Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Новая российская система навигации будет работать без спутников

Аватар пользователя Xexen

Учёные и инженеры московского научно-исследовательского института микроэлектронной аппаратуры «Прогресс» заявили о том, что на их предприятии ведётся разработка современной локальной системы навигации, не зависящей от сигналов навигационных спутников. Точность позиционирования подобной системы составит от 1 до 10 сантиметров по горизонтали и в пределах 15 сантиметров по вертикали. По словам первого заместителя генерального директора «Прогресса» Игоря Корнеева, одна из основных целей разработки — это обеспечение полётов беспилотников. О работе над новой системой учёные «Прогресса» и их коллеги из ГОСНИИ АС рассказали на IX международном навигационном форуме в Москве.

Спутниковые системы глобального позиционирования (ГНСС — глобальные навигационные спутниковые системы) существуют давно и широко используются: американская система GPS, российская ГЛОНАСС, европейская Galileo, китайская Beidou… Работа этих систем обеспечивается группировками спутников на орбитах в несколько десятков тысяч километров высотой. Все эти спутники передают сигналы, улавливаемые приёмниками, — которые и вычисляют собственное местонахождение. При этом ГНСС имеют ряд неоспоримых преимуществ, таких как полное покрытие Земли и околоземного пространства, бесплатный доступ к системе, доступность унифицированного оборудования для всех пользователей и т.д.

Но, несмотря на очевидные преимущества, спутниковые системы имеют и определённые недостатки, главным из которых является низкая помехоустойчивость. При желании заглушить сигналы ГНСС не составляет труда. Для того, чтобы сделать невозможным приём сигнала, идущего от спутника, находящегося на расстоянии 20 000 км, требуется генератор имитационно-шумовой помехи мощностью 2 Вт, расположенный в радиусе 160 км от приёмника. Этим часто пользуются злоумышленники, заглушая сигнал GPS в противоугонных устройствах. Критически важными могут стать проблемы с естественными или искусственными помехами в спутниковых системах навигации при повсеместном распространении автоматических беспилотников, доставки при их помощи продуктов, почты, лекарств…

Для того чтобы устранить недостатки системы спутниковой навигации, создаются локальные наземные системы позиционирования (ЛСН). В таких системах навигационные сигналы передаются с наземных вышек, покрывающих сетью заданный район. Помехоустойчивость такой системы на четыре порядка (то есть, в десять тысяч раз) выше, чем у спутниковых систем навигации. В качестве примера можно привести следующий расчёт: для того, чтобы полностью исключить приём сигнала от передатчика ЛСН мощностью 2 Вт, находящегося на расстоянии 20 км, потребуется генератор помех мощностью более 20 кВт. Кроме этого, важное преимущество локальной системы навигации — широкий диапазон потенциальных частот передатчика. Это ещё больше затрудняет постановку помех.

В настоящее время, используя достижения микроэлектроники, удалось реализовать основную аппаратуру ЛСН всего на двух микросхемах (радиочастотной и цифровой). Система очень компактна: может быть встроена в сотовый телефон, планшетник, скрытно размещена на теле человека или на корпусе объекта, может выполнять и навигационные, и охранные функции. Скрытность работы системы обеспечивается использованием специальных генераторов случайных последовательностей, меняющихся по сложному закону, что не позволяет третьей стороне войти через эфир в систему, чтобы нарушить её функционирование и, вообще, узнать, что она работает.

По словам Игоря Корнеева, сначала предполагается развернуть разрабатываемую систему на полигоне, для чего необходимо установить как минимум 4 вышки, находящиеся друг от друга на расстоянии 20 км. После отладки рабочих режимов предполагается развернуть ЛСН в опытном районе в Московской области. В дальнейшем такая система может быть использована в различных целях: в качестве противоугонной системы, системы точной посадки беспилотных летательных аппаратов. В применении предлагаемой системы заинтересованы органы МВД и МЧС.

«Прогресс» уже провёл переговоры с представителями концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) по использованию новой системы для обеспечения точной посадки беспилотников. Интерес КРЭТ понятен: при современных средствах радиоэлектронной борьбы системы спутниковой навигации беспилотников оказываются бессильны.

Нужно отметить, что новая система — не первая подобная система, разабатываемая в нашей стране и за рубежом. Небезуспешные попытки построить альтернативную спутниковым локальную систему навигации предпринимались в России в 80-х, 90-х годах прошлого века — в Москве и в 2000 году — в городе Балашиха Московской области.

В 1950-е годы, ещё до спутниковых систем, в СССР и США были разработаны системы «Чайка» и Loran. Эти системы работали в диапазоне динных волн и отличались невысокой точностью местоопределения — порядка 100 м. Но из-за опасности вывода из строя ГНСС сейчас и в США и в России принято решение расконсервировать системы Loran и «Чайка».

Двумя десятилетиями позже появилась отечественная объединённая система навигации и обмена данными ОСНОД. По словам Игоря Корнеева, по сравнению с ОСНОД, разработанная «Прогрессом» новая система обладает гораздо большей точностью и помехоустойчивостью.

 

Источник

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя aegis
aegis(3 года 7 месяцев)(11:26:50 / 31-05-2015)

Кучу наземных станций строить придётся. 

А вот если можно было бы использовать имеющиеся источники. Например телевышки, радиостанции, ретрансляторы (по характерным особенностям излучателей) и т.д. Но для этого нужен онлайн - для учёта изменений.

По вайфаю/БС ОПСОСов уже давно картографические приложения координаты определяют с точностью в дом/1 км. Но при этом никаких мат. расчётов по силе сигнала, никакой триангуляции - просто пробивают идентификаторы.

Аватар пользователя sevik68
sevik68(5 лет 7 месяцев)(11:27:43 / 31-05-2015)

вышки уже готовые везде понатыканы у мобильных операторов

думаю они против не будут

Аватар пользователя Xexen
Xexen(4 года 1 неделя)(12:58:26 / 31-05-2015)

думаю они против не будут

А куда они денутся? Выключат  питание антенн? :)

Уже сейчас можно сетку сделать: каждая антенна (по логике) имеет свои координаты, мощность передатчика  и свой номер ( каждую вышку) .

Достаточно загрузить приложение в телефон с данными (координаты антенн, номера этих антенн и мощность передатчика).

По 3 -5 ближайшим антеннам можно будет очень точно вычислить координаты телефона.

Комментарий администрации:  
*** Мистер "Сомнительная Копипаста" ***
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(13:27:32 / 31-05-2015)

При имеющейся аппаратной базе расстояние от телефона до вышки точнее чем метров 30-100 не померять.

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(14:11:05 / 31-05-2015)

В московской области операторы нам обещают 150-500 метров точност при позиционировании по одной вышке. При триангуляции - с точностью до дома, 30-50м, но хотят денег на апгрейд софта.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(14:17:48 / 31-05-2015)

>В московской области операторы нам обещают 150-500 метров точност при позиционировании по одной вышке. 

Что, так и говорят про одну вышку? Любой телефон виден сразу многими вышками, и они оценивают уровень сигнала с него, что бы готовится к хэнгауту.  

Аватар пользователя Композитор

может не hangout а handover?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(14:49:29 / 31-05-2015)

Handover, да.

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(14:53:35 / 31-05-2015)

Это понятно. Но что-то там с софтом у них - я так понял, лицензии какие надо не куплены. А может, просто денег хотят с области стрясти, коммерсы жеж.

Аватар пользователя Xexen
Xexen(4 года 1 неделя)(20:14:44 / 31-05-2015)

Чем точнее будут датчики мощности сигнала, тем точнее будет определение координат. Просто пока еще не было причин разрабатывать более точные датчики.

Вдобавок, можно изменить программу и дополнительно  передавать точную мощность передатчика с каждым сеансом связи - точность увеличится.

Комментарий администрации:  
*** Мистер "Сомнительная Копипаста" ***
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(20:23:38 / 31-05-2015)

Ничего подобного. Есть такая штука как замирания и многолучевое распространение сигнала, поэтому мощность сигнала в приемнике прыгает в сотни раз просто от того, что в 30 метрах от него машины ездят. Точность тут не поможет, а алгоритмы оценки расстояния по уровню сигнала в базе весьма непросты и используют модели местности. Обычно всякие nanoLOC стараються использовать измерения времени полета пакета от приемника до передатчика, и еще и на нескольких частотах. Если на приемнике еще и хорошие часы, то получить таким образом точность в десятки сантиметров (порядка 1 наносекунды) возможно.

Аватар пользователя Xexen
Xexen(4 года 1 неделя)(20:42:31 / 31-05-2015)

Есть такая штука как замирания и многолучевое распространение сигнала, поэтому мощность сигнала в приемнике прыгает в сотни раз просто от того, что в 30 метрах от него машины ездят.

Сразу от всех антенн? :) И потом: вы рассматриваете только один случай - в городе с высокими зданиями. Но в городе есть много других способов привязаться на местности, еcли вы попали на место, в котором все сигналы от всех антенн согласовано пытаются вас обмануть. ;)

Комментарий администрации:  
*** Мистер "Сомнительная Копипаста" ***
Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(11:34:09 / 31-05-2015)

Гугель вон уже давно умеет по айпи вычислять. Или по имени вафли, к кторой подключен юзер.

Помница, гугель не смог показать меня на карте, после того, как я сменил раутер и имя вафли.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(12:58:43 / 31-05-2015)

Гугль запомнитает ваш идентификатор, который не сотрёте - Имя компьютера или его ID, мак-адрес сетевухи... в общем Гугль вообще нарушает ВСЕ ваши права.

Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(13:50:18 / 31-05-2015)
Это понятно. Следующий гугельмобиль прочитает мой новый вайфай и снова сопрставит кооррдинаты.
Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(14:11:49 / 31-05-2015)

И как он его считывает?

Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(14:21:23 / 31-05-2015)

Очень просто. Делает поиск беспроводных сетей. Читает мак-адреса, имена и силу сигнала. Координаты машины хорошо известны. Далее работают простые математические формулы, и вуаля - почти точная привязка вашей беспроводной точки к координатам.

Далее, ваш андроид передает в ЦУП имя точек и макадреса окружающих вас беспроводных точек доступв, что четко определяет ваши координаты.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(16:12:02 / 31-05-2015)

Даже в запросе браузера есть ОЧЕНЬ много данных о Вас.

Аватар пользователя Усинегоморя

точность 1 до 10 сантиметров по горизонтали и в пределах 15 сантиметров по вертикали.

Комментарий администрации:  
*** Регулярно распространяю невменяемые набросы ***
Аватар пользователя Иван Жуков

Микро-устройствами мона будет "засевать" будущие поля сражений для решения локальных задач, раполагая их со своей стороны линии фронта, с начальной привязкой по ГЛОНАСС или как-нить еще..

Аватар пользователя aegis
aegis(3 года 7 месяцев)(13:36:03 / 31-05-2015)

Радиус действия передатчика (при прочих равных) это квадратный корень из высоты антенны. Поэтому телевышки такие высокие. И поэтому их не стремятся делать ещё выше - прирост несопоставим с затратами.

Просто валяющиеся на земле передатчики бесполезны.

Аватар пользователя Иван Жуков

//Просто валяющиеся на земле передатчики бесполезны// Это понятно.. Антенок на высотках мона быстренько по-навтыкать, или на мобильных шасси с телескопическими антенами - решаемо..

Аватар пользователя bom100
bom100(5 лет 11 месяцев)(15:19:59 / 31-05-2015)

Разместить на дирижаблях .. - дешевле вышек будет ..

Хотя мне кажется, что лучшей будет комбинированная система из вышек и ГЛОНАСС . Не будете же вы всю Сибирь вышками утыкивать ..

Аватар пользователя Иван Жуков

//Разместить на дирижаблях .. - дешевле вышек будет // Дирижабли - тоже интересно, хотя децл сложнее - реперная точка подвижна.. Мона, конечно, к девайсу еще инерционную платформу присобачить и пару гироскопов для коррекции (без ГЛОНАСС, который подавлен), но тогда сигналы будут сложнее, поскольку все приемники должны знать: где находится репер и как он развернут.. Хотя - решаемо.. А вообще, утыкать территорию РФ (и союзников) вышками на преобладающих высотах, с шагом 50 км, по ракето-опасным направлениям, не так и сложно.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(13:06:22 / 31-05-2015)

Мда... новое - это хорошо забытое старое РАДИОКОМПАС и нет проблем, чем больше точек излучения с известными координатами и частотами - тем проще.

При желании можно выпустить чип-приёмник с привязкой к точкам сотовой связи, а данные по ним загружать тоже через радиоканал... проще некуда!

Аватар пользователя Офисный планктон

А что, инерциальное наведение уже отменили? Раньше ракеты вообще ориентировались по звёздам и прекрасно попадали в цель.

Аватар пользователя gruzzy
gruzzy(3 года 5 месяцев)(14:23:26 / 31-05-2015)

Звёзды уже не те, что раньше. Не такие яркие. Не надежны одним словом.

Аватар пользователя Офисный планктон

И инерция стала другой.   :-)

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(16:13:07 / 31-05-2015)

Инерционные системы хороши, не спорю, но Вы сможете сделать их миниатюрными и доступными для гражданского применения?

Аватар пользователя Офисный планктон

Думаю да, но я вплотную не занимался этим вопросом. Но было бы интересно.

Аватар пользователя aporiy_zenonov
aporiy_zenonov(2 года 9 месяцев)(23:37:26 / 31-05-2015)

А чем они не миниатюрны и не компактны? Вон Физоптика ВОГ в габаритах 25×55 мм выпускает серийно. 

И вообще - гироскопы и акселерометры - наше все!

Аватар пользователя Arc
Arc(2 года 11 месяцев)(13:46:34 / 31-05-2015)

Тоже мне новая система. ГРАС и Крабик дают сравнимую (а для беспилотников вполне себе достаточную) точность на базе > 100 км. Принцип тот-же, навигационные параметры те же. Новое где?

Аватар пользователя O6OPOTEHb
O6OPOTEHb(4 года 8 месяцев)(14:39:16 / 31-05-2015)

Новизна — в двух микросхемах, радиочастотной и цифровой.

Аватар пользователя Arc
Arc(2 года 11 месяцев)(01:26:55 / 01-06-2015)

Насчёт радиочастотной утверждать не буду, но "цифровая микросхема" - это действительно прорыв.

Аватар пользователя Птица
Птица(2 года 8 месяцев)(16:05:15 / 31-05-2015)

>Для того, чтобы сделать невозможным приём сигнала, идущего от спутника, находящегося на расстоянии 20 000 км, требуется генератор имитационно-шумовой помехи мощностью 2 Вт, расположенный в радиусе 160 км от приёмника.

Это, мягко говоря, неправда. Заглушить можно дешевый гражданский приёмник. Военный, с направленными антеннами задавить практически нереально. Даже древний TERCOM трудно задавить помехой, что уж говорить о более современных GPS и, тем более, GLONASS.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(16:16:55 / 31-05-2015)

Есть иные системы, резервные, они используют систему уширения канала передачи, так, что он падает ниже шумовых колебаний и ищи ветра в поле!, и на какой частоте работают и какой ширины полоса передачи, какова модуляция, криптоалгоритм и помехоустойчивое кодирование - звиняйте, сов-секретно, не для гражданки. Так-что заглушить скрытые передачи ОЧЕНЬ СЛОЖНО, т.к. они не обнаруживаются.

Аватар пользователя Птица
Птица(2 года 8 месяцев)(16:22:25 / 31-05-2015)

Фишка в направленности. Военный приёмник "смотрит" строго вверх, в других направлениях у него -20Дб, потому для глушения потребуются мегаваттные мощности излучения помехи. А против имитационной помехи есть свои средства защиты.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(16:24:07 / 31-05-2015)

Ну, видимо Вы мало знаете о современных военных системах связи... Уточнять не буду.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 1 месяц)(20:33:18 / 31-05-2015)

Конечно не будите уточнять, потому что нечего уточнять. По факту бытия военные американские специализированные приёмники заглушить так и неполучилось, собственно как и нашу систему, всё остальное лирика.

Аватар пользователя subuday
subuday(2 года 9 месяцев)(16:09:25 / 31-05-2015)

если не ошибаюсь, то подобная концепция была внедрена давно на коротких волнах с наземных станций для навигации в море. применение свч диапазона означает сложности с характером принимаемого сигнала в городских условях из-за замираний и переотраженки.

также можно упомянуть, что триангуляция и измерение времени передачи используются в сегодняшних сотовых сетях правда с худшим разрешением. подчас из-за отражения сигнала погрешность иногда достигала нескольких километров в условиях плотных застроек и неровности местности. это по опыту эксплуатации сервиса заточенного на использование позиционирования.

гугловский вариант с wifi смотрится более рентабельным в городских условях.

Аватар пользователя Arc
Arc(2 года 11 месяцев)(02:13:14 / 01-06-2015)

На длинных волнах. Принцип фазового зонда разработан в СССР в начале 30-х, в 1944 англичане разработали на его принципе РНС Декка, которая обеспечила высадку союзников в Нормандии. Уже тогда точность была 150-200 м.

Что касается беспилотников, кмк, задача вообще поставлена неверно. Беспилотнику нафик не нужны координаты, если только он не камикадзе и не вообразил себя крылатой ракетой. Координаты его нужны наземной станции управления, вот там и надо их получать, с той же сетью наземных станций, по радио или лазерному лучу. Собсно, технология уже отработана на телефонах.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...