Menu

Jaký je rozdíl mezi satelitními navigačními systémy GPS a GLONASS?

gps_glonass_ico

Chytré mobilní telefony v sobě zpravidla obsahují GPS čip, jehož smyslem je určení polohy na základě družic tohoto systému. Novější mobily navíc deklarují podporu systému GLONASS. Víte ale, jaké jsou mezi těmito dvěma systémy rozdíly? Objasnit vám je může infografika a tento článek.

Co je GPS?

Navigační satelitní systém GPS

Navigační satelitní systém GPS

Asi každý někdy slyšel termín GPS a umí si představit jeho využití v civilním životě. GPS (anglicky „Global Positioning System“) je satelitní navigační systém pro měření vzdálenosti, času a určení polohy v globálním systému souřadnic WGS 84 pro libovolné místo na Zemi (s výjimkou polárních oblastí) s přesností do deseti metrů. Funguje téměř bez ohledu na počasí na Zemi, stejně jako v blízkosti planety. Systém je navržen, spuštěn a provozován americkým ministerstvem obrany a v současné době je k dispozici pro použití pro civilní účely. K jeho použití je potřeba navigace nebo jiné zařízení (např. telefon) s GPS přijímačem. Aktuálně je v tomto systému zapojeno 24+3 satelitů.

Co je GLONASS?

Navigační satelitní systém GLONASS

Navigační satelitní systém GLONASS

GLONASS je zkratka pro GLObální družicový NAvigační Systém (rusky „GLObalnaja NAvigacionnaja Sputnikovaja Sistěma“) – sovětský a později ruský satelitní navigační systém vyvinutý tamním ministerstvem obrany. Je určen pro rychlou navigaci pro neomezený počet uživatelů na zemi, na moři, ve vzduchu a okolním prostoru. Přístup k veřejně dostupnému signálu GLONASS je poskytován na jakémkoli místě na světě na základě prezidentského dekretu ruským i zahraničním spotřebitelům, a to bez nákladů a bez omezení. Jádrem systému je 24 satelitů pohybujících se ve třech oběžných rovinách se sklonem oběžných drah 64,8 stupňů ve výšce 19 100 km. Princip měření je podobný americkému navigačnímu systému GPS.

Trocha historie a něco z teorie

Stejně jako Internet má i GPS své kořeny v Department of Defense (DoD). Ten funguje na principu Dopplerova jevu a první specializovaný satelit byl poslán do vesmíru v roce 1978. Služba byla zveřejněna až v roce 1993. Celkem byly na orbitu vyneseny tři generace satelitů GPS.

Schéma fungování Dopplerova jevu

Schéma fungování Dopplerova jevu

GLONASS byl sovětskou reakcí na GPS a první družice byla vynesena na oběžnou dráhu v roce 1982. S pádem Sovětského svazu přišly rozpočtové škrty, které postihly i projekt GLONASS. Příslib modernizace přišel až roku 2001. Nyní je systém GLONASS v centru korupčního skandálu, neboť se ztratilo několik set milionů dolarů.

Aby bylo možné přesně určit polohu, musí být z daného místa viditelné alespoň čtyři satelity

Aby bylo možné přesně určit polohu, musí být z daného místa viditelné alespoň čtyři satelity

V případě obou systémů platí, že aby bylo možné přesně určit polohu, musí být z daného místa viditelné alespoň čtyři satelity. Protože ani jeden ze systémů není geostacionární, určuje počet družic a postavení orbit životaschopnost služby. Je zřejmé, že ideální by bylo mít nekonečný počet satelitů, aby byla zajištěna viditelnost ze všech přijímačů na světě za všech okolností. To ale není technicky ani finančně možné, protože cena jedné družice je 40 milionů eur bez nákladů na instalaci a provoz. Proto byl hledán kompromis mezi počtem družic a dostupností služby.

Cena jedné družice je 40 milionů eur bez nákladů na instalaci a provoz

Cena jedné družice je 40 milionů eur bez nákladů na instalaci a provoz

Rozdíly mezi GPS a GLONASS

Hlavní rozdíl mezi systémy GPS a GLONASS je v tom, že satelity GLONASSU nemají rezonanci s rotací Země, což jim poskytuje vysokou stabilitu. To znamená, že družice nevyžaduje žádné dodatečné korekce v průběhu celém aktivního života. Naopak nevýhodou ruského systému je výrazně kratší životnost satelitů.

Ruský GLONASS vystačí se třemi orbitami, zatímco americké družice se pohybují na šesti oběžných drahách

Ruský GLONASS vystačí se třemi orbitami, zatímco americké družice se pohybují na šesti oběžných drahách

Zatímco americké družice se pohybují na šesti orbitách, ruský GLONASS, stejně jako evropský systém Galileo, vystačí se třemi. GLONASS poskytuje vyšší přesnost na severní části planety, GPS odvádí dobrou práci na zbytku Země.

názevNavstar GPSGlonass
výchozí princip měřeníkódovékódové
státUSARusko
vypouštění družic19781982
Počet družic ve službě24+324
Plánovaný počet družic3121
Inklinace55°65°
počet oběžných drah63
výška orbitu [km]20 200 MEO19 100 MEO
doba oběhu [hh:mm]11:5811:15

Výše uvedené parametry porovnává také následující infografika, v níž patrně nejzajímavějším srovnávaným kritériem je přesnost – ta se v případě GPS pohybuje mezi dvěma až čtyřmi metry, zatímco u GLONASSU je to 2,8 metrů.

Porovnání parametrů systémů GPS a GLONASS

Porovnání parametrů systémů GPS a GLONASS

Předpokládejme nyní, že přijímač ve vašem telefonu „vidí“ minimálně 4 satelity. Co teď? Satelity na obloze by nám byly k ničemu, pokud by na Zemi nepředávaly pravidelně svou pozici a přijímač by nebyl schopen ji dekódovat. Následující tabulka ukazuje některé z vlastností, týkajících se předávání těchto informací.

GPSGLONASS
KódováníCDMAFDMA a CDMA
ModulaceBOC, BPSKBOC, BPSK
Přenosová rychlost pro civilní účely50 bps, až do 100 bps50 bps
Operační pásmaL1, L2, L5L1, L2, L3, L5

GPS tedy používá tři pásma a ke komunikaci využívá CDMA, zatímco GLONASS zahájil s FDMA se 25 kanály pro 24 družic a v novějších generacích byla přidána podpora CDMA. Všimněte si, že operační pásma jsou velmi podobná těm, která používá GPS. GPS je ale díky BOC modulaci schopna přenášet více symbolů za sekundu než GLONASS. Přijímače signálu GLONASS navíc musí dekódovat CDMA i FDMA signály, kvůli čemuž jsou větší a dražší.

Vybrané navigace nabízí kombinovaný příjem amerických družic GPS a ruských družic GLONASS

Vybrané navigace nabízí kombinovaný příjem amerických družic GPS a ruských družic GLONASS

Samozřejmě ideální je, pokud zařízení umí kombinovat signály z obou navigačních systémů – na stránkách oficiální podpory výrobce navigací Garmin doslova uvádí: „Přesnost a spolehlivost fungování navigačního přístroje je přímo závislá na příjmu signálu z družic, které obíhají okolo Země. Čím více družic je schopen navigační přístroj přijímat, tím lepší přesnosti a spolehlivosti (zejména v místech s omezeným výhledem na oblohu) dosahuje… V případě využití obou dostupných navigačních systémů má navigační přístroj možnost využívat dvojnásobného počtu družic – 24 družic GPS a 24 družic GLONASS. S možností využití dvojnásobného počtu družic má uživatel možnost dosáhnout vyšší přesnosti a lepší citlivosti zejména v místech s omezeným výhledem na oblohu.“

Ideální je, pokud zařízení umí kombinovat signály z obou navigačních systémů

Ideální je, pokud zařízení umí kombinovat signály z obou navigačních systémů

Zdroje: ChezaSite, The deltas blog, Garmin.

Mohlo by vás zajímat

Komentáře

morfeus85

z aplikace
24.5.2014 6:46

zajímavý článek, děkuji autorovi

LukaS

z aplikace
24.5.2014 7:14

proč je ten text tak malým písmem??

jaryn

24.5.2014 7:24

az se rusaci naserou a chcipnou glonass a amici to same a chcipnou gps, to bude panecku cestovani do neznama :o))) Je smutenka ze Galileo se taaaak vlece…

Bananisin

z aplikace
24.5.2014 7:35

Ve vývoji je též system Quantum Positioning, který má být 1000x(!) přesnější, než GPS. To bude v reálu znamenat určení pozice s přesností v milimetrech…!

jaryn

24.5.2014 7:43

po 12 milimetrech dojedete do cile… :D

MacMurphy

z aplikace
24.5.2014 7:44

Stará dobrá nokia e71 s gps pouze měla větší přesnost a držela líp pozici než galaxy note 3 s gps a glonass. Pro zlepšení fixu používám Status gps v lite verzi. Btw – existují programy pro zpřesnění pozice, nebo si to každá aplikace počítá sama ze surovych dat?

Bananisin

z aplikace
24.5.2014 7:45

Jaryn: tak nějak :D dobrý postřeh k ranímu pobavení :)

bizzi

z aplikace
24.5.2014 7:46

Zkus jiny kernel.

Bananisin

z aplikace
24.5.2014 8:31

MacMuphy: žádný software ti přesnost nemůže už z principu zlepšit. Pokud to nějaká aplikace slibuje, je to prostě jen podfuk na uživatele. Data z GPS senzoru jsou jednou daná a záleží opravdu jen na hardwaru. Důvěřuj prověřeným aplikacím, jakou třeba GPS Status je.

dave76

z aplikace
24.5.2014 8:50

Po čase opět jeden dobrý článek ;-)

David

24.5.2014 9:17

Bananisin> To jsi četl v Blesku? Protože je to trochu přitažené za vlasy. Ve skutečnosti je jedná o kvantový kompas a akcelerometr, který bude určený pro navigaci ponorek a jiných plavidel, jelikož GPS pod hladinou nefunguje. A opravdu je přesnější 1000x, z kilometru na jeden metr. 12mm je fakt úsměvné, to není možné se satelitní navigací se současnou technologií dosáhnout bez pozemních korekčních signálů.

Jinak článek je hodně obecný. To zas bude zas brekotu na fórech, že někdo má přesnost 12m, když na SA psali 5. ;)

kk

24.5.2014 9:26

Konečně zajímavý článek, díky :)

Honza

z aplikace
24.5.2014 10:19

Díky za článek. Hodilo by se pokračování se seznamem telefonů s kombinovaným přijímačem GPS/GLONASS. Příležitostně chodím „kešovat“ a moje Experia pro už dosluhuje.

jarrynn

24.5.2014 10:53

Které zařízení umí kombinovat oba systémy?

risak

z aplikace
24.5.2014 11:18

radsej som to nedocital pride mi tam vela zavadzajucich a nepravdivych informaci, jarrynn xiaomi neviem ci nebol aj prvy co to mal

Libor Foltýnek

24.5.2014 11:22

K té kombinaci systémů: předpokládám, že se tím myslí, že zkusí použít oba, ale vždy potřebuje aspoň od jednoho, tzn. 2 GPS a 2 GLONASS mně tak jako tak stačit nebudou.

jirka

z aplikace
24.5.2014 11:25

tak to je pekne ze jste vymysleli takovy clanek:)) stacilo v komentarich k veckovymu samsungu napsat jestli fakt podporuje glonass a ze je to system pro severni polokouli a clanek o porovnani je na svete. ted jeste doufam ze ho muzu pouzit jako pravdivy zdroj ke statnicim.. mam tam stejne tema:D

Darkwing

z aplikace
24.5.2014 12:29

Jelikož určování polohy a navigace je jedno z témat k maturitě, tak dokáži říci, že článek je pro širokou veřejnost dostačující… Jen jste tam nějak vynechali, to pravej princip těch satelitů… A podle mě nezáleží na tam, jestli vás vidí 5 satelitů nebo 10… Už z pravidla navigační systémy, které slouží pro veřejnost nemohou být přesné… Přesné jsou jen pro vojenské účely USA a Ruska. Oni je také mohou vypnout pro veřejnost… Základem každého satelitu jsou naprosto přesné atomové hodiny, které měří rychlost vyslaného signálu…

pavel

z aplikace
24.5.2014 13:41

ahoj, trochu mimo téma ale už delší dobu mě nějak blbnou fotky v apk SA, zobrazuji se širší i s popiskem, musím je posouvat do stany při celé zobrazení, to je hroznej voser nevic mi to většinou špatně rozpozná gesto a skočí o článek před nebo za, stává se vám to taky? Dík za info?

happyBOY78

24.5.2014 15:17

Děkuju za kvalitně zpracovaný článek.
Jinak si nejsem jistý, ale co se týká mobilů, které kombinují oba dva systémy..není to už téměř většina „těch novějších“ ? – lze jistě zjistit ze specifikací daných typů.
Když už to umí moje stařičká Xperia Mini Pro z roku 2011, tak bych se divil že novější placky by to nezvládali…

marek.sk

24.5.2014 15:36

Pekny clanok a prijemne citanie chvalim.
GPS a glonass v jednom podporovane v tel je perfektna vec. Mal som to tak v staruckej xperia pro a fix polohy bol aj bez agps ci inej internetovej assistencie v pohode do 20 sekund. Toje asi jedina vec co mi u mojej s2 trochu chyba.
Honza glonass uz podporovali vsetky xperie roku 2011 vdaka qualcomm s2 chipsetu.
Dnes je hadam glonass uz v kazdom telefone aj strednej a aj nizsej strednej triedy pokial tam nieje MTK chipset alebo niaky lowend qualcomm ci iny menej rozsireny soc.
Presnost podla mna aj napriek pritomnosti glonassu zalezi dost tak ci tak aj na software, ako sa s tym vysporiada.

Roman

z aplikace
24.5.2014 19:22

@Libor Foltýnek:
Asi ne.
4 GPS nebo 4 GLONASS, určitě ne 2 a 2.

JaroB

25.5.2014 0:15

Inak by ma zaujímalo ako ovplyvní vypnutie GPS nad RUSKOM od 1.6 na presnosť povedzme na hraniciach s nimi?…predsa len tých satelitov nad našou pologuľou nieje až tak veľa…

jaro

25.5.2014 17:05

neviem cim to je, ale Nokia 700 mi slapala velmi presne, ale nove Samsungy aj s podporou Glonas maju problemy. A cim viac kadejakych free utilitiek na GPS fix nahodim, tym je to horsie. Zeby to bol sposob ako ma donutit kupit plnu verziu? idem skusit zresetovat cely mobil.

albion66

26.5.2014 6:42

to JaroB.
Od 1.6.2014 se „možná“ vypnou kontrolní stanoviště pro GPS na území Ruské federace. Né tedy satelity. :-)
Pro vysvětlení: Je to šest kontrolních stanic a budou vypnuty pokud USA nepovolí provoz ruských kontrolních stanic (tyto jsou blokovány na základě veta rozhodnutí centrální zpravodajskou službou USA „CIA“) na území USA. Což je ekvivalent těchto stanic, ale pro systém Glonass.

wladena

z aplikace
26.5.2014 8:08

darkwing: atomové hodiny neměří rychlost, a nejsou naprosto přesné, je to „jen“ nejpřesnější měřič času který máme, a měří čas letu signálu, což je v článku zmíněno jako dopplerův efekt… btw. podle mě stačí 3 satelity

el.finito

z aplikace
27.5.2014 16:27

pavel: Jojo, dělá už celkem dlouho… :-\ Dyž už mě to štve neúnosně, tak čtu šířku, ale pak mě zas štvou komentáře, páč sou natvrdo má výšku :-\ :-D

kosta

28.5.2014 11:43

ihmo pro určení pouze polohy (bez výšky) stačí opravdu signál ze 3 družic. Pro určení včetně nadmořské výšky je už nutný ze 4. Jinak on ty systémy nemůže kombinovat, takže 2 GPS a 2 GLONASS jsou opravdu k ničemu. To zpřesnění při použítí obou systéému je v tom, že z každého dostane polohu nezávisle a tu následně zprůměruje.

denda

29.11.2014 11:18

Zajímavé téma a vskutku pěkný článeček.

Ivan

31.1.2015 11:37

Huawei Ascend Mate 7 umí Glonass přijímat či chytat.

Lenka

15.2.2015 13:10

Sakul.cz

15.2.2015 13:57

Zde by asi bylo vhodné doplnit, že výslednou pozici nepočítá žádný software na základě přijímaných dat z družic. GPS přijímač provádí vše sám bez ohledu na instalovaný software v telefonu. Jediné co pomůže, né zpřesnění polohy, ale k rychlosti jejího určení je podpora AGPS.
Proto jak už tu zaznělo, nikomu nepomůže jakýkoli nainstalovaný software pro zlepšení přesnosti Vašeho telefonu. Přesnost je pouze na hadware daného GPS modulu a kvalitě jeho antény, přičemž právě ta anténa na to má největší vliv.

Pepík

9.4.2015 10:56

GPS každý zná, ale víte, co je GNSS?

http://geoobchod.cz/geodeticke-gnss-FC-C-256.html

RSS (komentáře k článku)