У супутниковій навігації терміни GPS і GNSS часто вживаються тотожними, проте вони позначають різні системи. GPS, створена у США, є лише однією з багатьох супутникових навігаційних систем, тоді як GNSS охоплює кілька типів супутників, таких як GPS, ГЛОНАСС, Galileo, що забезпечує більш широке покриття та вищу точність. У цій статті ми розглянемо основні відмінності між GNSS і GPS, їхні принципи роботи та сфери застосування у повсякденному житті.
GNSS (Глобальна навігаційна супутникова система) відноситься до всіх супутникових систем, які надають інформацію про глобальне місцеположення. Він включає кілька систем, таких як GPS (США), ГЛОНАСС (Росія), Galileo (ЄС) і BeiDou (Китай). По суті, GNSS є загальним терміном для цих різних сузір’їв, які працюють разом.
GNSS робить таким потужним, те що він об’єднує сигнали з кількох груп супутників, пропонуючи доступ до значно більшої кількості супутників для більш надійного позиціонування.
Огляд основних видів супутникової навігації GNSS
У поєднанні приймачі GNSS можуть отримати доступ до сигналів із понад 120 супутників, підвищуючи точність і надійність у всьому світі.
GPS (Global Positioning System) — супутникова навігаційна система, розроблена США в 1970-х роках. Система GPS складається приблизно з 31 робочого супутника, розташованого у шести орбітальних площинах, кожна з яких має від чотирьох до п’яти супутників. Ця установка гарантує, що принаймні чотири супутники будуть видимі з будь-якої точки на Землі у будь-який час, забезпечуючи постійне глобальне покриття.
GNSS і GPS працюють на однакових фундаментальних принципах для визначення місцеположення об’єкту на Землі. Коли користувач хоче визначити своє місцеположення, він використовує пристрій, відомий як приймач. Цей приймач підтримує зв’язок із супутником у рамках GNSS.
Процес роботи складається з декількох етапів:
Оскільки GNSS включає численні супутникові системи з усього світу, її охоплення справді глобальне, поширюючись навіть на віддалені райони. Він забезпечує більш повне та надійне покриття у різних регіонах і середовищах завдяки комбінованим сузір’ям.
Хоча GPS забезпечує майже всесвітнє покриття, його основна увага зосереджена на Північній Америці та Тихоокеанському регіоні, де його супутникове угруповання найбільш оптимізоване. В інших частинах світу, особливо у районах з перешкодами або віддалених місцях, його продуктивність може бути дещо менш надійною порівняно з GNSS.
GNSS зазвичай забезпечує кращу точність, ніж GPS. У той час як GPS має точність приблизно до 5-10 метрів, GNSS може наблизити вас на 1-2 метри або навіть краще за ідеальних умов. Це пояснюється тим, що GNSS отримує дані з кількох супутникових систем, що дає більше можливостей для позиціонування та підвищує точність.
GNSS також використовує удосконалені алгоритми для корекції таких факторів, як атмосферні перешкоди та дрейф супутникового годинника, що допомагає точніше визначити місцеположення.
Крім того, на відміну від GPS, який в основному використовує частоти L1 і L2, GNSS працює на ширшому діапазоні частот, таких як L1, L2, L5 і E5, що робить його більш адаптованим до різних умов, особливо під час роботи з атмосферними збуреннями.
Крім того, сучасні приймачі GNSS часто мають такі функції, як відстеження кількох сузір’їв, кінематична точність у реальному часі (RTK) і диференціальні поправки від базових станцій, які ще більше підвищують точність позиціонування.
GNSS є більш надійною, оскільки вона отримує дані з кількох супутникових угруповань, що допомагає зменшити ризик втрати сигналу та покращує загальну доступність.
Якщо одна система стикається з перешкодами або вимикається, приймач може переключитися на інші угруповання, забезпечуючи безперервне покриття. Ця можливість доступу до кількох систем також покращує видимість сигналу, роблячи GNSS менш схильною до перешкод, таких як будівлі чи густе листя.
Завдяки супутникам, розташованим у різних частинах неба, вплив фізичних бар’єрів мінімізується, що забезпечує більш надійне визначення місцеположення.
Навпаки, GPS покладається на один тип супутника, що робить його більш вразливим до переривань сигналу, особливо у складних умовах. Його доступність може бути порушена через перешкоди, такі як будівлі, гори та ліси, що робить його менш надійним, ніж GNSS.
GNSS використовується у всьому світі як у військових, так і в цивільних цілях. Його різноманітні системи підтримують широкий спектр застосувань у таких секторах, як транспорт, сільське господарство, екологічний моніторинг і точне картографування. Глобальне охоплення GNSS робить його ідеальним для тих, хто потребує точної інформації про місцеположення, будь-де на Землі.
Спочатку розроблений для військового використання, GPS став також необхідним для цивільних. Сьогодні його часто можна знайти в автомобілях, смартфонах та авіації. Багато галузей, зокрема логістика, екстрені служби та рекреаційні види діяльності, покладаються на GPS. Хоча він все ще відіграє вирішальну роль у військових операціях, його застосування в цивільних цілях значно зросло з роками.
Технологія GPS зробила революцію e галузі геодезії, запропонувавши точність і ефективність порівняно з традиційними методами. На відміну від звичайних GPS-пристроїв, геодезичні GPS-приймачі оснащені спеціалізованими антенами та використовують двочастотні сигнали для забезпечення надзвичайної точності.
Для визначення точних відстаней і висот геодезисти використовують пару GPS-приймачів. Ці пристрої розміщені на протилежних кінцях вимірювальної лінії та одночасно збирають дані з тих самих супутників. Порівнюючи вимірювання з обох приймачів, геодезисти можуть обчислити різницю у широті, довготі та висоті між двома точками.
Чи включає GNSS GPS?
Так, GNSS (Глобальна навігаційна супутникова система) охоплює всі супутникові навігаційні системи. GPS (Global Positioning System) є однією з основних систем GNSS. Інші відомі системи GNSS включають ГЛОНАСС (Глобальна навігаційна супутникова система).
Яка різниця між антеною GPS і GNSS?
Принципової різниці між антеною GPS і антеною GNSS немає. Обидва типи антен призначені для прийому сигналів супутникових навігаційних систем. Проте деякі антени можуть бути спеціально оптимізовані для певної системи GNSS або мати додаткові функції, як-от можливість використання кількох типів для прийому сигналів від кількох систем одночасно.
Яка різниця між сигналом GPS і GNSS?
Основна відмінність між сигналами GPS і GNSS полягає у їх походженні. Сигнали GPS передаються із супутників у групі GPS, тоді як сигнали GNSS можуть надходити від супутників у будь-якій системі GNSS. Конкретні характеристики сигналів, такі як частота, модуляція та вміст даних, можуть відрізнятися у різних системах.
Яка різниця між приймачем GPS і GNSS?
Приймач GPS спеціально розроблений для прийому та обробки сигналів від угруповання GPS. Приймач GNSS, з іншого боку, здатний отримувати та обробляти сигнали від кількох систем GNSS. Це дозволяє підвищити точність і надійність, особливо в областях, де покриття однієї системи може бути обмеженим.
Що таке Dual GNSS?
Подвійний GNSS відноситься до приймача, який здатний одночасно відстежувати два GNSS супутника. Це забезпечує надлишковість і підвищує точність, особливо в областях з обмеженою супутниковою видимістю або коли одне угруповання має проблеми.
Чи можна використовувати GPS і ГЛОНАСС одночасно?
Так, можна одночасно використовувати як GPS, так і ГЛОНАСС. Багато сучасних приймачів GNSS підтримують відстеження за кількома системами, що дозволяє їм отримувати та обробляти сигнали від обох систем. Це може значно підвищити точність і надійність.
Google Maps використовує GPS чи GNSS?
Google Maps переважно використовує GPS для визначення місцеположення. Однак цілком імовірно, що Google також використовує дані з інших систем GNSS для підвищення точності та надійності, особливо в областях, де покриття GPS може бути обмеженим.
Джерело: JOUAV
