Как работает GPS и ГЛОНАСС. Чем грозит отключение "станций GPS" в России.
"Россия пригрозила Соединенным Штатам временно отключить корректировочные станции GPS, действующие на территории РФ. Об этом заявил вице-премьер Дмитрий Рогозин, отвечая на вопросы журналистов. Он рассказал, что это может произойти 1 июня, если российская и американская стороны не решат вопрос о размещении станций ГЛОНАСС на территории США", - сообщают российские СМИ.
Запрет на работу неких "станций GPS" может затронуть не только автомобилистов с навигаторами, но и бегунов/велогонов/лыжников/
Главная проблема для спортсменов это возможное падение точности. Причем, ВОЗМОЖНО, настолько, что использование GPS-девайсов в спорте на территории РФ потеряет всякий смысл. Даже сейчас погрешность GPS слишком велика для полноценного использования в структурированных тренировках. Увеличение ошибки даже на 20-30% сделает все графики лишенными смысла. Если, конечно, не считать "лайков" в соцсетях. :)
В реальной реальности, а не в виртуальной: трэки, скорость - все в мусор!
Останутся только ЧСС и секундомер.
Ниже приведем мнения и высказывания, которые дают пищу для размышлений:
"Я работал над созданием системы СДКМ, станции которой как раз и запретили размещать в США, с 2003 по 2013 год.
Станций GPS в России нет, никогда не было и не будет. Вот, посмотрите на карту управляющего сегмента GPS.
Станций WAAS (система дифкоррекции, аналогом которой является СДКМ) — тоже нет. Зона обслуживания WAAS — Северная Америка, и станции находятся там же.
Что есть — станции международной сети IGS. Данные этой сети выкладываются в публичный доступ и обрабатываются несколькими научными центрами.
Видимо, именно их и хотят закрыть. Вот уж действительно "выстрелить себе в ногу". Эти станции позволяют на территории России получать сверхточные координаты (в районе 2 см), что дает возможность мониторить деформацию зданий и мостов, например, а также движение тектонических плит, приливные движения в земной коре (т.н. твердотельные приливы) и прочие интересные вещи, не говоря уже о работе по прямому назначению — для геодезистов.
Так что ни о каком "симметричном ответе" речь не идет".
Источник: leprosorium.ru
"Если честно, я не хотел писать этот пост, но люди спрашивают про эту очередную идею Рогозина.
Если кратко, то Рогозин решил отключить наземные станции GPS на территории России. И сразу написал в твиттере, что это никак не скажется на точности координат.
Это не совсем так. Если бы наземные станции GPS не влияли на точность определения координат, то зачем они вообще тогда нужны?
Чуть теории
На орбите постоянно висит несколько спутников, каждый из которых посылает в эфир сигналы со своими координатами, а наземные приёмники ловят эти сигналы сразу от нескольких аппаратов и по задержке сигнала рассчитывают своё удаление от каждого из них, получая точку на земной поверхности. Чем больше видно спутников, тем точнее вычисления. Эта система способна работать и безо всяких дополнительных наземных станций, но тогда её точность была бы невысокой. Добиться идеальной работы невозможно потому, что часы приёмников и спутников не синхронизированы, на прохождение сигнала влияют ионосфера и атмосфера Земли, орбита спутников не идеальна и может отклоняться даже под влиянием возмущения магнитных полей нашей планеты.
Так вот, чтобы точность была высокой, на земле установлены системы дифференциальной коррекции.
Найти расположение этих базовых станций на территории России не так просто, нашлась только вот эта карта. Поправьте меня, если я ошибаюсь, вроде станций должно быть больше.
У нашего ГЛОНАССа все устроено точно так же, для определения точных координат не достаточно одних спутников, нужны наземные станции. У нас их в разы меньше.
Станции дифференциальной коррекции и мониторинга необходимы для того, чтобы повысить точность позиционирования. Их располагают в выверенных до миллиметра геодезических точках, где они могут слушать и анализировать сигналы спутниковой группировки.
Лично я прихожу к выводу, что после отключения наземных станций корректировки, погрешность GPS в наших телефонах будет максимум 13-15 метров, а то и ниже в два раза.
Если я ошибся в теории/расчетах, укажите про это в комментариях. Читателей интересует эта тема, а значит ваши комментарии станут очень полезными.
P.S. Появились данные, что точность упадет максимум на 2 метра, на сколько эти данные верны?
P.S.2 В свою очередь глава аналитического агентства TelecomDaily Денис Кусков полагает, что погрешность в позиционировании в таких условиях может достигать километра".
Источник: plushev.com
"ВНИМАНИЕ!
Сейчас наши СМИ активно муссируют заявление Д. Рогозина об "ОТКЛЮЧЕНИИ GPS В РОССИИ"!
Не слушайте профанов и откровенных паникеров!
Отключение "НАЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ GPS" не равно "ОТКЛЮЧЕНИЮ GPS В РОССИИ"!!!!!!!!!!.
Все ваши навигаторы, смартфоны и т.д. будут работать. Яндекс.Карты, Garmin-ы, Google Maps и т.д. приведут вас к пункту назначения.
Для въедливых читателей - наземные базовые станции GPS предназначены для улучшения показателей точности позиционирования GPS-приемников и не более того. Если точность упадет с, допустим, 3 метров до 5 метров, НИЧЕГО СТРАШНОГО не произойдет. Тем более в России НИКОГДА точность позиционирования GPS-приемников не была аналогична показателям в США, где существует не только наземная инфраструктура, но и дополнительная геостационарная спутниковая система.
Всем удачи и хороших маршрутов!!!"
Источник: Garmin Russia, Facebook
СкиРан
27 комментариев
Василий, хотел бы задать вам вопрос. Мой вес 73 кг. Бегаю 3 раза в неделю по 10-13 километров. Что лучше приобрести Asics Gel- DS Treiner 18 или Mezuno wave rider 17? Бег 4 минуты на километр.
Внезапно, с 4 июня, всё стало работать, как раньше. А объективно говоря, спутники часы стали искать быстрее (перед тренировкой кладу их на подоконник в одно и то же место). Вот и думай...
Мучаюсь третий день. Трек, равно как и скорость при беге, скачут сильно (я знаю свою скорость бега; потом ужасаюсь треку - я ориентировщик). Владею часами Garmin 610. Уже на тренировке 28 мая начались проблемы. 21 мая всё было хорошо (территориально я в Орле). На 6,5 км тренировки сегодня по тропам в лесу часы съели километр - показали 5,5 км. Чудовищно.
Василий, скажите пожалуйста, а могут ли инерционные датчики скорости и расстояния типа Polar FootPod быть полноценной заменой GPS датчиков с их точностью на данный момент? У вас есть опыт с ними?
2 ton4eg
У меня темп скачет +-30 секунд кажется это абсолютно бесполезно для спортсмена, нет?
Бегаю по gps в телефоне SE active + Runtastic. Текущий темп постоянно скачет сильно, если на него настроить голосовое оповещение - замучаешься, ибо постоянно вылетает то вверх, то вниз. Ну графике один раз видел темп 1:70 )).
Средний темп нормально показывает.
СкиРан, пишите лучше про бег и лыжные гонки. Не надо лезть не в свою тему. Русофобии и обсуждения политики хватает и на других сайтах. Не надо делать себе рейтинг на этом если не хотите потерять свой авторитет.
Ну все- жду массовой распродажи гарминов(поларов) с gps- у меня пока нет - куплю по-дешевле:))
ton4eg
Да уж конечно, какой выстрел в ногу. Ведь это же подлые пиндосы пользуются поларами и гарминами на территории России. Вот поломаем у себя ГПС и гармин резко станет выпускать часы с глонассом вместо gps
Люди, не переживайте!
Спортивные часы не умеют ловить сигнал от базовой станции, а отключить спутники Рогозин не сможет.
Ваши тренировки не пострадают. Проблемы будут у геодезистов, картографов и др.
Спасибо с точки зрения технологий стало немного понятнее, с точки зрения выстрелов в ногу не совсем. Если испортить качество GPS до уровня хуже чем глонасс, то глонасс сразу станет востребованным. Имеенно, это я имею ввиду, что ему станет лучше. Ну как ввести пошлины на иномарки, чтобы покупали ладу. Не то чтобы я считаю это правильным решением и лично мне как потребителю станет только хуже, но по крайней мере в этом есть логика.
А про деградацию точности с глонассом это из собственного опыта? Сходу гуглиться как раз улучшение, понятно что это может быть маркетинг булшит.
ton4eg: Там не такие. Я не знаю точно, что Россия хотела открыть в США. Я с большой долей вероятности предположу что речь идет про СДКМ или же про станции контрольного сегмента, которые как раз мониторят состояние всего созвездия ГЛОНАСС. Если вам интересно, можете поискать в интеренте. Кроме этих двух типов станций у нас там нету интересов, если не считать чего-нибудь секретного, например.
Человек по ссылке привел все на достаточно обывательнском уровне, но очень достойно. У него ошибка только в последнем абзаце про СДКМ. Это IGS хотят прикрыть. Я его уже поправил.
Далее. Под DGPS, вобще говоря, понимается 2 вещи. Могут передаваться поправки, а могут передаваться (по любому возможному каналу) измерения базовой станции. Тут под базовой станцией понимается просто GPS/GLONASS 2х частотный приемник чаще всего, который в том числе может передавать и измерения и дифференциальный коррекции для GLONASS.
В случае если передаются коррекции то эти числа просто прибавляются к псевдодальностям на этапе решения навигационной дазачи в приемнике. Время жизни таких поправок без заметной деградации, если мне не изменяет память ~600 sec для GPS. Для глонасс все сложнее из-за частотного разделения каналов. Это тип решения нав. задачи дает точность сантиметровго уровня. У нас это не распространено, потому что не так меого консамерных приемников, которые это поддерживают. Но например это можно было бы реализовать в iPhone, но все упрется тогда в адекватное количество базовых станций, которых у нас мало. А если их мало, то модуль вектора, соединяющего фазовые центры антены приемника и базовой станции будет большим. Например больше 20 км — это ведет к уменьшению точности. То есть чем длинее базовая линия, меньше точность. Но есть алгоритмы, позволяющие с этим боросться. Это стоит денег и в консамерные приемники это никто пихать не станет в здравом уме. По крайней мере пока.
Второй случай — это если передаются измерения. Тут все намного сложнее. Такой тип получения позиции носит название RTK (RealTime Kinematic). Есть суть тут объяснять смысла совсем нету. Это уже GIS/Geodesy/Cartography применения. Точность решения составляет миллиметры.
И вот это все в целом можно описать 4мя буквами — DGPS.
Закрыть базовыей станции, про которые я тут описал, которые шлют поправки — это, выстрел в ногу. Закрыть ISG — выстрел в ногу.
P.S. Стать лучше у GLONASS не может лишь потому, что у GPS может стать хуже. Задумайтесь над тем, что вы написали.
ГЛОНАСС — это сложная и отдельная тема вобще. ГЛОНАСС еще меньше людей понимают в нашей стране. Например: все думают, что в iPhone есть глонасс. И так гордятся этим. Но ведь они это знают, только потому, что это написано в спеке на телефон. Это людям достаточно, чтобы устраивать флэймфоры. А на самом деле все обстоит так. Есть 2 понятия для кадого приемника: Это signal tracking и signal processing. Первое говорит, что чип просто умеет ловить сигнал глонас. И ВСЕ! Даже не ясно какого качества получаются измерения. Второе означает, что сигнал берется в решение навигационной задачи. У айфона чипы от qualcomm. Откуда у qualcomm ГЛОНАСС, если ИКД только на русском - это интерфейсный контрольный документ. В нем описана структуры сигналов и все чтобы использовать ГЛОНАСС. В общем я хочу сказать, что на сколько мне известно, у них просто tracking, потому что добавления сигнала ГЛОНАСС в решение нав. задачи приводит порой к деградации точности. Есть такая вещь как маркетинг еще. Поэтому все и думаю так.
Все.
Я ж не спорю, что вы эксперт, это с самого начала было заметно. Решение Рогозина политическое. Ну как бы его можно попробовать объяснить тем, что нужно как-то испортить качество gps, чтобы у глонасса появилось, ну окей пусть не конкурентное преимущество, но как-то лучше стало. По вашей ссылке написано, что эти станции нафиг никому не нужны, геодезисты пользуются другими, обыватели теряют меньше процента. Тогда я что-то не пойму зачем их вообще открывать? Почему наши так бились с США, чтобы открыть такие же там или там уже не такие?
Ton4eg:
Давайте по порядку.
"почему вы являсь экспертом в радиолокации" — потому что я им являюсь. Я учился по этой специальности и работал по ней ровно 6 лет. И участвовал во всех циклах разработаки радионавигационной аппаратуры. Мне кажется я могу являться экспертом немного.
"нужным высказаться по политическому вопросу?" — Можете пояснить, каике именно строки в моих высказываниях являются политическими с вашей точки зрения?
——————————
Да мне лень писать. Потому что количество людей которые высказываются и говорят то, что не соответствует действительности очень сильно велико. И спорить с каждым и объяснять, что все не так совершенно нету никакого желания.
Однако, вот нашелся человек, который потратил время, будучи просто смышленым и разобрался почти во всех аспектах и написал это, Вот ссылка на его документ: dl.dropboxusercontent.com/u/7265676/about_gps.pdf
Я считаю, что про DGPS там описано достаточно понятно для обычного обывателя.
P.S. Вы заметьте, что к вам уже добавились еще вопросы и ни на один вы так и не ответили между прочим. :)
Кстати я уже сам почитал и без уважаемого эксперта понял что закрывать действительно скорее всего будут igs а dgps из другой оперы, вот тут написано подробно с объяснением вероятных причин и без выпендрежа:
aftershock.su/?q=node/198564
Воу воу я ждал этой фразы, что если не эксперт то стоит помслкивать. Вообще-то я задал вам вопрос надеясь получить комментарий уважаемого эксперта, но внезапно оказалось, что у вас нет времени. Ну то есть писать до этого длинный коментарий время было, а объяснить интересующимся уже нет. Поэтому у меня к вам встречный вопрос почему вы являсь экспертом в радиолокации считаете нужным высказаться по политическому вопросу?
Короче это уже санкции на спортсменов, водителей, получается так!
ton4eg, gps в "часах" Garmin, Polar, Suunto работает точно также, как работает gps в смартфонах, включая iphone 5s. То есть точность определения местоположения порядка нескольких метров. В очень хороших условиях порядка 1-2 метра. При использовании в смартфонах совместно с gps коррекции позиционирования по сетям (вайфай и/или сотовым вышкам) увеличивает точность до десятков сантиметров. В программах для записи треков типа Endomondo, SportsTracker используются еще специальные алгоритмы для сглаживания скачков трека. Что тоже увеличивает точность.
Впрочем,в кардиомониторах с gps тоже используются программные алгоритмы, повышающие адекватность трека за счет сглаживания скачков. Правда не во всех устройствах это используется.
И, конечно, никакие потребительские приемниҡи gps НЕ используют и не могүт в принципе использовать сигналы наземных станций dgps.
Это применяется только в профессиональных приборах типа для геодезистов (trimble, leica etc). Да и для них надо специальную лицензию покупать. Стоит она порядка тысячи долларов в год за точность 20 см и вдвое дороже за <10см.
А вот списҡок станций dgps в России www.trimble.com/trs/findtrs.asp?Nav=File-19967&Detail=Russia
mmd совместно с gps рабоиает глонасс просто отлично. Даже безо всяких коррекций dgps :)
ton4eg: В том то и дело, что ваше представление в корне не верно. Более того, DGPS как технология вычисления координа и "конкурентные преимущества глонасса в России" это ортогональные вещи совершенно.
Я могу вам рассказать что такое DGPS и как это работает и зачем нужно. Но у меня более важны встречный вопрос к вам: Если вы не являетесь экспертом в области радионавигации, то зачем же вы, простите, считаете нужным высказаться на эту тему? На что вы рассчитываете упоминая умные буквы и ссылаясь на статьи в википедии?
mmd:
Что вы имеете ввиду под "ГЛОНАСС намного хуже работает даже у нас." ? а где он еще хуже работает, чем у нас?
А каком конкурентном преимуществе идет речь? ГЛОНАСС намного хуже работает даже у нас. А часов с ГЛОНАССОМ нет по определению. С айфоном бегать это на большого любителя)))
Ну я понимаю на обывательскому уровне не больше того что написано в вики, которую вы мне цитировать почему-то запретили;) Приемник GPS знает свое положение относительно спутников, но координаты спутников в силу разных эффектов известны неточно. Станция DGPS позволяет уточнить положение спутников и тем самым улучшить оценку положения пользователя. А IGS это что-то про сбор данных о положениях спутников во благо всех систем?
Если мое представление верно, то логично закрывать DGPS, чтобы усилить конкурентные преимущества глонасса в России, аналогично поступили американцы не дав построить такие станции для глонасса в америке. Непонятно почему это прострел ноги?
Если представление неверно буду рад услышать как на самом деле.
ton4eg: Вы знаете как расшифровывается DGPS и что это такое? Давайте даже представим, что вы правы. Это все равно выстрел себе же в ногу и попытка бомбить Воронеж. И США будет смеяться над нами как над полными идиотами.
P.S. Ссылки "на" и определения с вики мне постить не стоит. :) no offense
Почему про IGS то, а не про DGPS?
Прокомментирую вначале сообщение с лепры. Человек в общем прав. Речь, скорее всего, идет о IGS станциях мониторинга. Ну в науке о GPS, скажет там, нету никаких "GPS корректировочных станций"ю Это вобще не понятно что такое. Станции WAAS обсуждать просто не имеет смысла.
На то, что написал уважаемый Плюшев я бы на это не обращал никакого значение совершенно. Там компиляция мыслей и терминов из всей науке о спутниковой навигации, которая вобще смысле имеет мало в контестк IGS станций.
——————————————
Постараюсь объяснить подробно, что может произойти. Сказанное имеет смысл с учетом того, что господин Рогозин имел ввиду, именно имел ввиду, IGS станции. Тогда читаем далее.
Начнем с того, что SBAS (WAAS,EGNOS,MSAS,GAGAN) тут вобще ни причем. Эта система была сделано для нужд авиации, в первую очередь, впервые в США. На территории нашей страны SBAS работает весьма условно. Скажем там, от него больше вреда, чем пользы. SBAS - это общее название для систем аугментирования GPS.
Дальше. Закрывают IGS станции, а они не имеют отношения к SBAS. Они имеют отношение к GPS в том смысле, что они мониторят много чего: "The IGS collects, archives, and distributes GPS observation data sets of sufficient accuracy to satisfy the objectives of a wide range of applications and experimentation. These data sets are used by the IGS to generate the data products mentioned above which are made available to interested users through the Internet. In particular, the accuracies of IGS products are sufficient for the improvement and extension of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF), the monitoring of solid Earth deformations, the monitoring of Earth rotation and variations in the liquid Earth (sea level, ice-sheets, etc.), for scientific satellite orbit determinations, ionosphere monitoring, and recovery of precipitable water vapor measurements."
Отсюда: http://www.igs.org/overview/viewindex.html
(Если кто-то не понимает английский, я могу перевести позже.)
Далее, польза от IGS есть, если используется post processing. Это значит, что приемник записывает "сырые даннаые" (raw data) (псевдодальность, доплеровское смещение несущей частоты, и измерения фазы сигнала); Дальше скачиваются с сайта данные полученные при помощи IGS, все это заправляется в софтину разработчика приемника или какой нибудь 3rd party software. И софтинка считает позицию гораздо точнее, чем это было бы в real time. Также эти данные используются для PPP — precise point positioning. Это тоже одна из методик получения более точных координат.
Далее. Я не знаю ни однго бегового приемника, который умеет отдавать бегуну сырые данные. 99% бегунов просто будет на них смотреть как китайскую грамоту.
От того, что "мы" выключим IGS на своей территории будет хуже только нам.
Вот как-то так.
Кстати список станций можно посмотреть вот тут: http://igscb.jpl.nasa.gov/network/list.html
——————————————
Теперь немного про SBAS. SBAS система геостационарных спутников. Они всегда висят в одной и той же точке. Спутник передает поправки (на самом деле нет), самые ценнные из которых — это ионосферная ошибка. Чтобы это все работало, вся планета была поделена на регионы, квадратные или прямоугольные. В каждом регионе передается вертикальная!!! составляющая ионосферной ошибки, которая как раз берется со станции мониторинга SBAS(WAAS, MSAS, EGNOS, GAGAN). Вся сетка и размер квадратов, где есть эти вертикальные составляющие еще зависят от широты и долготы того места, где находится приемник. Над Россией официальной сетки точек нету, потому что над нами не висят спутники и нету станций, 2 вещи: нету станций, нету спутника(ов).
Вот документ, где описано как это работает: http://siraj.ec.pildo.com/.../Augmentation%20system...
SBAS может работать на территория нашей страны только около Индии, около Европы и на дальнем востоке.
Далее про самолеты. В навигационном комплексе гражданского самолета запрещено использовать приемники одной фирмы. Там обязательно есть дублирование GPS систем. Все приемники которые могут стоять на самолете должны соответсвовать требованиям докуметнтов DO229D и С. Там описано вполть до алгоритмов, как используется SBAS в применении к GPS.
Коротко резюмируя про самолеты, все останется как было. Ничего не изменится. Как SBAS не было на территории нашей страны, так и не будет.
——————————————
По поводу коментария Garmin Russia. Мое личное мнение, что это обычное прикрывание своей собственной 5ой точки. :) (no offense) Я прекрасно знаю, как делаются подобного рода комментарии. В этом нет ничего удивительного. Если же компания официально скажет, что никакого ухудшения точности не будет, то это может привести к плачевным последствиям для самой компании. Опять таки, тут надо обязательно учитывать про какие приемники идет речь. Если мы говорим о беговых GPS часах, то ничего подобного не будет. Кроме того, в беговых часах Garmin используют чипы Sirf, поэтому если уж и спрашивать коментарии, то надо спрашивать их у производителя чипа, чью позицию отдают нам часы :)
iphone 5s куда уже круче) А если серьезно, всякие часы с gps правда хорошо работают, кто-нибудь честно проверял на проверенной дорожке?
В городе, при множестве поворотов такое может быть. Но сильно зависит от качества GPS-приемника.
Какой-то неправильный дивайс у вас))) В моем Таймексе таких скачков скорости нет. Только если после потери сигнала в глухой чаще или туннеле.
А сейчас разве можно использовать GPS для определения скорости и темпа бега? У меня темп скачет +-30 секунд кажется это абсолютно бесполезно для спортсмена, нет?