По мере своего развития люди изучали мир, используя географические карты. Они были не долговечны, не обладали абсолютной точностью, а информация имела свойство устаревать со временеим. С приходом технологий и запуском "Спутник 1", первое что обнаружили люди - время, за которое сигнал доходит от спутника до земли будет отличаться в зависимости от его расположения. Так возникла идея создания системы спутниковой навигации. На данный момент в мире существует большое количество таких систем: "ГЛОНАСС", "BeiDou", "GPS", "Galileo", "A-GPS", "QZSS", но среди всех наибольшее развитие получили две: ГЛОНАСС и GPS.
ГЛОНАСС
ГЛОНАСС - ГЛОбальнаяНАвигационная Спутниковая Система; - Российская разработка. Создание системы началось в декабре 1976 с целью военного преимущества, из-за упадка экономики развитие системы было замедленно, так, в полную мощность она смогла заработать лишь в 1995, с 1995 до 25 августа 2008 использовалась исключительно в военных целях, после – стала доступна всем желающим в свободном доступе.
ГЛОНАСС представляет из себя систему из 24 спутников на высоте 19100км, спутники расположены в 3-х разных плоскостях и разнесены друг от друга на 120 градусов. Все спутники вращаются асинхронно от земли, из-за чего система является более стабильной и не нуждается в дополнительной корректировке на протяжении всего срока эксплуатации.
Асинхронное вращение аппарата (Асинхронное вращение – ситуация, когда период обращения спутника вокруг своей оси не совпадает с периудом его обращения вокруг центрального тела) осуществляется для того, чтобы обеспечить стабильную высоту и орбиту космического аппарата на протяжении всего срока службы. Явным примером асинхронного вращения служит вращение земли вокруг солнца.
Спутники системы ГЛОНАСС шифруют информацию по протоколу FDMA (FDMA (англ. Frequency-Division Multiple Access - множественный доступ с частотным разделением каналов по частоте) - способ использования радиочастот, когда в одном частотном диапазоне находится только один абонент), он потребляет много рессурсов, но зато обеспечивает лучшую защиту сигнала. Такой способ шифрования разделяет общую полосу пропускания на несколько каналов, каждой наземной станции заранее присваивается своя группа частот, при этом, станция так же выделяет отдельные частоты каждому потребителю.
Точность определения местоположения объекта на земле системой в настоящий момент составляет от 4,46 до 7,38 метра. Система способна покрывать всю территорию РФ и до 70% всей территории планеты, недостежимыми местами для неё являются северный и южный полюса.
Стоит отметить, что система обладает отличным качеством сигнала на северных широтах, чем активно пользуются такие северные страны, как: Швеция, Норвегия, Финляндия.
GPS
GPS–(англ. GlobalPositioningSystem) - Американская спутниковая система. Работы по созданию начались с 1978 для использования в военных целях. Заработать в полную мощность система смогла в 1993, а в 1995 была предоставлена всем в свободный доступ.
GPS включает в себя 32 спутника, 24 из которых – основные, а остальные 8 – запасные, служат для увеличения точности позиционирования и качества связи, а так же в качестве резева на случай сбоев. Спутники расположены на высоте 20000км в 6-и разных плоскостях и разнесены друг от друга на 60 градусов. Все спутники вращаются синхронно в планетой, из за чего улучшается качество связи и скорость получения данных, но ухудшается стабильность системы, из-за чего её необходимо иногда корректировать.
Синхронное вращение (Синхронное вращение - ситуация, когда период обращения спутника вокруг своей оси совпадает с периудом его обращения вокруг центрального тела) позволяет спутнику всегда находиться по отношению к земле лишь одной стороной, это удешевляет производство и уменьшает вес спутника, ведь ему для связи достаточно лишь одной антенны на лицевой стороне. С другой сторны из-за этого спутник не будет обладать постоянной устойчивой орбитой, потому нуждается в дополнительной корректировке положения на орбите. Явным примером синхронного вращения служит вращение луны вокруг земли.
Спутники GPS шифруют информацию по протоколу CDMA (CDMA (англ. CodeDivisionMultipleAccess - множественный доступ с кодовым разделением) - технология связи, обычно радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но разные кодирующие последовательности), этот метод шифрования почти не нагружает систему и обладает большой скоростью, но он не способен обеспечить уверенное качество защиты данных. Такой способ шифрования позволяет каждой станции постоянно передавать данные на всей доступной частоте. Несколько одновременных передач разделяются уникальной кодовой последовательностью. Каждому пользователю назначается уникальная кодовая последовательность.
Точность определения местоположения объекта на земле системой в настоящий момент составляет 2 метра с погрешностью 1 метр, система способна покрывать до 100% территории всей планеты, тоесть, куда бы вы не решили отправитьться – вы всегда будите знать своё точное местоположение.
Однако стоит уточнить, что качество сигнала системы ухудшается к северным широтам, а на северном и южном полюсах связи практически нет, не смотря на это, качество связи в экваториальных странах является лучшем среди всех остальных существующих спутниковых навигационных систем.
Общее
Обе системы определяют координаты приёмника по одинаковому способу – приёмник отправляет сигнал до спутника, устанавливая точное время отправки. По времени между отправкой сигнала и его последующим получением система высчитывает координаты объекта. Но данных с одного спутника будет недостаточно. Для определения расположение объекта по трём координатам (высота, долгота, широта) необходим сигнал с четырёх спутников.
Итог
Система ГЛОНАСС от GPS отличается много чем, так, ГЛОНАСС будет обладать более высоким классом защиты, а работа системы будет стабильной даже в северных странах. GPS же лучше покажет себя со стороны точности и скорости, а так же будет обладать лучшем качеством связи среди всех систем в экваториальных странах.