Для чего используется ГЛОНАСС и автомобиле

С наступлением спутниковой эры появление навигационных систем было только вопросом времени. И США, и СССР инициировали разработки в данном направлении примерно одновременно. В Советском Союзе к исследованиям, связанным с разработкой навигационных систем, приступили в конце 60-х, аналогичная американская программа стартовала в начале 70-х. В США первый спутник, входящий в комплекс искусственных летательных аппаратов для геопозиционирования, был запущен в 1978 году, в рамках системы ГЛОНАСС – в 1982. Достаточное количество спутников для полноценного функционирования GPS появилось только в 1993 году. Что же касается стабильной работы системы ГЛОНАСС, то здесь планам осуществить вывод на орбиту нужного количества спутников помешал развал СССР. И только в 2001 году было принято решение реанимировать этот космический проект. В настоящее время в составе системы насчитывается 28 спутников, 24 из которых являются основными, 4 – резервными, и еще 9 аппаратов готовятся к запуску на орбиту.

Для чего нужна система ГЛОНАСС.

Следует отметить, что система ГЛОНАСС разрабатывалась таким образом, чтобы она умела работать с навигационными спутниками всех действующих систем, включая американскую GPS и европейскую «Галилео», что позволило бы обеспечить беспрецедентную точность показаний принимаемых сигналов и полную автономность в работе. Планировалось также разработать на базе ГЛОНАСС автомобильные навигаторы, но из-за ряда объективных факторов реализовать задуманное удалось не в полном объёме. Дело ограничилось появлением системы ЭРА ГЛОНАСС, предназначенная для экстренного оповещения заинтересованных служб об авариях. О том, как работает эта система, в чём заключаются её функции, о нюансах, касающихся законодательных аспектов её применения, мы сегодня и поговорим.

Принцип функционирования системы ГЛОНАСС

Как мы уже отмечали, системы GPS и ГЛОНАСС длительное время разрабатывались параллельно, поэтому имеет смысл рассматривать их работу, используя принцип сравнения. Система ГЛОНАСС, как и в случае с американской GPS, изначально разрабатывалась исключительно для нужд военных. Но американцы быстро поняли, что коммерческое применение может принести немало выгод, и вскоре их система геопозиционирования стала общедоступной для использования в частном секторе на платной основе. Система ГЛОНАСС в этом плане стоит особняком – её использование в негосударственном секторе частично регулируется, но зато во многих случаях использовать её можно бесплатно.

Если объяснять суть работы автомобильной системы ГЛОНАСС на популярном уровне, то это – взаимодействие трёх автономных систем оборудования: собственно спутникового кластера, наземных систем управления и клиентского оборудования, устанавливаемого непосредственно в авто (трекеры, приёмники, маячки). Чтобы охватить большую часть поверхности земли космическими аппаратами, расположенными на геостационарной орбите, требуется 24 спутника. При этом для точного определения координат любым оборудованием, использующим спутниковые сигналы, необходимо, чтобы в зоне его видимости находилось четыре спутника. Расположение космического кластера и проектируется таким образом, чтобы обеспечить указанное требование практически в любой точке нашей планеты.

Суть работы наземного устройства позиционирования заключается в следующем: каждый спутник непрерывно посылает на землю сигналы в специальном формате, в котором закодировано и время отправки. Но поскольку этот сигнал имеет конечную скорость распространения, до Земли он доходит с определённой задержкой. Зная время задержки между отправкой  сигнала и его получением, можно вычислить расстояние до спутника. Разумеется, для определения координат считывающего устройства этого недостаточно. А вот если оно учитывает сигналы с четырёх или большего количества спутников, то, используя специальный алгоритм, оно в состоянии установить своё местонахождение с достаточно высокой теоретической точностью. Для ГЛОНАСС это плюс-минус несколько метров, но в силу ряда причин погрешность может оказаться на порядок (и даже на несколько порядков) выше.

Причин такого рассогласования может быть несколько:

• специальная погрешность (намеренное искажение времени прихода сигнала со спутника, вносимое для того, чтобы точность измерения координат для гражданских целей была заведомо меньше, чем для военных),
• характер геометрического расположения ИСЗ. Чтобы показания прибора были максимально точными, он должен принимать сигналы со спутников, расположенных на небосводе на максимальном удалении друг от друга. На практике достигнуть такого не получается. Все четыре спутника могут быть доступными в конкретный момент времени в определённой точке пространства в одном районе, например, на северо-западе. Это существенно снижает точность измерений, или даже делает определение координат вообще невозможным,
• наличие сложного ландшафта: находясь в гористой местности, вы рискуете попасть в зону, в которой необходимый минимум видимых спутников не достигается,
• гравитационное влияние массивных космических объектов (Солнце, Луна), хотя и учитывается спутниковым оборудованием и отсылается на землю ужу с учётом такого воздействия, может вносить погрешность порядка нескольких метров,
• влияние ионосферы на скорость прохождения сигнала (если в открытом космосе это стабильная величина, равная скорости света, то при столкновении с заряженными ионами электромагнитные волны преломляются, изменяя свою траекторию и увеличивая тем самым расстояние до земли),
• аналогичные погрешности возникают и в тропосфере, но здесь причина иная – влияние погодных факторов. Именно поэтому те спутники, которые висят над горизонтом ниже 10 градусов, в расчёт не принимаются,
• наличие высотных зданий и мощных источников электромагнитного излучения (радаров, радиостанций, усилителей сигнала сотовой связи) также снижает точность определения координат,
• накопление погрешностей при осуществлении вычислительных операций.

Если просуммировать влияние этих и некоторых других, неупомянутых факторов, то и получаются те самые 100-150 метров, о которых мы говорили выше. Впрочем, в земных масштабах для большинства задач даже такой погрешности вполне достаточно для определения координат и нахождения объекта (ведь в идеале линия горизонта расположена на расстоянии около четырёх километров). Для автомобильной трассы это тем более не столь существенно, поскольку дорога предполагает наличие как минимум узкой открытой местности и ограниченности направлений поиска в случае поступления вызова об аварии.

А теперь рассмотрим, как работает кнопка ГЛОНАСС в автомобиле. Изначально система проектировалась так чтобы при необходимости случайный вызов прибора, информирующего о ДТП, можно было отменить. Разумеется, если водитель имеет возможность дотянуться в конкретных условиях до пресловутой сигнальной кнопки. Алгоритм работы такой системы оповещения выглядит следующим образом:

• сигнал о ДТП отсылается либо при нажатии на кнопку, либо в результате фиксации датчиками сильного сотрясения автомобиля (включая переворачивание ТС),
• прибор использует функцию навигационного модуля для определения координат места совершения аварии,
• данные о местоположении машины передаются по сотовой связи в ближайший центр реагирования,
• диспетчер системы экстренного реагирования связывается с водителем, отсылая сигнал на навигационное устройство автомобиля,
• если водитель не ответил (или подтвердил факт наличия аварии), диспетчер связывается с медиками, информируя их о местоположении попавшего в ДТП транспортного средства,
• карета скорой помощи немедленно выезжает к месту аварии.

Действующий регламент предполагает прибытие медиков к потерпевшему в ДТП не дольше, чем за 20 минут. На практике скорая помощь часто приезжает и быстрее, если авария произошла в городе. Если на трассе – то вложиться в нормативы удаётся не всегда, учитывая большие расстояния между населёнными пунктами.

Задачи, решаемые системой ЭРА ГЛОНАСС

На данный момент система экстренного вызова аварийных служб, функционирующая на бесплатной основе, кроме России, нигде не применяется. Впрочем, и в нашей стране она запущена относительно недавно, с 2015 года, и в настоящее время охватывает далеко не все транспортные средства. Более того, не все новые автомобили оснащаются подобным оборудованием, однако после 2019 года, когда истекает срок действия ОТТС, приобрести авто, не оснащённое системой экстренного вызова, будет практически невозможно. Основные функции ГЛОНАСС в автомобиле:

• распознавание ДТП и оповещение спасательных служб с передачей времени/координат аварии,
• получение и передача информации о степени тяжести дорожного происшествия,
• обеспечение двухсторонней связи между диспетчером службы экстренного реагирования и водителём.

Кроме того, система может быть использована и для других задач, не входящих в число основных:

• для мониторинга местонахождения авто в режиме реального времени,
• для осуществления поисковых и охранных функций,
• в качестве навигационной системы.

Что даёт использование в машине ГЛОНАСС? Повсеместное внедрение системы позволяет значительно повысить вероятность выживаемости пострадавших в ДТП, поскольку, согласно статистике, большая часть летальных случаев при авариях происходит из-за несвоевременности прибытия бригады врачей. В Евросоюзе действует система eCall, во многом напоминающая отечественную, при этом она на сегодня не является обязательной, и предоставляется на платной основе. Но с 2019 года автомобили, не оснащённые eCall, купить будет также невозможно. Отметим, что по многим аспектам ЭРА ГЛОНАСС совместима с европейским аналогом, то есть российский водитель, находясь за рубежом, может вызывать экстренную помощь без необходимости выполнения каких-либо дополнительных действий (перенастройки оборудования, его регистрации и т.д.).

ЭРА ГЛОНАСС: состав и принцип работы

Поскольку модуль, осуществляющий экстренный вызов, должен работать при любых обстоятельствах, надёжности устройств, использующих систему ЭРА ГЛОНАСС, разработчики уделили первостепенное внимание. Поэтому даже при очень тяжёлых авариях можно рассчитывать, что он сработает и обеспечит выполнение возложенных на него функций. Как выглядит ЭРА ГЛОНАСС на автомобиле? Внешне он напоминает обычный сотовый телефон, оснащённый рядом дополнительных функций (датчиками, отслеживающими моменты, которые можно квалифицировать как ДТП, а также кнопкой SOS вызова диспетчера). В состав модуля входят следующие компоненты, обеспечивающие надёжную и стабильную работу устройства:

• SIM-карта, не требующая пополнений и работающая абсолютно бесплатно, но позволяющая осуществлять вызовы только аварийных служб,
• усиленная антенна, позволяющая обеспечивать связь даже на участках дороги, где обычные сотовые работают плохо, или не работают вообще,
• 3G модем, обеспечивающий передачу спасательным службам дополнительной информации,
• динамик/микрофон для обеспечения экстренной связи водителя/пассажиров с диспетчером,
• собственно навигационный модуль, задача которого – отслеживать местонахождение автомобиля и передавать его оперативным спасательным службам для обеспечения быстрого прибытия на место аварии.

Нужно понимать, что многие водители такой устройство называют упрощённо – кнопкой ГЛОНАСС в автомобиле. В действительности это многофункциональный прибор, который в краткосрочной перспективе станет обязательным элементом, наличие которого будет проверяться при осуществлении таких мероприятий, как техосмотр ТС.

Что определяет система ЭРА ГЛОНАСС

Существует немало предрассудков со стороны водителей относительно системы экстренного оповещения при авариях. Главной из них можно назвать опасения, связанные с возможностью отслеживания местоположения машины. Однако это не соответствует действительности: функция трекинга в модуле ЭРА ГЛОНАСС активизируется только при срабатывании датчиков, то есть в моменты бедствия. Только в этом случае приводится в действие весь функционал устройства, который в состоянии передать соответствующим службам действительно жизненно важную информацию:

• точные (с погрешностью используемой системы позиционирования) координаты ДТП,
• число людей в машине (отслеживается по количеству ремней безопасности в застёгнутом состоянии),
• данные, полученные в момент совершения ДТП от бортового компьютера – скорость движения, испытываемые перегрузки в момент соударения),
• основные сведения о ТС: модель, госномера, цвет автомобиля, используемый ид топлива (важно при использовании ГБО).

На основании этих данных, а также информации, переданной диспетчеру пострадавшими (если они в состоянии это сделать) принимается решение о том, кого направлять к месту аварии в первую очередь и с чем им, скорее всего, предстоит столкнуться. Справедливости ради укажем, что, хотя ЭРА ГЛОНАСС изначально разрабатывалась как исключительно отечественная система, ориентированная на российский пул навигационных спутников, в настоящее время разрешено и использование системы GPS, характеризующейся большей точностью измерений координат. Поэтому все последние модели навигационных моделей оснащаются двойными чипсетами.

Нужно ли присутствие ЭРА ГЛОНАСС на автомобиле

Многие подзаконные акты в нашей стране зачастую интерпретируются с искажениями или и вовсе неправильно. В частности, закон, начавший действовать с 2017 года, предусматривает обязательную установку модуля ЭРА ГЛОНАСС на ввозимые из-за рубежа физлицами легковые авто, которые растамаживаются лично владельцем. Но это не означает, что аварийные кнопки следует обязательно устанавливать на старенький Москвич или купленный два-три года назад Mercedes. В настоящее время закона, предусматривающего наказание за отсутствие модуля ГЛОНАСС, нет. И любые слухи, что с 2018 или 2019 года за это будут наказывать, совершено лишены оснований.

Однако если говорить о том, что все новые авто, приобретаемые после 2017 ода, должны оснащаться такими модулями, то здесь действительно имеются некоторые важные моменты. Дело в том, что любое новое авто, продающееся на территории РФ, должно обладать документом, именуемым «Одобрением типа ТС» (сокращённо – ОТТС). Его выдачей заведует Росстандарт, и если он не дал одобрения на конкретную модель, торговать ею в России дистрибьюторам нельзя. Если вы приобретаете новую машину в автосалоне, ПТС вам выдадут только при наличии ОТТС. Так вот, стандартный срок действия «Одобрения типа ТС» – три года. Если у вас имеется машина, срок действия ОТТС которой ещё не истёк – вы можете не волноваться касательно установки кнопки SOS. Однако авто, приобретённые в 2017 году, после 2020 года эксплуатировать без модуля ЭРА ГЛОНАСС уже будет нельзя. Так что автовладельцам с относительно свежим четырехколёсным другом следует заблаговременно подготовиться к тому, что они могут быть оштрафованы за отсутствие данного устройства.

И наоборот, если вы планируете приобрести авто после 31.12.2019, то обязанность обеспечения машины модулем экстренного вызова ложиться уже на плечи автопроизводителя/дилера/реселлера. Если со слухами, должен ли автомобиль обязательно комплектоваться модулем ГЛОНАСС, мы разобрались, то невыясненными остаются ещё некоторые вопросы. Например, обязателен ли вызов экстренных служб при наличии аварийной кнопки хотя бы на одном ТС. Некоторые водители убеждены, что без этого оформление ДТП невозможно. Это неправда – независимо от того, имеется ли аварийная кнопка, или нет, регистрация аварии сотрудниками ГИБДД проводится в любом случае. Другое дело, что сгенерированные и отправленные модулем данные, касающиеся точного определения координат происшествия, скорости движения авто, силы столкновения могут стать решающим аргументом при судебном разбирательстве.

Так что, если вы уверены в том, что не являетесь виновником ДТП, использование системы ЭРА ГЛОНАСС будет вполне оправданным и даже необходимым. Правда, имеется ограничение касательно времени фиксации аварий: вызов будет принят диспетчером, если кнопку нажать не позднее 10 минут после совершения дорожного происшествия. Однако в большинстве случаев соответствующая информация будет передана автоматически, без участия водителя, в случае срабатывания датчиков удара.

Как получить аварийный модуль и установить его в автомобиль

Перечислим случаи, когда требуется установка системы ЭРА ГЛОНАСС:

• на новых импортируемых в РФ автомобилях,
• на новых авто, производимых (собираемых) внутри страны,
• на подержанных ТС, ввезённых в страну после 2017 года, если их возраст менее 30 лет,
• на любых подержанных автомобилях, проданных в стране после 2017 года на добровольной основе.

В первых двух случаях соответствующий модуль устанавливается на авто производителем, при этом устройство должно удовлетворять требованиям/нормативам, заложенным в техрегламент ТС при наличии сертификата соответствия, или же автодилером в рамках предпродажной подготовки ТС. Отсутствие устройства – повод для ФТС отказать в выдаче ПТС, без которого невозможно поставить авто на учёт в ГИБДД. В двух последних случаях устанавливать модуль придётся самостоятельно. Опишем процедуру, как установить ГЛОНАСС на свой автомобиль. Прежде всего, отметим, что автовладелец не имеет права осуществлять монтаж устройства – это как раз прерогатива сертифицированного установочного центра. После установки модуля необходимо представить документ, подтверждающий наличие терминала в конкретном автомобиле, в сертифицированную лабораторию, специализирующуюся на оформлении свидетельств о безопасности системы, и только после этого можно получить ПТС.

Отметим, что для серийных моделей сертификация производится посредством выполнения ряда краш-тестов. Это необходимо для того, чтобы выяснить, останется ли модуль работоспособным при ударах разных типов и силы. На основании полученной информации происходит калибровка датчиков. Разумеется, необходимость пожертвовать несколькими автомобилями ради обеспечения максимальной безопасности тысяч водителей/пассажиров вполне оправдана. Но это не может не сказаться на стоимости проведения сертификационной процедуры, что увеличивает стоимость машины. Впрочем, и установка модуля тоже не бесплатна и колеблется в пределах 4-6 тысяч рублей. Если учесть стоимость самого модуля, а также выполнения калибровочных процедур, то монтаж системы аварийного оповещения обойдётся вам в сумму порядка 20000-30000 рублей, в зависимости от региона. На старых автомобилях, не оснащённых ЭБУ, установка ЭРА ГЛОНАСС допускается, но срабатывание системы происходит только в ручном режиме, при нажатии на кнопку SOS. Производством терминалов занимается немало как отечественных фирм («Спейс Тим», «Сантэл Навигация», «Форт-Телеком»), так и зарубежных (самые известные – Denco, Continental, Valeo).

В будущем предусматривается оснащение модулей рядом дополнительных функций:

• предоставление консультативной помощи при запуске силового агрегата,
• вызовом мобильного шиномонтажа,
• выездом техпомощи для оказания мелких ремонтных услуг,
• эвакуацией ТС,
• вызовом аварийного комиссара,
• дозаправкой топливом,
• техническим консультированием в удалённом режиме.

Другими словами, терминал ЭРА ГЛОНАСС в скором времени превратится в высокоинтеллектуальное устройство, которое не только поможет минимизировать последствия ДТП, но и станет незаменимым помощником при решении любых проблем, возникших в дороге.

Как отследить машину через ГЛОНАСС

Помимо оповещения об аварии, установленный в машине модуль ГЛОНАСС/GPS в состоянии осуществлять противоугонные функции, превращаясь в так называемые трекеры. Что замечательно – такое средство слежения за транспортным средством обойдётся вам намного дешевле, чем оснащение специализированным трекером. Разумеется, далеко не все устройства поддерживают данную функцию, поэтому в ряде случаев, чтобы иметь возможность осуществления поисково-спасательных мероприятий, терминал придётся заменить на подходящее устройство. Такое оборудование может работать непрерывно, в режиме реального времени осуществляя определение координат транспортного средства и отсылая их на любое удалённое устройство. Это может быть компьютер, планшет или любой мобильный гаджет, подключенный к интернету.

Обладая таким терминалом, вы можете не бояться, что ваш автомобиль окажется объектом пристального внимания со стороны автоворов. Но этим возможности трекеров не ограничиваются. Скажем, для владельцев автотранспортных предприятий это единственная возможность контроля за нецелевым использованием автотранспорта и средством, позволяющим оптимизировать маршруты передвижения с целью экономии топлива. Для страховых компаний данные о стиле вождения автовладельцев могут стать основой для оценки степени их опасности и возможных рисков при заключении договоров КАСКО/ОСАГО. Как определить местонахождение машины через ГЛОНАСС? Всё просто – на любом терминале имеется соответствующий датчик, нужно только инициировать его работу в непрерывном режиме. Это осуществляется посредством установки соответствующего программного обеспечения. Отследить машину через ГЛОНАСС можно на компьютере, который прописывается в устройстве, и на который и осуществляется отсылка с заданной периодичностью текущих координат автомобиля.

К сожалению, на данный момент возможность выбора модуля ЭРА ГЛОНАСС при покупке автомобиля не предусмотрена, как и возможность замены существующего терминала на более продвинутый. А вот при самостоятельной установке лучше всего монтировать модуль, обладающий подобным функционалом. В случае необходимости вы в любой момент времени можете его активировать/деактивировать, то есть отслеживать машину через ГЛОНАСС только в случае необходимости (например, если вашим авто в данный момент времени управляет супруга или дети).

Из интересных новинок, позволяющих расширить сферу использования таких терминалов, можно отметить режим «независимого позиционирования». Дело в том, что современные автоугонщики также стараются идти в ногу со временем, а их техническое оснащение может включать средства, осуществляющие глушение сигналов, посылаемых со спутников, на непродолжительное время (достаточное для осуществления угона). Чтобы функции определения местонахождения транспортного средства оставались доступными, такие устройства оснащаются гибридными модулями навигации, использующими наряду с традиционными GPS сигналами, дополнительные возможности позиционирования:

• SBAS GPS, или система спутниковой дифференциальной коррекции,
• GBAS GPS – региональная спутниковая система дифференциальной коррекции,
• IMES GPS – маяк, основанный на использовании японских стандартов,
• BLE-beacons – маяк, использующий для передачи технологию Bluetooth Low Energy,
• приемопередаточные устройства типа IGLONS,
• точки доступа WiFi,
• ультразвуковые трансмиттеры,
• телевизионные сигналы.

Безусловно, такие модули, используемые как средство поиска машины по ГЛОНАСС, достаточно дороги, поэтому их применение – удел достаточно дорогих, элитных авто. В любом случае использование технологий, связанных с системами спутникового позиционирования, с каждым годом становится всё более востребованным – это веление времени, которое обещает уже через несколько лет воплотиться в стандарт де-факто.