Перспективы системы ГЛОНАСС

[avmich]

А разве Штаты не водородные часы запускают?

[Yura_L.]

Я слышал краем уха что американцы очень долго и мучительно морочились с этими стандартами, вытягивание из них более высокой точности происходит непрерывно и с большими усилиями. И типа такое далеко не всякому под силу. Нет?

Американцы действительно добились значительных успехов, из цезия они вытаскивают чуть ли не 16-й знак. Но это на Земле. Для космоса предъявляются специфические требования по надежности, и у них там цезии с 14-м знаком, как и у нас. На новых аппаратах они вообще ставят рубидий примерно с такой же нестабильностью.
Но тут дело даже не в какой-то суперстабильности - эти бортовые стандарты все равно ежедневно сличаются с эталоном в ЦУПе, а эти эталоны - как раз настоящие. Не знаю, какие у американцев, по-моему, цезиевые (не прижились у них водородные стандарты), а у нас - штук 10 водородных стандартов, работающих вместе.
В принципе, частота бортового стандарта может уходить далеко за 14-й знак, например, у тех же GPS спутников из старых отклонение частоты достигает 10-го знака, важна именно кратковременная нестабильность - на интервале минут, частов, суток.

Ясненько. То есть проблема только в качестве изготовления, а непосредственно с самим устройством проблем нет?

С нестабильностью -нет. А с надежностью - есть. В ГЛОНАССы устанавливаются по 3 стандарта, и когда все три выходят за рамки заданных параметров, спутник становится непригодным для использования. Выход из строя цезиев - самая распространенная причина выхода из строя. Сейчас на ГЛОНАСС-М повысили срок службы до 7 лет. Правда были и другие причины отказов - то панели не раскрывались, то выявлялось раздолбайство при сборке...

Ну должны же у них быть какието резоны кроме как самим себе создать проблему а потом всю жизнь её героически преодолевать?

Насколько я понимаю проблема не в том что орбита меняется а в том чтоб точно предсказать эти изменения. То есть если характер резонанса известен то проблемы это не представляет. В смысле не представляет для навигации, для эксплуатации конечно представляет т.к. приходится периодически делать корекции.

Я думаю, они искодили из требуемой высоты орбиты, и именно так и представляли решение проблемы. Синхронную орбиту, может быть, посчитали удобнее в том смысле, что там проще график пролета спутников над точками наблюдения. Да бог его знает, почему, может быть просто не думали над этим.

Проблема синхронной орбиты в том, что при каждом пролете на спутник действуют те же самые аномалии гравитационного поля, и эти возмущения накапливаются, и таким образом, появляется что-то вроде резонанса, и спутник смещается с нужной точки. Подобные проблемы есть на геостационаре, но там никуда не денешься.

Но все же несинхронная орбита лучше, во-первых, не надо периодически корректировать орбиту, а во-вторых,   там спутник движется, как по учебнику, очень долгое время, т.е. его движение можно предсказать на более длительный период, а следовательно, следящие фильтры при обработке информации можно затянуть покруче. Отсюда и более высокая потенциальная точность.

Тем не менее американцы сумели уменьшить погрешность эфемерид до первых единиц метров, причем это было не так давно, года 3-4 назад, до этого точности обеих систем была одинаковая.
Но по словам мужиков, которые занимаются эфемеридно-частотным обеспечением ГЛОНАСС, у нас жизнь тоже не стоит на месте, и по предварительным результатам, точности GPS достигнуть можно, даже сейчас, при неполностью развернутой сети измерительных пунктов.
Когда развернут все пункты, они надеются получить точность и лучше.

По поводу измерений - на самолетах условия измерения лучше, там хоть затенений не бывает. Правда, есть проблемы с электромагнитной совместимостью, особенно в райноах аэропортов.
У нас часто стоит задача топопривязки объектов на длительных интервалах времени - до 12 часов, например. И при этом требования по погрешности серьезные, и еще эта точность должна обеспечиваться во всех точках траектории.

Поэтому на длительных интервалах видны все проблемы GPS. Там действительно, бОльшую часть времени проблем с числом спутников нет - в среднем видно от 8 до 12 спутников. Но и 6 видимых - далеко не редкость. А изредка бывает и 5. Это при ограничении угла места 10 градусов.

В общем, проблемы есть и ГЛОНАССе, и в GPS. И не стоит идеализировать какую-либо из них. Кстати, в среде тех же геофизиков это очень заметно. Они таки молятся на свои Тримблы, хотя надо скзать, Тримблы - очень достойные аппараты.

Понятно, что в ГЛОНАСС проблем больше - и по числу видимых спутников, и по точности, и в связи с частотным разделением каналов, хотя крайняя проблема касается только высокоточных фазовых измерений с сантиметровой и миллиметровой точностью. Но эти проблемы известны, и их пытаются решать.
Кстати, с кодовым разделением в GPS тоже есть свои проблемы. Структурные помехи - которые от других спутников, очень даже заметны.

[Александр Ч.]

Вот тут http://www.gpspassion.com/fr/articles.asp?id=175&page=9 люди тест провели шести бытовых gps, в том числе и с новеньким SiRFAtlasIV. Весьма поучительно на картинки посмотреть.

[Старый]

Юрий, я вовсе не против ГЛОНАССа. Я только о том что счас везде раздаются голоса что внедрение глонасса способно дать чудодейственные результаты. И я говорю что если результаты и вправду столь чудодейственны то ничего не мешало давно получить их же с помощью GPSа.

[Старый]

А из каких соображений американцы выбрали синхронную орбиту я так и не понял...

[fagot]

В качестве орбит для новой системы первоначально были выбраны средневысокие (20000 км) полусуточные орбиты, которые обеспечивали оптимальное соотношение между количеством КА в системе и величиной зоны радиообзора. Однако впоследствии высота рабочей орбиты была уменьшена до 19100 км.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/193/11.shtml

[Yura_L.]

Юрий, я вовсе не против ГЛОНАССа. Я только о том что счас везде раздаются голоса что внедрение глонасса способно дать чудодейственные результаты. И я говорю что если результаты и вправду столь чудодейственны то ничего не мешало давно получить их же с помощью GPSа.

Это да.  Если послушать некоторых наших руководителей, так для полного счастья и коммунизма только ГЛОНАССа и не хватает.
А каждое выступление Сергея Иванова - прямо-таки шедевр. Вот живешь, и не знаешь, что такое, оказывается, ГЛОНАСС.

На самом деле - системы совершенно равнозначные, и по функциональным возможностям, и по параметрам. Естественно, при полностью развернутых системах.
Можно пользоваться любой из наих, или обими вместе, и так и делают, к примеру ВСЕ фазовые приемники с сантиметровой и миллиметровой точностью - буржуйские. И никто не ограничивает их использование, разве что астрономическая цена.  
Всякие мелкие дешевые приемники - пока тоже импортные, и это положение вряд ли изменится в обозримом будущем. Рынок давно уже поделен, и наших производителей никто туда не пустит, для этого надо миллионные тиражи очень дешевых приемников, а это никому не надо, у наших производителей и так полно заказов.

[Yura_L.]

Вот тут http://www.gpspassion.com/fr/articles.asp?id=175&page=9 люди тест провели шести бытовых gps, в том числе и с новеньким SiRFAtlasIV. Весьма поучительно на картинки посмотреть.

Городская застройка, да на автомобиле - условия для GPS просто зверские.  Вот в таких условиях двухсистемный аппарат показал бы лучшие результаты. Хотя тоже не панацея, тут лучше комплексирование хотя бы с самой дешевой инерциальной системой.
На открытых участках - показания разных приемниках вполне совпадают.

[Александр Ч.]

Были разговоры об этом, очень должно было помочь при прохождении тоннелей и развязок, но... от всех этих затей остался только Gсенсор, да и то в качестве бесполезного "прибамбаса". Да что там говорить... даже "компаса" нет...
Речь естественно о бытовом применении.

[Yura_L.]

Были разговоры об этом, очень должно было помочь при прохождении тоннелей и развязок, но... от всех этих затей остался только Gсенсор, да и то в качестве бесполезного "прибамбаса". Да что там говорить... даже "компаса" нет...
Речь естественно о бытовом применении.

Так цена сразу взлетает до небес. Даже самая примитивная микромеханика многократно превосходит по стоимости обычный бытовой GPS приемник.  К тому же на акселерометрах, особенно из дешевых, далеко не уедешь, там после двукратного интегрирования координаты разлетаются уже через минуту.
Тут скорее наоборот - делают инерциалки со встроенным GPS.

А вот компас вполне могли бы поставить. Магнитный датчик стоит копейки.

[Старый]

А вот компас вполне могли бы поставить. Магнитный датчик стоит копейки.

На автомобиль компас невозможно поставить. За счёт магнитного момента железного корпуса он будет всё время показывать один и тот же курс...
 А вот поставить простенький гирокомпас а скорость мерять не двойным интегрированием ускорения а банальным спидометром - и автомобильная "инерциалка" готова.
 Неужели никто не помнит аполлоновский ровер?

[чайник17]

На автомобиль компас невозможно поставить. За счёт магнитного момента железного корпуса он будет всё время показывать один и тот же курс...

Сильно сказано !

К сожалению, компас (магнитный) в моём Nissan Xterra не уважает "Великого оракула" и показывает, зараза, направление, хоть и с точностью до 45 град только. (Уверен, что это не предел.)

Встроен в зеркало.

[чайник17]

Так цена сразу взлетает до небес. Даже самая примитивная микромеханика многократно превосходит по стоимости обычный бытовой GPS приемник.

Тоже хорошее заявление. В мурзилку бы посмотрели:

http://en.wikipedia.org/wiki/Vibrating_structure_gyroscope

MEMS gyroscope
Relatively inexpensive (less than US$10 per part as of 2009) vibrating structure gyroscopes using MEMS technology are available.

Много Вы знаете GPS приёмников за $10 ?

[Старый]

К сожалению, компас (магнитный) в моём Nissan Xterra не уважает "Великого оракула" и показывает, зараза, направление, хоть и с точностью до 45 град только. (Уверен, что это не предел.)
Встроен в зеркало.

С помощью разного рода размагничиваний и т.п. удаётся конечно его заставить работать. Ну именно что с точностью плюс-минус 45 град. В тоннелях, на м под мостами, эстакадами, на ж/д переездах и т.п. элементах содержащих протяжённые стальные конструкции он будет врать ещё больше.
 Поэтому только гирокомпас. Во всей наземной военной технике, кстати, до GPSа навигация тоже работала от гирокомпаса и спидометра.

[чайник17]

С помощью разного рода размагничиваний и т.п. удаётся конечно его заставить работать. Ну именно что с точностью плюс-минус 45 град.

Опять пальцем в небо. Никаких размагничиваний и в помине нет. Требуется только калибовка, проехать раз по кругу. Компас, естественно, электронный и он вычитает среднее поле за круг.
Точность у него явно выше 45 град, судя хотя бы по десятку зон для поправок на магнитное склонение. Просто обывателям тяжело что-то понять сверх N, NE, E, SE и т.д.

Но в целом, гироскоп не помешает. Кстати, в машине он тоже есть, только используется для VDC (VSC, ESC).

У гироскопов (плохих, MEMS) уход, который можно скорректировать по магнитному компасу.

[Старый]

Опять пальцем в небо. Никаких размагничиваний и в помине нет. Требуется только калибовка, проехать раз по кругу. Компас, естественно, электронный и он вычитает среднее поле за круг.

Ну счас значит девиация списывается уже автоматически, а в наше время магнитное поле автомобиля компенсировалось несколькими магнитиками вокруг компаса. Но всё равно слабо помогало.

У гироскопов (плохих, MEMS) уход, который можно скорректировать по магнитному компасу.

Гироскоп коректировать по GPSу.

[Александр Ч.]

На автомобиль компас невозможно поставить...

Понаехали тут... автомобилисты  :lol:
Старый, по горам, плавням, болотам тоже только на автомобиле?  :wink:
Для обычного, массового автомобилиста, который 300 дней в году ездит одной и той же дорогой, ничего этого не надо, потому и нет массово.
Кстати, сегодня утром:

Вокруг одно- и двух- этажные здания, за полкилометра три пятиэтажки.
Для того, чтобы сориентироваться в городских условиях, этого достаточно.

[Yura_L.]

Так цена сразу взлетает до небес. Даже самая примитивная микромеханика многократно превосходит по стоимости обычный бытовой GPS приемник.

Тоже хорошее заявление. В мурзилку бы посмотрели:

http://en.wikipedia.org/wiki/Vibrating_structure_gyroscope

MEMS gyroscope
Relatively inexpensive (less than US$10 per part as of 2009) vibrating structure gyroscopes using MEMS technology are available.

Много Вы знаете GPS приёмников за $10 ?

Вы имеете в виду акселерометрические датчики за 10$, которые по идее должны работать в компьютерных мышках? Можно, наверное, найти и ДУСы за эту же цену. Но это еще далеко не инерциальная система.  Инерциалки же (как система), даже самые примитивные, почему-то стоят очень дорого. Там же еще и АЦП всякие нужны, и вычислитель, и программное обеспечение, причем очень даже с неслабой математикой, причем чем хуже датчики, тем должна быть круче математика.

Да и датчики найти, даже импортные, оказывается, очень не просто. Вот нам понадобились просто акселерометры на 100 и 10 g. В рекламах полно всяких, а как обратишься, сколько стоят и сроки поставки - говорят, таких нет, даже в природе пока не существует, но по вашему спец заказу сделаем какие угодно...  Опять же "мышиные" акселерометры с более или менее приличным цифровым выходом появились только совсем недавно.

По комплексированным системам далеко и ходить не надо - есть такое изделие под названием Компанав. Там простенькие микромеханические датчики, магнитный датчик, баровысотомер и высокоскоростной вычислитель. И до кучи встроенный Гармин 35.
Но стоит он до неприличия дорого.

И вот его параметры (погрешности):
с GPS -
углы: курса - 0.4 град, тангажа/крена - 0.8 град.
координаты - 6м, высота - 2м

Без GPS (через 5 минут после отключения)
точность горизонтальных координат - 500м (через 5 минут после выключения GPS),  высоты - 6м (неограниченное время)

Погрешность углов - скромно умолчали.

Сильно сомневаюсь, что у инерциалки на основе 10-долларовых датчиков параметры будут лучше.

[Старый]

Для обычного, массового автомобилиста, который 300 дней в году ездит одной и той же дорогой, ничего этого не надо, потому и нет массово.

Дык таким и навигатор не нужен.

[Александр Ч.]

Дык таким и навигатор не нужен.

Однако, они зачем-то поналепили на лобовое присосок с КПК, где есть навигация

PS Написал сперва много букв в стиле Зомби, а потом стер. Стенания по поводу путей технического прогресса в этой теме не уместны, IMHO.