Потерявшийся спутник: почему перестает работать навигация в городах?
Сбои в работе систем навигации, вызванные усилением мер безопасности в крупных городах, создают затруднения для работы самых разных сервисов — от служб такси до доставки продуктов. Стоит ли нам распрощаться с доступностью геолокации или это то, что поддается корректировке?
Потерявшийся спутник: почему перестает работать навигация в городах? / iStock
На сегодняшний день в мире существует целый набор навигационных систем: глобальные европейская Galileo и китайская Beidou, а также региональные французская DORIS, японская QZSS и индийская IRNSS, но самыми значимыми является американская GPS и российская ГЛОНАСС. В первую очередь за счет числа спутников на орбите и той территории, которую они покрывают навигацией высокой точности. При этом за счет большего числа орбитальных плоскостей (три против шести у GPS) и большего числа спутников (двадцать пять против тридцати двух у GPS) точность работы американской системы несколько выше. В среднем погрешность измерения ГЛОНАСС составляет 4−6 м, погрешность у GPS от 2 до 4 м. При этом в странах, где установлены наземные станции GPS — в США, Канаде, Китае и Японии — отклонение не превышает 1−2 м.
Но для работы пользовательских сервисов, таких как службы доставки, каршеринги или фитнес-браслеты, все эти системы одинаково приемлемы. При этом большинство современных устройств, таких как iPhone, умеют работать со всеми системами навигации одновременно. Если зайти на страницу любого смартфона Apple старше 2010 года, то можно увидеть информацию о поддержке всех навигационных систем. Именно в 2010 году компания Qualcomm выпустила первые в мире чипы, поддерживающие работу GPS, ГЛОНАСС и других систем. Следом такой чип выпустила и Broadcom.
При этом даже в нынешних условиях не идет речь о том, чтобы удалить поддержку российской навигационной системы или ограничить доступ России к навигации GPS, отмечает ведущий аналитик Mobile Research Group Эльдар Муртазин.
«Такие опасения были год назад. Но выгнать нас из этих чипов достаточно сложно, да и мы можем многое отключить в ответ. Поэтому даже в новых чипах поддержка ГЛОНАСС сохраняется», — отмечает эксперт.
Так почему же перестает работать навигация?
Для начала навигация может переставать работать по-разному. Давно известный москвичам сценарий, когда при нахождении в центре города навигатор внезапно показывал, что вы находитесь в аэропорту Внуково, в Минске или даже в Северном море. Так работают системы, подменяющие сигнал службы навигации. «Для этого на земле ставятся специальные передатчики. Работает с это гражданским сигналом, который передается в незашифрованном виде», — поясняет собеседник «РГ» в компании, разрабатывающей навигационное оборудование.
При этом, говорит Муртазин, крупные компании, такие как «Яндекс», работают над тем, чтобы отслеживать такие явления и корректировать их. «Если вдруг произошло резкое смещение координат, они могут корректировать это в софте. Они работают над этим, хотя практических результатов пока нет. Идея в том, что они контролируют обе стороны сервиса, и если машина такси или каршеринга внезапном резко перемещается хотя бы на 100-150 метров, то это значит что работает глушилка и на уровне сервисов они могут передать альманах с координатами спутников и скорректировать расположение. Ну а те, кто использует, условно, дроны, сделать так не смогут», — поясняет он.
Второй сценарий предполагает глушение на уровне радиочастот, используемых системами навигации. Обычно это выглядит так, что во время движения навигатор перестает перемещаться по маршруту и «теряется». Обычно такое глушение работает по GPS-навигации. И оно, в силу того, что помехи распространяет передатчик, очень локально, поясняет Муртазин. «То есть это не может работать на всей территории России. Если проводить аналогию, то можно вспомнить, как во времена Советского Союза глушили различные зарубежные «голоса». Все зависело от мощности передатчика и глушилки», — говорит эксперт.
При этом принципиальное отличие современных гаджетов от радиоприемников из 70-х в том, что они работают с разными системами навигации. И если используемая по умолчанию GPS-навигация перестает работать, то система начинает искать другие спутники. Это может занять примерно пять минут — то самое время, когда навигатор выглядит «потерявшимся». За это время происходит так называемый «холодный» старт и гаджет обнаруживает спутники ГЛОНАСС или китайской Beidou. Кроме того, как например поясняют в «Яндексе», пользовательские устройства могут так же ориентироваться на информацию от наземных источников — точек доступа Wi-Fi или вышек сотовой связи.
Так что если даже и возникнет необходимость отключить GPS над территорией России, то на работе пользовательских устройств и сервисов это скажется минимальным образом. Пострадать могут только либо очень старые, либо очень дешевые гаджеты. В них как правило заложена поддержка только GPS. При этом вероятность такого отключения очень невелика, полагает Роман Гусаров, главный редактор портала Avia.ru. По мнению Гусарова, можно отключить часть спутников, которые располагаются над Россией, но это исказит данные о местоположении и нарушит работу в прилегающих к России странах.
Это затруднительно еще и потому, что спутники GPS не стационарны, а значит — придется отключать спутники в момент пролета над Россией. Ко всему прочему, это оставит без GPS и соседние страны, такие как Китай и Индия, а значит вряд ли это кто-то всерьез решится сделать.
Отключение России от GPS: как будет работать ГЛОНАСС
GPS – это система глобального позиционирования, позволяющая определить местонахождение устройства или автомобиля, в котором установлен специальный датчик. Система работает за счёт большого количества спутников, запущенных на орбиту Земли. Они посылают сигнал находящимся на земле объектам. В нём закодировано большое количество информации. Самая важная из них – точное время. По времени до ответа получается установить точное местоположение объекта, подключённого к спутнику.
При помощи GPS работают многие современные сервисы. Но у России есть собственная система позиционирования – ГЛОНАСС. В последнее время нарастает угроза отключения страны от GPS. А значит, придётся перестраиваться под работу только с ГЛОНАСС. Далее расскажем, каких сфер это коснётся, и какие будут последствия.
Где применяется GPS
Отраслей, в которых в России используется GPS много. Например, в авиации система используется, чтобы определять траекторию движения и маршрут самолётов. Это важно при посадке при плохой видимости. В этой отрасли ещё в апреле прошлого года началась подготовка к отказу от GPS. Заместитель главы Росавиации порекомендовал пилотам учиться летать без GPS, отработать взлёт и посадку без него.
Остановимся на сферах, в которых GPS востребован больше всего:
- Геодезия. Позволяет точно определять координаты важных объектов и границы земельных участков;
- Сотовая связь. Используется, чтобы во время экстренного звонка определить, где находится абонент. Человек не всегда может точно указать своё местоположение в аварийной ситуации, поэтому для этого используется сигнал со спутника;
- Картография. GPS используют для составления подробных карт, учитывающих рельеф местности и объекты, которые на ней находятся. Эти карты могут использоваться, как в бытовых целях, так и для экстремального туризма, военных целей;
- Транспортный мониторинг. Отслеживая сигналы из машин многих людей можно отслеживать транспортный поток, заранее сообщая автолюбителям, что впереди пробка;
- Навигация. Основная задача, для решения которой и была разработана система GPS. Люди могут быстро определять своё точно местоположение. Используется во всех отраслях: в городе, на скоростных трассах, в дикой местности, при авиаперелётах, во время морских перевозок или военных действий;
- Мониторинг тектоники. Используя систему определения местоположения, можно контролировать движения тектонических плит. Это позволяет понимать, когда произойдёт извержение вулкана или землетрясение;
- Составление прогнозов погоды. Метеорологические станции, передавая погодные прогнозы, связывают их со своим местоположением. Это упрощает обработку информации, позволяя составлять карты погоды в реальном времени;
- Геотаргетинг. Фотография, видео или другие действия, сделанные каким-либо устройством, привязываются к местоположению, благодаря соединению с GPS;
- Компьютерные/мобильные игры. Некоторые проекты основаны на местонахождении игрока в реальном мире. Популярным примером будет Pokemon Go;
- Прогнозирование курсов. Востребовано в мореходстве и авиации. Система позволяет автоматически определять маршрут и траекторию движения. Благодаря этому, скорость реакции на сигнал бедствия ускоряется, а самолёты не сталкиваются друг с другом в воздухе.
Большая часть пользователей GPS – обычные гражданские люди. Система интегрирована в наш смартфон. Поэтому мы используем её, когда заказываем такси, еду на дом или пытаемся найти какое-либо место.
Последствия отключения от GPS
Рассматривая последствия отключения России от GPS, стоит сначала остановиться на возможности этого действия. Технически полностью отключить конкретную страну от системы невозможно. Дело в том, что орбиты, по которым движутся спутники – стационарные, а зона покрытия каждого из них – очень высокая. Для примера: всю Землю покрывает 32 спутника.
Отключить часть спутников, которые находятся над Россией можно. Но из-за этого пострадает точность сигнала и в других странах, находящихся возле России. Кроме того, спутники не висят статично над одной страной – они движутся. Таким образом, чтобы отключить страну полностью, придётся выключать передатчики каждый раз, когда они будут оказываться над территорией.
Но есть и другой способ – отключить наземные станции GPS. Всего в России их 11. Они располагаются по всей территории страны. Используются, чтобы уточнять информации, что существенно повышает точность навигации. Таким образом, если отключить их погрешность в определении местоположения может составить до 100 метров. Что критично для большинства сфер использования GPS и комфорта рядовых пользователей.
Как будут работать навигаторы после отключения от GPS
Сама вероятность отключения маловероятна – это технически сложно и, скорее всего, приведёт к проблемам с сигналом в пограничных с Россией странах. Но, даже если это произойдёт, отключение России от GPS будет ощутимым, но не критическим. Система навигации ГЛОНАСС, как и GPS, изначально была разработана для военных целей, но в нулевых начала использоваться в гражданских целях.
ГЛОНАСС долгое время активно развивается и хорошо справляется с определением местоположения устройств и датчиков. Принцип работы у системы такой же, как и у GPS. Поэтому она без проблем сможет выполнять её функции. По некоторым критериям они отличаются, но это мы рассмотрим далее.
Если говорить про автомобильные навигаторы, что здесь никаких потрясений не ожидается. Дело в том, что ещё 1 января 2017 года было выпущено требование к грузовым и пассажирским автомобилям, производимым и ввозимым в страну. В нём прописано, что на них обязательно должна быть установлена система вызова служб, подключённая к ГЛОНАСС. То есть, автомобильные навигаторы без проблем смогут работать в случае отключения GPS.
В большинство современных смартфонов также встроена поддержка технологии ГЛОНАСС. Сейчас она работает вместе с GPS, увеличивая точность определения местоположения. ГЛОНАСС больше ориентирована на Россию, поэтому позволяют определять местоположение там, где GPS не справляется, например, на Крайнем Севере.
Но при этом переход на ГЛОНАСС займёт определённое время и станет причиной новых расходов. Например, водители грузовых автомобилей часто используют не смартфоны, а отдельные устройства-навигаторы. Они определяют местоположение точнее и имеют больше функций. Но большая их часть работает с GPS. Модели с ГЛОНАСС существуют, но дороже, поэтому большинство водителей не покупает их.
Может ли ГЛОНАСС работать без GPS
ГЛОНАСС – это самостоятельная система спутников и наземных станций. Она никак не зависит от GPS, поэтому может работать при её полном отключении, выполняя те же функции. Но существует несколько отличия российской и американской системы:
- Количество спутников. У GPS их 32, а у ГЛОНАСС 25. Поэтому американская система доступнее, но российская больше рассчитана на территорию своей страны;
- Погрешность измерений. GPS точнее, погрешность позиционирования составляет 2-4 метра, а у ГЛОНАСС 4-6. А в координирующих странах погрешность GPS ещё меньше: 1-2 метра. Но недавно представители Роскосмоса заявили, что разработали программное обеспечение, которое сделает систему точнее в 2 раза;
- Количество орбитальных плоскостей. У GPS их 6, а у ГЛОНАСС 3. Из-за этого первая гарантирует большую точность;
- Тип вращения. Спутники GPS вращаются синхронно с Землёй, из-за чего приходится корректировать устройства на планете для повышения точности. Спутники ГЛОНАСС вращаются асинхронно Земле. Поэтому ими проще управлять, а сигнал у них стабильнее.
Таким образом, ГЛОНАСС немного уступает GPS по нескольким пунктам. Но после внедрения новых разработок система будет решать поставленные задачи так же эффективно.
Как пользоваться навигаторами без GPS и ГЛОНАСС
Со вчерашнего дня, 5 мая, в Москве появились проблемы с определением геопозиции, что отметили многочисленные пользователи навигаторов, в том числе «Яндекс Навигатора». Это может происходить из-за сбоев навигаторов или работы самих GPS и ГЛОНАСС, как объяснили представители компании Яндекс.
Также сигналы могут глушиться в целях безопасности, что технически не представляет проблем. Но даже в этом случае у мирных пользователей есть возможность видеть свое местоположение на картах и прокладывать маршруты в нужные им места.
О том, как это сделать, «За рулем», старейшему и самому популярному автомобильному изданию в России, рассказал эксперт в этой области.
Комментарий специалиста
Андрей Трофимов, генеральный директор компании «СКАУТ» – разработчика Системы мониторинга транспорта:
— Подавление GPS-сигнала вокруг стратегических объектов в целях безопасности влияет не только на навигацию вражеских дронов, но и на определение геолокации всех участников дорожного движения. Вот несколько рекомендаций для автовладельцев, которые помогут определить местоположение и построить трек в условиях отсутствия GPS-сигнала.
Первое, что замечает водитель при потере сигнала, – это некорректное определение местоположения или сообщение на экране навигатора об ошибках. Некоторые GPS-навигаторы имеют индикаторы, отображающие количество спутников, с которыми устройство связывается. Если количество доступных спутников уменьшилось или равно нулю, это указывает на потерю сигнала.
Чтобы построить верный маршрут при помехах в GPS, нужно отключить навигационный приемник в настройках смартфона. После этого активируется функция LBS, позволяющая получать данные о местоположении по WiFi и GSM. LBS – это технология установления геолокации пользователя по силе сигнала сотовой сети методом триангуляции. Это одна из первых технологий навигации, которая до сих пор используется в неидеальных условиях: в закрытых складских или подземных помещениях.
Даже при выключенном GPS онлайн-карты будут подгружаться, так как для этого нужен только мобильный интернет, а местоположение будет определяться по вышкам сотовых операторов. Причем всех, независимо от того, какая СИМ-карта вставлена в телефон. Конечно, подобная геолокация менее точна, чем GPS, но будет достаточной для навигации, особенно в городских условиях – благодаря высокой плотности базовых станций и WiFi-точек.
Также существуют профессиональные системы мониторинга транспорта. В автомобиль устанавливаются трекеры, поддерживающие пять навигационных систем: ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou, QZSS. Даже при перебоях одной или нескольких из них навигационное оборудование продолжает получать сигналы и отправлять их. Алгоритмы ПО анализируют полученные данные со всех спутников, определяют и исключают ложные координаты, сопоставляют их с информацией, полученной с инерционных датчиков оборудования, и устанавливают верное местоположение автомобиля.
- Этот новый кроссовер Chery «ест» всего 1,3 литра на сотню, и продажи его уже начались в России – поставляется он к нам официально.
- «За рулем» можно читать и в Viber.
Фото : Tamas Tuzes-Katai / Unsplash, СКАУТ
Подпишитесь на «За рулем» в
«Яндекс» выпустил «Карты» и «Навигатор» для мест, где глушат GPS
«Яндекс» научил «Навигатор» и «Карты» очень точно ориентироваться в пространстве по сигналам точек доступа Wi-Fi, если работают глушилки навигационных систем. Опрос точек Wi-Fi приложения осуществляют десятки раз в минуту.
GPS больше не нужна
«Яндекс» сообщил CNews о запуске новых версий приложений «Карты» и «Навигатор» для борьбы с блокировкой GPS в России. В последние месяцы, особенно после событий мая 2023 г., в России участились случаи принудительной блокировки навигационных систем, которые в стране используются для пешей, автомобильной и велосипедной навигации.
13 сентября 2023 г. российский интернет-гигант обучил «Карты» и «Навигатор» очень точно вести пользователей по маршруту, даже если навигационные системы не работают. Для этого они используют не спутники, а точки доступа Wi-Fi, отслеживая местоположение пользователя по их координатам. Эта опция появилась в приложениях немного раньше, но теперь они умеют опрашивать точки не пару раз в минуту, а десятки раз чаще.
Глушилки пользователям «Карт» и «Навигатора» больше не страшны
Опрос беспроводных точек доступа осуществляется каждые две-три секунды, что позволяет приложениям точнее понимать, где в текущий момент времени находится пользователь. Но по умолчанию в современных смартфонах действует ограничение на количество опросов Wi-Fi, и его потребуется отключить вручную.
Как все настроить
Чтобы «Карты» и «Навигатор» могли вести пользователя по маршруту даже там, где работают глушилки GPS, нужно в первую очередь обновить приложения до самой последней версии, после чего отключить ограничение на опрос точек Wi-Fi. В зависимости от производителя смартфона эта процедура выполняется по-разному, и потому «Яндекс» создал отдельный сайт с инструкцией для телефонов самых популярных в России марок.
На момент выпуска материала он позволял снять ограничение на смартфонах Xiaomi, Poco, Redmi, Samsung, OnePlus, Oppo и Realme. Устройства этих брендов, за исключением Samsung, поставляются в Россию по «белым» схемам – у OnePlus с недавних пор тоже есть официальный дистрибьютор в России.
Например, на телефонах Xiaomi, Redmi и Poco для этих целей придется сначала активировать скрытое настроек для разработчиков – нужно зайти в приложение «Настройки», выбрать «О телефоне», в этом окне семь раз кликнуть по фразе «Версия MIUI», после чего снова зайти в «Настройки», выбрать «Расширенные настройки» и в самом низу списка кликнуть на «Для разработчиков». В этом меню будет опция «Отключение запросов Wi-Fi», которую необходимо деактивировать. Если она уже выключена, нужно оставить как есть, но по умолчанию ползунок стоит в положении «Вкл.».
На смартфонах других марок общий принцип выполнения задачи не меняется, но меню «Для разработчиков» открывается немного иначе. Например, в смартфонах Realme для доступа к нему нужно зайти в «Настройки», выбрать «О телефоне», затем «Радиомодуль и ядро», после семь раз нажать на «Номер сборки», вернуться на начальный экран «Настроек», перейти в пункт «Система» и выбрать «Режим разработчика».
Навигация для избранных
После проделанных действий можно открывать приложение «Карты» или «Навигатор» и не бояться сбиться с маршрута из-за глушилок. Чтобы все работало корректно, нужно держать модули Wi-Fi и Bluetooth включенными. «Мы обновили алгоритмы геолокации, чтобы они учитывали при геопозиционировании не только спутник, но сигналы вышек сотовой связи и точки доступа Wi-Fi», – сообщили CNews представители «Яндекса». Так что для наиболее качественной навигации стоит включить еще и мобильный интернет.
Но подготовленная «Яндексом» инструкция пригодится не всем. Например в древних Android-смартфонах этой опции нет – она доступна только в ОС Android 10 (2019 г.) и новее. Но если на смартфоне пользователя установлена свежая версия Android, «лайфхак» от «Яндекса» тоже не сработает, если на корпусе гаджета написано Huawei или Honor.
В список исключений также входят все до единого смартфоны Apple iPhone, включая новейший iPhone 15, показанный 12 сентября 2023 г. и на момент выхода материала еще не поступивший в продажу. На вопрос редакции CNews о причинах таких ограничений представители «Яндекса» ответили. Что в iOS и старых версиях Android возможность отключить ограничение по количеству опросов Wi-Fi отсутствует.
С чем именно борется «Яндекс»
Подавляющее большинство россиян используют смартфон или планшет для пешей, велосипедной или автомобильной навигации – почти никто не использует бумажные карты, поскольку это неудобно и долго. К тому же они обновляются далеко не так часто, как хотелось бы и, в конце концов, не показывают расположение камер и то, за что они могут оштрафовать.
В России в 2023 г. возникли затруднения при навигации на местности с помощью гаджетов. Это характерно для крупных городов России, особенно для Москвы и ее центра, что очень мешает, например, работе таксистов.
«Яндекс» избавился от «GPS-зависимости»
«Яндекс навигатор» – один из наиболее популярных сервисов в своей сфере среди конкурентов которого – «2ГИС», «Навител навигатор» и др. Новая опция «Навигатора» позволяет не зависеть от GPS, тем более в городах-миллионниках, где людей каждую секунду окружают десятки публичных и частных точек Wi-Fi.
Санкции не смогли замедлить темпы строительства новых дата-центров
CNews Analytics
Стоит отметить, что в России существует вероятность полной блокировки GPS – на этом, как сообщал CNews, еще в конце весны 2023 г. очень настаивал бывший глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. Он заявил, что россиянам, постоянно перемещающимся по навигатору, всенепременно нужно «учить матчасть и карты», но позже вспомнил о существовании ГЛОНАСС.
ГЛОНАСС – это российский аналог GPS, работа над которым ведется с середины XX века. Современные смартфоны, в большинстве своем, поддерживают эту систему, но нет никакой гарантии, что при необходимости власти или силовые структуры не начнут глушить еще и ее.
«Геолокация – одна из наиболее важных функций, так как карты каждый день используют тысячи людей. Учитывая недавние сложности с GPS, обновление очень своевременное и важное. Если при этом не будет негативных эффектов в виде быстро разряжающейся батареи, оно поможет тысячам пользователей», – сообщил CNews Федор Чернов, руководитель отдела развития корпоративного мессенджера Compass.