Введение в гнсс. глава 3 — спутниковые системы

РАДИОПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ

Спутниковая навигация не отличается высокой точностью, к тому же она может оказаться недоступной. Новые разработки призваны повысить точность позиционирования и умеют определять местоположение даже при отсутствии сигналов от спутника.

Loсata: позиционирование с точностью до сантиметра

 
 Система спутниковой навигации работает по следующему принципу: со спутника передается радиосигнал, в котором сообщаются точное время и текущее местоположение космического аппарата. Данный сигнал поступает на приемник, а тот в свою очередь, зная точное время передачи сигнала и период, за который сигнал достиг приемника, может вычислить расстояние до спутника. Проделав это с сигналами от нескольких спутников, находящихся в разных точках, приемник может довольно точно определить свое местоположение. Этот метод прост и надежен, хотя и не без некоторых оговорок.

 Смысл метода, который предлагают специалисты компании Loсata, приблизительно такой же, только вместо спутников здесь предполагается использование сети радиомаяков. Некая технология, подробностей о которой пока нет, позволяет этим маякам синхронизировать время с точностью до наносекунды и передавать сигнал о своем нахождении. Благодаря этому приемник сможет вычислять свое местоположение еще более точно. Преимущества системы состоят в том, что сигнал наземных маяков достаточно силен для того, чтобы проникать даже сквозь довольно толстые стены зданий, а кроме того, точность определения местоположения даже в закрытом помещении составит всего пару сантиметров.

Большинству людей такая точность, скорее всего, не понадобится, однако автомобиль, оборудованный подобной системой, сможет не только определить свое местоположение — также можно будет получить, к примеру, информацию о расстоянии до полосы встречного движения, до ближайших транспортных средств и т. д., благодаря чему движение станет более безопасным.

Множество возможностей открывает способность Loсata работать в закрытых помещениях. К примеру, если речь идет о магазине, то смартфон, поддерживающий стандарт Loсata, сможет довести вас не только до самой торговой точки, но и указать в ней конкретное место.

NAVSOP: самообучающаяся система навигации

 Navigation via Signals of Opportunity (NAVSOP), благодаря использованию радиоволн различных диапазонов, сможет функционировать в таких условиях, в которых работа GPS затруднена или вовсе невозможна например, в лесу, внутри зданий и даже под землей. Также данная система способна работать в самых отдатенных точках планеты, например в Антарктике и Арктике, за счет использования радиосигнала спутников, вращающихся на низкой околоземной и геостационарной орбитах.

Разработчики NAVSOP считают основным преимуществом своего продукта то, что развертывание системы и ее функционирование не требует создания дополнительной инфраструктуры. ПО, задействованное в NAVSOP, является самообучающимся, благодаря чему новые источники сигналов оперативно добавляются в существующую базу данных. При этом в качестве таких источников могут быть использованы даже сигналы установок для постановки радиопомех либо подавления сигналов GPS.

Доктор Рэмси Фарагэр — сотрудник комнании-разработчика BAE Systems — поясняет, что для начала работы системы NAVSOP, то есть определения начального местоположения, и ее первоначального обучения сигнал GPS все же требуется, однако обязательным условием это не является. В целом, согласно планам разработчиков, данная система должна использоваться в паре с GPS: технологии станут дополнять друг друга и заменять в том случае, если работа одной из них окажется невозможна.

 Компания BAE Systems ориентирована на оборонные разработки, потому неудивительно, что система NAVSOP создается в первую очередь именно для военного применения. К примеру, она может помочь солдатам, ведущим боевые действия в сложных городских условиях либо в отдаленных районах земного шара, или применяться для обеспечения безопасности беспилотников, поскольку использование NAVSOP позволит аппаратам защититься от воздействия на их навигационные системы.

Принцип работы системы GPS

В основе работы системы GPS лежит:

• спутниковая трилатерация (на ней базируется работа системы);
• спутниковая дальнометрия (измерение расстояний до спутников);
• точная временная привязка (высокоточная синхронизация отсчета времени в системе спутники-приемники);
• точное положение спутников в космосе;
• коррекция ошибок, вносимых задержкой радиосигнала спутника в ионосфере и тропосфере.

Спутниковая трилатерация предполагает, что точные координаты любой точки на поверхности Земли могут быть вычислены путем измерений расстояний от группы спутников, если их положение в космосе известно.

В этом случае спутники являются пунктами с известными координатами. Предположим, что расстояние от одного спутника известно, и вокруг него можно описать сферу заданного радиуса. Если известно также расстояние до второго спутника, то определяемое местоположение будет расположено где-то в круге, задаваемом пересечением двух сфер. Третий спутник определяет две точки на окружности. Четвертый спутник позволяет окончательно точно определить местоположение точки. Таким образом, зная расстояние до четырех спутников, можно вычислить координаты определяемой точки (рис. 1).

Рис. 1.

Расстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приемника, умноженным на скорость света. Для того чтобы определить время распространения сигнала, нам необходимо знать, когда он был передан со спутника. Для этого на спутнике и в приемнике одновременно генерируется одинаковый псевдослучайный код. Каждый спутник системы GPS передает два радиосигнала: на частоте L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц. Сигнал L1 имеет два дальномерных кода с псевдослучайным шумом (PRN), P-код и C/A-код. «Точный», или P-код, может быть зашифрован для военных целей. «Грубый», или C/A-код, не зашифрован. Сигнал частоты L2 модулируется только с P-кодом.

Большинство гражданских пользователей при работе с GPS-системами используют C/A-код. Некоторые приемники Trimble, применяемые в геодезии, работают с P-кодом. Приемник проверяет входящий сигнал со спутника и определяет, когда он сам генерировал такой же код. Полученная разница, умноженная на скорость света, и дает искомое расстояние. Использование кода позволяет приемнику определить временную задержку в любое время. Кроме того, спутники могут излучать сигнал на одной и той же частоте, так как каждый спутник идентифицируется по своему PRN.

Как видно из вышесказанного, вычисления напрямую зависят от точности хода часов на спутниках и в приемниках. Код должен генерироваться на спутнике и в приемнике строго в одно и то же время. На спутниках установлены атомные часы, имеющие точность около одной наносекунды. Однако это решение является слишком дорогим, чтобы использовать его в приемниках GPS. Поэтому для устранения ошибок хода часов приемника используются результаты измерения сигналов от четвертого спутника. Их можно использовать для устранения ошибок, которые возникают, если часы на спутнике и в приемнике не синхронизированы. Рисунок 2 наглядно это показывает.

Рис. 2.

24 рабочих спутника системы Navstar расположены на высоте примерно 20 200 км от поверхности Земли с орбитальным периодом в 12 часов. В шести различных плоскостях, имеющих наклон к экватору в 55°, расположено по 4 спутника. Указанная высота необходима для обеспечения стабильности орбитального движения спутников и уменьшения фактора влияния атмосферы.

Некоторые источники ошибок, возникающих при работе GPS, являются трудноустранимыми. Вычисления предполагают, что сигнал распространяется с непрерывной скоростью, которая равна скорости света. Однако на практике все обстоит гораздо сложнее. Скорость света является константой только в вакууме. Когда сигнал проходит через ионосферу и тропосферу, скорость его распространения уменьшается, что приводит к ошибкам в измерении дальности. В современных GPS-приемниках используют всевозможные алгоритмы устранения этих задержек. Иногда возникают ошибки хода атомных часов и отклонения орбит спутников, но они обычно незначительны и тщательно отслеживаются станциями слежения. Многолучевая интерференция также вносит ошибки в определение местоположения с помощью GPS приемника. Это происходит, когда сигнал отражается от объектов, расположенных на земной поверхности, что создает заметную интерференцию с сигналами, приходящими непосредственно со спутников. Специальная техника обработки сигнала и продуманная конструкция антенн позволяет свести к минимуму этот источник ошибок.

Продолжение: Часть 2: GPS — взгляд изнутри

Состав и структура навигационных сообщений спутников системы GPS

Структурное деление навигационной информации спутников системы GPS осуществляется на суперкадры, кадры, подкадры и слова. Суперкадр образуется из 25 кадров и занимает 750 с (12,5 мин). Один кадр передаётся в течение 30 с и имеет размер 1500 бит. Кадр разделён на 5 подкадров по 300 бит и передаётся в течение интервала 6 с. Начало каждого подкадра обозначает метку времени, соответствующую началу/окончанию очередного 6-с интервала системного времени GPS. Подкадр состоит из 10 30-бит слов. В каждом слове 6 младших разрядов являются проверочными битами.

В 1-, 2- и 3-м подкадрах передаются данные о параметрах коррекции часов и данные эфемерид КА, с которым установлена связь. Содержание и структура этих подкадров остаются неизменными на всех страницах суперкадра. В 4- и 5-м подкадрах содержится информация о конфигурации и состоянии всех КА системы, альманахи КА, специальные сообщения, параметры, описывающие связь времени GPS с UTC, и прочее.

Дифференциальный режим

Спутниковые навигационные системы позволяют потребителю получить координаты с точностью порядка 10–15 м. Однако для многих задач, особенно для навигации в городах, требуется большая точность. Один из основных методов повышения точности определения местонахождения объекта основан на применении известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений.

Дифференциальный режим DGPS (Differential GPS) позволяет установить координаты с точностью до 3 м в динамической навигационной обстановке и до 1 м — в стационарных условиях. Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного GPS-приёмника, называемого опорной станцией. Она располагается в пункте с известными координатами, в том же районе, что и основной GPS-приёмник. Сравнивая известные координаты (полученные в результате прецизионной геодезической съёмки) с измеренными, опорная станция вычисляет поправки, которые передаются потребителям по радиоканалу в заранее оговоренном формате.

Аппаратура потребителя принимает от опорной станции дифференциальные поправки и учитывает их при определении местонахождения потребителя.

Результаты, полученные с помощью дифференциального метода, в значительной степени зависят от расстояния между объектом и опорной станцией. Применение этого метода наиболее эффективно, когда преобладающими являются систематические ошибки, обусловленные внешними (по отношению к приёмнику) причинами. По экспериментальным данным, опорную станцию рекомендуется располагать не далее 500 км от объекта.

В настоящее время существуют множество широкозонных, региональных и локальных дифференциальных систем.

В качестве широкозонных стоит отметить такие системы, как американская WAAS, европейская EGNOS и японская MSAS. Эти системы используют геостационарные спутники для передачи поправок всем потребителям, находящимся в зоне их покрытия.

Региональные системы предназначены для навигационного обеспечения отдельных участков земной поверхности. Обычно региональные системы используют в крупных городах, на транспортных магистралях и судоходных реках, в портах и по берегу морей и океанов. Диаметр рабочей зоны региональной системы обычно составляет от 500 до 2000 км. Она может иметь в своём составе одну или несколько опорных станций.

Локальные системы имеют максимальный радиус действия от 50 до 220 км. Они включают обычно одну базовую станцию. Локальные системы обычно разделяют по способу их применения: морские, авиационные и геодезические локальные дифференциальные станции.

ГЛОНАСС – что это такое

Аббревиатура ГЛОНАСС означает «ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система». Группировка включает в себя 24 космических аппарата, 18 из которых покрывают территорию РФ.

В состав системы входят следующие элементы:

• спутники на орбите;
• наземные антенны и станции;
• приемники.

Работа установки выглядит следующим образом:

1. Космический аппарат отправляет сигнал на наземные станции. Так как антенны стабильны в пространстве и недвижимы, спутник может использовать их как ориентиры для определения собственного расположения.
2. Космическое устройство отправляет сигналы со своими координатами и временем отправки на Землю.
3. Приемники получают сообщения от спутников. На этот раз устройства с модемом используют космические аппараты в качестве ориентиров, определяя свое местоположение. Для наиболее точных данных нужен сигнал как минимум с 4 спутников.

ГЛОНАСС – глобальная навигационная спутниковая система

Дополнительное назначение наземных станций – учет помех системы. Дело в том, что сама атмосфера может искажать сигналы с космических аппаратов. Для проверки спутники отправляют дополнительный сигнал на антенну.

Так как антенна недвижима в пространстве, а местоположение космического устройства уже известно, то установка заранее «знает» время, за которое должно дойти сообщение. Если сигнал приходит позже, это говорит об искажении. В таком случае поправки высылаются на все станции и спутники в районе помех.

У отечественной навигационной системы, в отличие от аналогичной GPS, есть альтернативный способ применения – помощь пострадавшим на дорогах. Установка называется «ЭРА», что означает «Экстренное Реагирование на Аварии». С 2018 года весь автотранспорт, предназначенный для использования на территории РФ, в обязательном порядке снабжается системой. В состав ЭРА, помимо базовых элементов ГЛОНАСС, входят следующие приборы:

• терминал с динамиком и микрофоном;
• датчики удара;
• тревожная кнопка;
• сим-карта.

Установка работает следующим образом:

1. Срабатывает побудительная система. Возможны два режима действия: ручной и автоматический. Первый подразумевает нажатие кнопки водителем, второй – активацию датчиков удара. При срабатывании пусковой системы сигнал о ДТП уходит в колл-центр. Помимо информации о местонахождении машины, работник центра получает сведения о модели и цвете автомобиля, возможном количестве пассажиров, пристегнутых ремнях безопасности, виде топлива.
2. Оператор проверяет информацию, связываясь с водителем в голосовом режиме. Этот шаг нужен, чтобы отсеять ложные вызовы от важных.
3. Если на звонок не ответили, или водитель подтвердил ДТП, оператор направляет информацию о происшествии в службы экстренного реагирования.

История развития

Систему начали разрабатывать еще во времена СССР исключительно для целей военной отрасли. В 1982 году в космос был запущен первый спутник системы. К 1992 году установка состояла из 12 космических аппаратов, началась работа ГЛОНАСС.

К середине 90-х годов система пришла в нерабочее состояние из-за недостатка финансирования. Спутники, уже находящиеся на орбите, ломались, новые запускать перестали, а нестабильная обстановка в стране только провоцировала упадок группировки. В итоге к началу нового века вся сеть состояла из шести аппаратов.

В 2001 году стартовала государственная программа «Глобальная навигационная система». В рамках проекта предполагалось полное восстановление и использование сети в России в 2007 году. С некоторым опозданием, но цель была достигнута: к 2011 году на орбите уже находилось 24 спутника системы.

В 2015 году Правительство заявило об окончательном восстановлении группировки.

Область применения

Сферу применения навигационной системы можно разбить на две отрасли:

1. Гражданская. В первую очередь это относится к функции навигации – как для людей, так и для автомобилей. При помощи спутникового слежения также контролируют вырубку лесов и лов рыбы в водоемах. Трекеры, принимающие сигналы со спутников, устанавливаются на машины в составе противоугонных систем. Также ГЛОНАСС участвует в оперативном реагировании на ДТП.
2. Военная. Систему используют для наведения оружия, управления беспилотниками, слежки и связи.

Выбор навигатора

Как и было сказано выше, на сегодняшний день отечественных спутников немало, но американских больше. Именно поэтому большая часть навигаторов работает по GPS или же на них используется система GPS/ГЛОНАСС.

Чтобы определиться в выборе навигатора, надо знать, что их принято разделять на три группы, в зависимости от сферы применения и предлагаемым сервисам.

• Навигаторы для машин.
• Навигаторы для велосипедов и пешеходов.
• Универсальные туристические навигаторы.

Наша цель ознакомить читателя с автомобильными навигаторами, которые по ассортименту и многочисленности самые популярные.

Главная задача, которую должен решать автомобильный навигатор, это как проложить путь от одной точки до другой. При этом обязательно должны быть задействованы карты, дорожные знаки и т. д. Ниже представлен список того, чем должен обладать хороший навигатор. Используя его, можно подобрать себе хороший и качественный навигатор.

• Мощный процессор.
• Поддержка сенсорного ввода.
• Наличие голосовых подсказок.
• Возможность получения информации о пробках.
• Возможность обновления ПО.
• Необходимые мультимедийные возможности.

Руководствуясь лишь этими параметрами, подобрать для своего автомобиля навигатор не составит особого труда. Что касается выбора спутниковой системы, то как и было сказано выше, желательно приобретать устройства, поддерживающие одновременно ГЛОНАСС и GPS.

Виды

Что касается компьютеров, то в сети можно найти онлайн-GPS сервис. На ПК также загружают бесплатные утилиты для навигации из интернета. Более того, существуют геодезические программы, разработки для планирования маршрутов по воде и воздуху, приложения для пересчета координат – выбор огромен.

Помимо мобильных гаджетов, GPS встраивают в ряд других приборов. Большая их часть производится такими знаменитыми компаниями, как Eplutus, Leica, Navitel, Pioneer, Starline, Xiaomi, Garmin и пр.

GPS-приемники

Выглядят как небольшие съемные девайсы для подсоединения к технике – ноутбукам, планшетам и телефонам. Помогают добавить свойств навигации там, где она не запланирована. Существует два вида подключения:

1. Проводной, по USB. Часто такие ресиверы выглядят как флешка. Некоторые напоминают компьютерную мышь – особенно автомобильные. Предоставляют точную информацию о местонахождении объекта, но сильно разряжают аккумулятор.
2. Беспроводной, на Bluetooth-канале. Приемник удобен из-за отсутствия подключения. Однако, беспроводной ресивер нужно своевременно заряжать.

GPS Bluetooth приемник CoPilot

Трекеры и маяки

Чаще всего выглядят как небольшие коробочки или брелоки. Используются для слежения за людьми и машинами (и легковыми, и грузовиками). Устройство может как работать постоянно, так и выходить на связь по расписанию.

GPS-трекер TK-102

Снабжается GSM-передатчиком для управления и отправки координат. Таким образом, он уточняет свои координаты даже в условиях плохого сигнала, по вышкам сотовой связи. Часто маяк дополняют возможностью прослушки и тревожной кнопки. Единственный недостаток – такому устройству нужна симка для работы.

Навигаторы

Чаще всего под этим словом подразумевают автомобильное устройство. Ранее были популярны пешеходные гаджеты для путешествий и отдыха на природе. Сейчас им могут быть и обычные мобильные гаджеты.

GPS-навигатор Garmin DriveSmart

Почти всем  доступны операционная система Android. Также большая их часть совмещает использование нескольких спутниковых группировок.

Логгеры

Напоминает gps-трекер. Устройство тоже определяет местонахождение объекта и отслеживает его передвижение. Логгер отличается от маяка по двум параметрам:

1. Наличие внутренней памяти. Записывает все маршруты во встроенную карту.
2. Отсутствие GSM-передатчика. Вывести данные можно лишь только после получения логгера, по USB или Bluetooth.

Логгер

Картплоттеры-эхолоты

В названии обозначены два его основных свойства. Благодаря эхолоту пользователь может получить информацию о рельефе дна и местах скопления рыбы. А картплоттер поможет нанести все данные на карту для лучшей ориентации на местности.

Картплоттер-эхолот

Таким образом, рыбаки имеют возможность найти «рыбные места» и отметить их на карте.

Одна голова хорошо, а две еще лучше

Теперь о том, что лучше выбрать? Говоря прямо, рядовому гражданину страны не имеет разницы, какая система применяется его навигатором. И даже не нужно забивать себе голову этим, так как для гражданских лиц оба спутника равнозначны. Как американская, так и российская спутниковая система без ограничений может быть использована автомобилистом. Доступ к ГЛОНАСС, в частности, предоставляется безвозмездно и без ограничений, впрочем, как и для GPS.

Если же рассматривать спутниковые системы с точки зрения военной сферы или государственной, то своя рубашка ближе к телу. В любой момент американцы способны отключить систему, ограничив ее только для своей армии. Так уже было, когда шла первая война в Ираке. Да и власти нашей страны прямо обязывают всех госслужащих пользоваться собственной навигацией, тогда как остальным только рекомендуют. Недавно даже в Думу хотели внести законопроект, запрещающий использование GPS в автомобилях, принадлежащих государственным органам.

С другой стороны, актуальным остается вопрос: какая же система более усовершенствована и лучше? Полезно будет знать россиянам, что шведская компания общенациональной сети спутников официально признала преимущество ГЛОНАСС, ведь в широтах, где располагается их страна, российская система работает эффективнее.

Но, опять же, сегодня любой навигатор или смартфон поддерживает и ГЛОНАСС, и GPS. Поэтому более правильней будет поставить такой вопрос: что лучше, GPS или ГЛОНАСС/GPS? Ответ однозначен, конечно же, второй вариант – спутниковая навигация GPS/ГЛОНАСС, тем более, если речь идет о точности местоопределения. Но имеются у двухсистемных аппаратов и минус – высокая цена, ведь в них установлено два микрочипа. Зато повышается надежность приема сигнала и точность определения координат. Погрешности по долготе и ширине при определении местоположения объекта, если используется двухсистемная навигация, снижается до полутора метров. Для сравнения, если навигатор будет функционировать только на GPS, погрешности составят в среднем 4 метра. У ГЛОНАСС – 6 метров.

Принципы работы джипиэс

1.	Доступность спутниковой сети.	Для работы джипиэс необходимо, чтобы две или более спутников были видимы пользователям. Эти спутники должны находиться высоко над горизонтом и располагаться в разных направлениях.
2.	Измерение времени.	Система GPS отслеживает передачу сигналов со спутников и измеряет разницу во времени между отправкой и получением сигнала. Затем она использует эту информацию для определения расстояния до спутника.
3.	Триангуляция.	Используя полученные данные о времени и расстоянии, джипиэс может определить точное местоположение пользователя. Он сравнивает измерения от разных спутников и вычисляет точку пересечения их сигналов.
4.	Определение скорости и направления.	Джипиэс также может рассчитывать скорость и направление движения пользователя, используя последовательные измерения его местоположения.

Принципы работы джипиэс позволяют создавать многочисленные приложения, такие как автомобильная навигация, трекинг грузов, спортивные активности и другое. GPS стал неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, обеспечивая удобство и безопасность в перемещении по миру.

Глобальное позиционирование

Основной принцип работы GPS заключается в том, что приемник GPS собирает сигналы от нескольких спутников и анализирует время, которое требуется для прохождения сигналов до приемника. Проводя этот анализ для разных спутников, приемник может определить свое точное местоположение с помощью трилатерации — метода, который использует измерение расстояния до нескольких известных точек.

GPS имеет широкий спектр применений, включая автомобильную навигацию, геодезию, астрономию, мореплавание, военные операции и многие другие. Система GPS позволяет достичь высокой точности при определении местоположения и является незаменимым инструментом в большинстве современных технологий и приложений, требующих надежной информации о местоположении.

В современных устройствах GPS можно встретить функциональные возможности, такие как регистрация маршрута, разработка путевого листа, вычисление пройденного расстояния и скорости, отображение карты, показ точного времени и другие. GPS открывает много возможностей для удобной и безопасной навигации, а также для определения местоположения в условиях отсутствия ориентиров.

Система спутников

Система спутников работает на основе принципа трилатерации. Когда GPS-приемник получает сигналы от нескольких спутников, он может измерить время, за которое сигналы достигают его. Затем, используя известную скорость распространения сигналов, GPS-приемник может рассчитать расстояние до каждого спутника. Зная расстояние до трех и более спутников, GPS-приемник может определить свое местоположение с высокой точностью.

Главное преимущество системы спутников заключается в ее глобальном охвате. Благодаря сети спутников, GPS-приемники могут определять местоположение практически в любой точке Земли, независимо от условий или препятствий на поверхности.

Система спутников также обеспечивает другие возможности, помимо основного функционала по определению местоположения. Например, она может предоставлять информацию о погоде, трафике, путевых точках и других полезных данных. Эти возможности делают GPS незаменимым инструментом для самостоятельных путешественников, автолюбителей, спортсменов и многих других.

Прием и обработка сигналов

Система глобальной позиционной навигации (GPS) состоит из спутников, передающих сигналы, и приемника, который принимает и обрабатывает эти сигналы. Когда спутник передает сигнал, он содержит информацию о своем положении и времени. Приемник получает сигналы от нескольких спутников и, используя эту информацию, рассчитывает свое местоположение.

Приемник GPS принимает сигналы в определенных частотных диапазонах. Каждый спутник передает сигналы на разных частотах, чтобы избежать помех и снизить вероятность искажения сигнала. Приемник сравнивает полученные сигналы от разных спутников, чтобы определить разность во времени, с которой были переданы сигналы. Затем с помощью этих разностей и информации о времени передачи сигнала приемник рассчитывает свое местоположение.

Для улучшения точности позиционирования приемник обрабатывает не только данные о времени передачи сигналов, но и другую информацию, например, о состоянии атмосферы или положении спутника. Также приемник может использовать другие сигналы, помимо GPS, например, сигналы от систем ГЛОНАСС или Галилео, для более точного определения местоположения.

Should you use Glonass/Galileo/Beidou whenever possible?

With the advancement of technology, the answer to this question has changed. Some years ago the impact on the watches battery life was greater, because the consumption of watches was higher. The recommendation had always been to use only the GPS system to save battery, except if we were in difficult reception locations where it might be interesting to activate the use of other systems.

With current watches, battery life has grown exponentially. Especially in the newer models that equip the Sony GNSS chipset with very low battery consumption. So that reduction in battery life is no longer such a determining factor, and you can use more systems more carefree.

But you must understand that using more than one constellation will not cause your accuracy to improve noticeably. For you to understand better, I’ll give you an example with fabricated data.

Imagine that you are running in the countryside on a treeless plain, therefore with a full view of the sky. That is to say, an ideal situation. At that moment your device may be picking up signals from 8-10 satellites of the GPS system, so the location will be quite precise. If you had the option of using GLONASS or Galileo active you could pick up, in addition to the previous 8-10 satellites, another 8-10 satellites of the Russian or European system. But the precision is not going to double, because in the first case it was already very good and you are not going to notice any difference.

Now you change training places. You get into a forest in a very mountainous area. You’re running along a steep mountain surrounded by lush trees. That means there’s hardly any visibility of the sky.

Your device, which used to pick up signals from 8-10 satellites, now cannot get them from more than 2 or 3, so the accuracy will be quite low or even impossible to triangulate (a minimum of three satellites is required).

At this moment you also activate GLONASS and you get signal from 2 or 3 other Russian satellites. You go from having data from 2 or 3 satellites with very bad results to 4-6. The results will still not be very accurate, but at least there will be location.

So everything depends on the training areas you use. If these are complicated locations, it is advisable to enable the use of GLONASS, Galileo or QZSS satellites, despite the reduction of battery life (around 15%). But if you usually run in open spaces without trees, mountains or buildings, you can leave the option off with total peace of mind, as you will hardly see any difference in performance.

What is clear is that by no means the use of GLONASS/Galileo/QZSS will reduce accuracy in location, all you are doing is increasing the number of satellites available for triangulation.

And remember that location accuracy does not depend exclusively on the chipset used by the watch or device, or whether it supports GLONASS/Galileo/BeiDou or not. More important is the design of the antenna and the management done by its firmware.

There are many examples of watches with GLONASS support that do not behave as well as others that do not have it, but have a better placed antenna (for example, Ambit3 watches that have a non-integrated antenna).