Как работает система эра глонасс на автомобиле
Что такое ГЛОНАСС, для чего используется, как работает на автомобиле
Что такое ГЛОНАСС сегодня знают многие. Но как именно работает эта система, для чего она предназначена и что необходимо для ее эффективного использования, часто остается «за скобками».
Расценивать систему ГЛОНАСС просто как систему спутниковой навигации — значит, предельно упрощать ее функционал. Сегодня она может использоваться не только военными (как это было изначально задумано), но и владельцами коммерческих предприятий, а также рядовыми автолюбителями.
Что такое ГЛОНАСС и как работает система?
ГЛОНАСС – это российская разработка, которая обеспечивает точное позиционирование объекта в пространстве с минимальной погрешностью. Для определения координат используется специальное оборудование, которое при поддержке наземной инфраструктуры связывается с сетью спутников, выведенных на околоземную орбиту.
Принцип работы системы:
- На объект, координаты которого необходимо определить, устанавливается приемно-передающее устройство – терминал.
- Для позиционирования терминал подает запрос на спутники. Чем больше спутников ответят на запрос (в идеале – не менее 4), тем точнее будут определены координаты.
- Ответный сигнал поступает в терминал, программный комплекс которого анализирует время задержки для разных спутников. На основе анализа ответной информации определяются координаты объекта, на котором установлено приемное оборудование.
При постоянной работе терминала (т.е. регулярной отправке запросов и анализе ответов) система ГЛОНАСС может определять не только положение, но и скорость движения объекта. При движении точность позиционирования снижается, но все равно остается достаточной для того, чтобы навигационное оборудования могло выполнить привязку координат объекта к электронной карте местности и построить маршрут.
Сравнение с основным аналогом — системой GPS
Дать полный ответ на вопрос «Что такое ГЛОНАСС?» невозможно без сравнения его с «ближайшим конкурентом» — системой глобального позиционирования GPS. Работы над обеими системами начались в СССР и США примерно в одно время – в начале 80х годов прошлого века. После того как спутниковая навигация вышла из-под полного контроля военных и стала применяться в коммерческих целях, ГЛОНАСС и GPS развивались по достаточно схожим сценариям.
Обе системы работают на базе группировок из 24 спутников на геостационарных орбитах. Но есть у них и отличия:
- Российские спутники двигаются в 3 плоскостях (соответственно, 8 аппаратов на одну орбиту).
- У спутников GPS выделено 4 орбиты по 6 аппаратов в каждой.
- Погрешность позиционирования у GPS несколько ниже, но обе системы достаточно точно определяют координаты.
- Основное преимущество GPS — практически 100% покрытие территории земного шара. ГЛОНАСС полностью покрывает территорию РФ, но за пределами Российской Федерации есть участки, в которых сигнал от спутников очень слабый или полностью отсутствует.
- Также есть нюансы технического характера: сервис из США использует кодировку CDMA, российский — более сложную и потому более энергоемкую кодировку FDMA. Из-за этого срок эксплуатации спутников ГЛОНАСС сокращается, так что возникает потребность в более частом выводе техники на орбиту.
| Параметры | ГЛОНАСС | GPS |
| Количество спутников | 24 | 24 |
| Кол-во спутников в плоскости | 8 | 6 |
| Кол-во орбит у спутников | 3 | 4 |
| Погрешность, м | 2…6 | 2…4 |
| Размер покрытия | Вся Россия и 2/3 территории мира | Около к 100% территории мира |
Сложно говорить об однозначном преимуществе одной из двух описанных навигационных систем. Тем более что чаще всего оборудование для удаленного позиционирования делают комбинированным: оно может работать как со спутниками GPS, так и с аппаратурой ГЛОНАСС.
Сфера применения
Аппаратура и программное обеспечение, которое дает возможность определять местонахождение объекта с помощью спутниковой сети, может решать несколько задач.
Основная функция, которую выполняют бытовые терминалы ГЛОНАСС — глобальная навигация для транспорта. Такое оборудование представляет собой усовершенствованную карту: координаты, определённые терминалом, накладываются на план местности и показывают оптимальное направление движения к заданному пункту.
Кроме этого оборудование может использоваться:
- В системах мониторинга транспорта. Предприятия, вынужденные отслеживать движение множества транспортных средств (автобусы для перевозки пассажиров, грузовики) по регулярным или нерегулярным маршрутам, получает возможность в любом момент увидеть, где находится та или иная машина. Для этого автомобили оснащаются ГЛОНАСС-терминалами, которые подключаются к программному обеспечению.
Кроме непосредственного отслеживания перемещения техники диспетчер получает возможность контролировать соблюдение скоростного режима, режима труда/отдыха шофера, сохранности груза в холодильных отсеках рефрижераторов, уровня горючего в баках/цистернах. Для решения этих задач может устанавливаться дополнительное оборудование, которое подключается к разъемам терминала.
- В беспилотных автомобилях. Для беспилотников спутниковая система навигации наряду с сенсорами, которые считывают параметры окружения – основные управляющие элементы. Такое оборудование уже производится и проходит испытания — в том числе на трассах РФ. Эксперты прогнозируют рост доли беспилотной техники на дорогах уже в ближайшем будущем.
- В противоугонных системах. ГЛОНАСС-трекер, скрытно установленный в машине, может подать сигнал тревоги, если координаты автомобиля изменяться без ведома хозяина. Кроме того, оборудование может периодически посылать сообщения с указанием местонахождения авто – это облегчит владельцу или представителям правоохранительных органов поиск украденной машины.
ГЛОНАСС для контроля транспорта
Если в сегменте систем навигации для водителей GPS традиционно остается более популярным, то ГЛОНАСС занимает более выгодную нишу в коммерческом сегменте. Связано это с активным развитием систем удаленного мониторинга транспорта.
Такие системы традиционно включают сеть ГЛОНАСС-терминалов, установленных на технике, и диспетчерское программное обеспечение. Внедрение мониторинга предусматривает его интеграцией с логистической схемой предприятия.
Основная задача – координация работы транспортного департамента и отслеживание движения автомобилей, перевозящих пассажиров или грузы, в режиме реального времени. Координаты каждой машины определяются по спутнику с установленным интервалом и накладываются на карту, потому диспетчер или руководитель департамента получает максимально объективную и оперативную информацию.
Кроме этого, мониторинг транспорта может использоваться для:
- Повышения уровня дисциплины. Навигационный терминал отслеживает движение машины по маршруту, исключая нецелевое использование техники и простои. Любая незапланированная остановка или отклонение от маршрута должны быть мотивированы водителем, причем связаться с ним диспетчер может сразу при обнаружении нарушения.
- Повышения безопасности движения и снижения аварийности. Система ГЛОНАСС дает возможность контролировать скорость движения, сигнализируя диспетчеру о превышении скорости. Кроме того, мониторинг позволяет отслеживать переработку для соблюдения режима труда и отдыха. Это не только снижает риск аварий из-за переутомления, но и гарантирует отсутствие штрафов при проверке показаний тахографа.
- Контроль уровня горючего. Установка датчиков уровня топлива с подключением их к терминалу практически полностью исключает возможность хищения ГСМ.
Что такое ЭРА ГЛОНАСС?
Система определения координат с помощь спутников ГЛОНАСС может решать и еще одну задачу – экстренное оповещение об аварии. Для этого в машину устанавливается терминал ЭРА-ГЛОНАСС (УВЭОС) с SIM-картой для работы в мобильной сети, и «тревожная кнопка» для вызова диспетчера.
Если машина оборудуется ЭРА-ГЛОНАСС при производстве или поставке в РФ, то кроме терминала с кнопкой вызова в нее устанавливаются также датчики, реагирующие на повреждения и автоматически подающие сигнал тревоги при ударе или перевороте.
Основная задача системы — оповестить экстренные службы (ДПС ГИБДД, МЧС, Скорую Помощь) о ДТП, передав им координаты места аварии и базовые сведения о машине и пассажирах. При этом сигнал о произошедшем принимает диспетчер колл-центра, он же передает полученные сведения спасательным службам.
Особенности работы экстренного информирования
Работает ЭРА-ГЛОНАСС по простому принципу:
- Сигнал тревоги может быть активирован автоматически (сработал датчик удара/переворота) или в ручном режиме (водитель либо кто-то из пассажиров нажал кнопку).
- После того как сигнал поступит в колл-центр, диспетчер связывается с машиной в голосовом режиме (конструкция терминала включает динамик и микрофон). Это необходимо для исключения ложных вызовов или случайных срабатываний кнопки «SOS».
- Если ответ не был получен, или водитель подтвердил факт ДТП, информация передается спасательным службам.
Автоматическая работа системы минимизирует время между аварией и прибытием помощи на место происшествия. Это значительно снижает смертность на дорогах, потому что у Скорой Помощи и спасателей появляется больше времени на оказание квалифицированной помощи.
Надежность системы очень высока: терминалы снабжаются автономными источниками питания, и даже при обесточивании бортовой сети во время аварии они сохраняют работоспособность в течение минимум нескольких часов. Этого вполне хватает для определения координат, а также для связи с колл-центром.
SIM-карта, установленная в терминале, обеспечивает устойчивую связь с диспетчером везде, где есть покрытие мобильной сети. Для обеспечения надежной связи приборы комплектуются эффективными антеннами для сотовой связи и спутников ГЛОНАСС. Обычно при хорошем качестве сигнала данные передаются по GPRS (используется 3G модем), при проблемах со связью терминала может отправлять служебные SMS с основной информацией для экстренных служб.
И сам сеанс связи с диспетчером, и вызов помощи путем активации экстренного информирования спасательных служб полностью бесплатны.
Какие данные собирает ?
УВЭОС обязательны к установке для всех автомобилей, которые выпускаются в обращение на территорию РФ. Но если новые машины оснащаются терминалами, тревожными кнопками и датчиками на производстве, то при импорте техники владелец обязан за свой счет установить ЭРА-ГЛОНАСС, иначе эксплуатировать машину в РФ будет невозможно.
Один из аргументов против оборудования автомобиля ЭРА-ГЛОНАСС – возможное отслеживание перемещения техники по спутниковой сети (т.е. незаконная передача личных данных спецслужбам) или прослушка салона. На практике же в терминалах не реализована функция трекинга, потому без ведома владельца отследить движение машины нельзя.
По информации производителей, терминал собирает и передает только такие данные:
- Координаты места аварии.
- Скорость на момент аварии.
- Тип срабатывания сигнала тревоги (датчик удара/переворота, принудительный вызов).
- Данные о машине: номер, марку, тип двигателя (бензин/дизель).
- Количество пристегнутых ремней безопасности.
Также службам спасения передается информация, полученная диспетчером при разговоре с водителем.
Сегодня ГЛОНАСС — это не просто навигатор, который позволит не потеряться на незнакомых дорогах. Возможности спутникового позиционирования куда шире, и воспользоваться ими может как рядовой автовладелец, так и руководитель коммерческого предприятия с обширным парком автомобилей.
ГЛОНАСС - это ... Глобальные навигационные спутниковые системы. Что такое ГЛОНАСС и чем он отличается от GPS ?Система ГЛОНАСС является крупнейшим навигационным комплексом, который позволяет отслеживать местоположение различных объектов. Проект, запущенный в 1982 году, все еще активно развивается и совершенствуется. Причем работа ведется как над технической поддержкой ГЛОНАСС, так и над инфраструктурой, которая позволяет использовать систему все большему количеству людей. Итак, если в первые годы существования комплекса навигация с помощью спутников использовалась в основном для решения военных задач, то сегодня ГЛОНАСС - это инструмент технологического позиционирования, который стал обязательным в жизни миллионов гражданских пользователей.
Глобальные спутниковые навигационные системы
Ввиду технологической сложности реализации проектов глобального спутникового позиционирования на сегодняшний день только две системы - ГЛОНАСС и GPS - могут полностью соответствовать этому названию. Первый - русский, а второй - плод американских разработчиков. С технической точки зрения ГЛОНАСС представляет собой комплекс специализированного аппаратного оборудования, расположенного как на орбите, так и на земле.
Для связи со спутниками, специальными датчиками и приемниками, считывания сигналов и формирования на их основе данных о местоположении.Специальные атомные часы используются для расчета параметров времени. Они служат для определения положения объекта с учетом трансляции и обработки радиоволн. Уменьшение ошибок позволяет обеспечить более надежный расчет параметров позиционирования.
Функции спутниковой навигации
В круг задач глобальных спутниковых систем навигации входит определение точного местоположения наземных объектов. Помимо географического положения, глобальные навигационные спутниковые системы позволяют учитывать время, маршрут, скорость и другие параметры.Эти задачи реализуются с помощью спутников, расположенных в разных точках над земной поверхностью.
Глобальная навигация используется не только в транспортной отрасли. Спутники помогают в поисково-спасательных операциях, выполнении геодезических и строительных работ, а без них координация и обслуживание других космических станций и аппаратуры не обходятся. Военная промышленность также не останется без поддержки системы GPS. ГЛОНАСС-навигатор для таких целей обеспечивает защищенный сигнал, предназначенный специально для авторизованного оборудования Министерства обороны.
Система ГЛОНАСС
Система начала полноценную работу только в 2010 году. Хотя попытки ввести комплекс в активную работу предпринимаются с 1995 года. Во многих отношениях проблемы были связаны с низкой долговечностью используемых спутников. ,
На данный момент ГЛОНАСС - это 24 спутника, которые работают в разных точках на орбите. В целом навигационная инфраструктура может быть представлена тремя компонентами: космический аппарат, комплекс управления (обеспечивает управление группировкой на орбите), а также навигационные технические средства пользователей.
24 спутника, каждый из которых имеет свою постоянную высоту, делятся на несколько категорий. В каждом полушарии 12 спутников. С помощью спутниковых орбит над земной поверхностью формируется сетка, по сигналам которой определяются точные координаты. Кроме того, на спутнике ГЛОНАСС имеется несколько резервных объектов. Они также находятся на своей орбите и не стоят без дела. В их задачи входит расширение зоны охвата определенного региона и замена неисправных спутников.
Система GPS
Американский аналог ГЛОНАСС - это система GPS, которая начала свою работу также в 1980-х годах, но только с 2000 года точность определения координат сделала возможным ее широкое распространение среди потребителей. На сегодняшний день спутники GPS гарантируют точность до 2-3 м. Задержка в развитии навигационных возможностей на длительное время была связана с ограничениями позиционирования искусственного характера. Тем не менее их удаление позволило определить координаты с максимальной точностью.Даже при синхронизации с миниатюрными приемниками достигается результат, соответствующий ГЛОНАСС.
Различия между ГЛОНАСС и GPS
Между навигационными системами есть несколько отличий. В частности, существует разница в характере расположения и движения спутника
.Как работают автомобильные подвески | HowStuffWorks
Когда люди думают об эффективности автомобиля, они обычно думают о лошадиных силах, крутящем моменте и ускорении от нуля до 60. Но вся мощность, создаваемая поршневым двигателем, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Вот почему автомобильные инженеры обратили свое внимание на систему подвески почти сразу, как только освоили четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
Работа автомобильной подвески состоит в том, чтобы максимизировать трение между шинами и поверхностью дороги, обеспечить стабильность рулевого управления при хорошей управляемости и обеспечить комфорт пассажиров.В этой статье мы рассмотрим, как работают автомобильные подвески, как они развивались на протяжении многих лет и как движется дизайн подвесок в будущем.
Если бы дорога была идеально ровной, без неровностей, подвески не были бы необходимы. Но дороги далеко не ровные. Даже у недавно проложенных шоссе есть тонкие недостатки, которые могут взаимодействовать с колесами автомобиля. Именно эти недостатки прикладывают силы к колесам. Согласно законам движения Ньютона, все силы имеют как , , так и , направление .Удар на дороге заставляет колесо двигаться вверх и вниз, перпендикулярно поверхности дороги. Величина, конечно, зависит от того, ударяет ли колесо по гигантскому удару или крошечному пятнышку. В любом случае, колесо автомобиля испытывает вертикальное ускорение , когда оно преодолевает несовершенство.
Без промежуточной конструкции вся вертикальная энергия колеса передается на раму, которая движется в одном направлении. В такой ситуации колеса могут полностью потерять связь с дорогой.Затем под действием силы тяжести вниз колеса могут врезаться обратно в дорожное покрытие. Что вам нужно, так это система, которая будет поглощать энергию колеса с вертикальным ускорением, позволяя раме и кузову двигаться без помех, пока колеса следуют за неровностями на дороге.
Исследование сил при работе на движущемся автомобиле называется Динамика автомобиля , и вам необходимо понять некоторые из этих концепций, чтобы понять, почему подвеска необходима в первую очередь.Большинство автомобильных инженеров рассматривают динамику движущегося автомобиля с двух точек зрения:
- Поездка - способность автомобиля сгладить неровную дорогу
- Управление - способность автомобиля безопасно разгоняться, тормозить и поворачивать
Эти две характеристики могут быть дополнительно описаны в трех важных принципах - дорожная изоляция , дорожная опора и на поворотах . В приведенной ниже таблице описываются эти принципы и то, как инженеры пытаются решать задачи, уникальные для каждого из них.
Подвеска автомобиля с его различными компонентами обеспечивает все описанные решения.
Давайте посмотрим на части типичной подвески, начиная от общей картины шасси до отдельных компонентов, которые составляют подвеску.
,Как работает система зарядки
Внутри генератора ротор с ременным приводом становится электромагнитом, когда на него подается ток. Когда ротор вращается, он генерирует более высокий ток в обмотках статора. Автомобиль использует довольно много электричества для работы зажигание и другое электрооборудование.
Если власть пришла от обычного аккумулятор Скоро сбежит. Таким образом, автомобиль имеет аккумулятор аккумулятор и система зарядки, чтобы держать его доливым.
Аккумулятор имеет пары свинца тарелки погружают в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.
Половина плит подключены к каждому Терминал , Электричество, подаваемое на батарею, вызывает химическую реакцию, которая откладывает дополнительный свинец на один набор пластин.
Когда батарея подает электричество, происходит прямо противоположное: лишний свинец растворяется с пластин в результате реакции, которая производит электричество ток ,
Аккумулятор заряжается от генератор на современных автомобилях или динамо на более ранних.Оба типа генератор и приводятся в движение ремнем из двигатель ,
генератор состоит из статор - стационарный комплект проводов катушка обмотки, внутри которых вращается ротор.
ротор электромагнит поставляется с небольшим количеством электроэнергии через углерод или медь-углерод щетки (контакты) касаясь двух вращающихся металлов кольца скольжения на его валу.
Вращение электромагнита внутри катушек статора генерирует гораздо больше электричества внутри этих катушек.
Электричество есть переменный ток - направление его потока меняется назад и вперед при каждом повороте ротора. Должно быть выпрямленный - превратился в односторонний поток, или постоянный ток ,
Динамо дает постоянный ток, но менее эффективно, особенно при низких двигатель Скорость и весит больше, чем генератор.
Сигнальная лампа на панель приборов светится, когда батарея не заряжается должным образом, например, когда двигатель останавливается.
Также может быть амперметр чтобы показать, сколько электроэнергии вырабатывается, или индикатор состояния батареи, показывающий состояние батареи обвинение ,
Как работает генератор
Как течет ток в генераторе
Перемещение магнита по замкнутому контуру провода приводит к протеканию электрического тока в проводе. Представьте себе петлю из проволоки с магнитом внутри.
Северный полюс магнита проходит верх петли как Южный полюс проходит дно. Оба прохода создают поток тока в одном направлении вокруг контура.
Полюса удаляются, и ток перестает течь, пока южный полюс не достигнет вершины, а северный полюс - дна.
Это снова делает поток тока, но в противоположном направлении.
Автомобильный генератор использует электромагнит для повышения мощности электрического тока.
Как работает динамо
Обмотки поля внутри тела являются электромагнитом динамо. Ток генерируется во вращающейся арматуре.В динамо электромагниты являются стационарными, и называются поле катушки. Ток производится в арматура - другой набор катушек, намотанных на вал и вращающихся внутри полевых катушек.
Принцип тот же, что и у генератора, но ток идет на коммутатор - металлическое кольцо, разделенное на сегменты, которые соприкасаются угольными щетками, установленными в Подпружиненный гиды. Два сегмента касаются пары кистей и подают ток к ним.
Когда якорь поворачивается, ток меняет направление.Но к тому времени другая пара коммутационных сегментов попала под щетки, и эта пара была подключена наоборот - так что выходящий ток всегда течет в одном направлении.
Регулирование тока на аккумулятор
Ток от генератора выпрямляется в постоянный ток с помощью набора диоды которые позволяют току течь через них только в одном направлении.
Для зарядки аккумулятора напряжение, подаваемое на него, не должно быть слишком низким или слишком высоким.
Генератор переменного тока имеет транзисторное управляющее устройство, которое регулирует напряжение путем подачи более или менее тока - по мере необходимости - на электромагнит.
Выпрямитель и регулятор обычно находятся внутри корпуса генератора, но на некоторых генераторах они снаружи, смонтированы на корпусе генератора.
Динамо не нуждается в выпрямителе - есть регулятор напряжения в отдельной коробке, которая имеет реле ,
Одно реле контролирует уровень напряжения путем кратковременного отключения тока в полевых катушках.
Второе реле предотвращает перезарядку динамо и повреждение аккумулятора.
,
