационной точности и одновременно работает в стандарте цифровой повышенной точности для нужд военных. В обычном режиме можно определить координаты и высоту с погрешностью до 70-ти метров, погрешность по скорости составляет 15см/сек. Точность времени определяется до 0, 7мкс.
Космические системы координирования ГЛОНАСС и GPS аналогичны по техническим характеристикам. Схожи и принципы построения систем. Но в их основе лежат различные технологии, что исключает копирование в решении технологических вопросов.
Постоянно в рабочем режиме находятся 22 аппарата ГЛОНАСС и 29 GPS. Потребители могут принимать бесплатно сигналы от обеих систем одновременно. Это гарантирует точность и бесперебойность получения данных.