Как глонасс определяет километраж

Информация о разнице между показаниями штатных одометров и спутниковых навигаторов.

Наличие расхождений между показаниями штатного одометра и данных GPS/ГЛОНАСС – одометра могут служить поводом для возникновения конфликтных ситуаций. Настоящая статья призвана прояснить основные причины возникновения подобных расхождений в показаниях приборов.

Одометр — прибор для измерения количества оборотов колеса. При помощи него может быть измерен пройденный путь транспортным средством. Одометр преобразует пройденный путь в показания на индикаторе. Обычно одометр состоит из счётчика с индикатором и датчика, связанного с вращением колеса. Видимая часть одометра — его индикатор. Механический индикатор содержит ряд колёсиков (барабанов) с цифрами на приборной доске автомобиля. Каждое такое колёсико разделено на десять секторов, на каждом секторе написано по цифре. По мере увеличения пройденного пути транспортным средством колёсики вращаются, образуя число, обозначающее пройденную дистанцию.

Счётчик может быть механическим, электромеханический или электронным, в т.ч. основанным на бортовой электронно-вычислительной техники. Для каждого из вышеперечисленных видов прибора установлены свои параметры и погрешности.

Прежде всего, отметим, что бортовые одометры всех видов не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных приборов установлены допустимые погрешности. Здесь необходимо сделать важные замечания: во-первых, данные погрешности установлены только для самих приборов, все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов автомобиля в эту погрешность не включены, во-вторых, по техническим требованиям спидометры не могут занижать показания, поэтому и одометр конструктивно связанный со спидометр так же как правило, дает незначительно, но завышенные показания.

Спортивный одометр без какой-либо калибровки завышает скорость и расстояния на 3.5 %, что и требуется согласно международной конвенции о дорожном движении и ГОСТ 12936-82 , ГОСТ 1578-76, ГОСТ 8.262-77. На обычные одометры таких стандартов не существует (они никогда не разрабатывались, в силу отсутствия требований по точности данных приборов).

Погрешность штатного спидометра — величина, рассчитанная опытным путем на заводе изготовителе автомобиля. О размерах погрешностей разных типов одометров написано ниже.

Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12%-15%.

Электромеханические одометры – основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, т.е. показания прибора пропорциональны числу импульсов за единицу времени. Эти приборы несколько точней механических, но все же, погрешность 5–7% у них случается, ведь они избавились лишь от слабых мест самой механики (люфтов, капризов троса, катушки, возвратной пружинки т.п.).

Полностью электронные одометры совершенней электромеханических, за счет улучшенного механизма контроля вращения ведущего колеса. В тоже время сам принцип контроля пройденного пути остается неизменным, и даже точная электроника находится в зависимости от состояния ходовой части автомобиля. Суммарная погрешность данных приборов редко превышает 5% в случае если проводится дополнительная калибровка на тестовом участке пути (на заводе-изготовителе эта процедура не происходит).

Реально, на точность измерения пройденного автомобилем расстояния любым одометром влияет большое число внешних факторов:

Высота колеса. Разница в высоте протектора в 1 см, например, даст на 60 км пробега автомобиля разницу в пробеге в 1,177 км. (несложно проверить, вооружившись калькулятором и формулами геометрии из курса средней школы — примем диаметр одного колеса в 1 м, второго — 1.02 м. Первое совершит 19.108 оборотов, второе — 18.733. Каждый оборот — 3.14 м, разница — 1177 м). И эту разницу мы получаем только при одном сантиметре! Поэтому одометр на автомобиле со стёртым протектором покажет большее значение по сравнению с периодом, когда автомобиль ездил на новых шинах. Ещё важно знать на какой тип колёс рассчитан одометр, если поставить другой тип колёс по диаметру то будут совсем другие данные по скорости и пройденному пути относительно реальных, так как и спидометр и одометр считают количество оборотов колеса и калькулируют с данными о диаметре колеса заложенными заводом производителем.

Колеса отличаются по диаметру: 315/70 и 315/80, например, дадут сразу разницу в диаметре в 6.3 см. со всеми вытекающими последствиями и погрешностями.

Загрузка авто — При полной или чрезмерной загрузке автомобиля, шина проминается по-разному, отсюда изменяется диаметр колеса и соответственно имеем качество погрешности описанное выше.
Давление в шинах — шина проминается по разному при штатном и нештатном давлении.

Скольжение колес по дороге — рассуждая логически, при пробуксовках, скольжениях, или же наоборот -торможении на льду, автомобиль или находится на месте при вращении колес, либо наоборот — движется при стопоре колес.

Система мониторинга транспорта на основе GPS/ГЛОНАСС навигации работает следующим образом. Модуль GPS/ГЛОНАСС определяет данные о своем местонахождении, а затем при помощи мобильной связи по каналам Internet отсылает эти данные на сервер, где они хранятся, обрабатываются с электронными картами, и выстраивается картина передвижения транспортного средства. При этом совершенно не важно, с какой скоростью передвигается автомобиль с блоком. Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS/ГЛОНАСС — приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS/ГЛОНАСС — приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS/ГЛОНАСС системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника, используются сигналы как минимум с четырёх спутников.

Важную роль играет и просчет получаемых координат, который позволяет уменьшить возможные неточности и представить точную картину передвижения транспортного средства. Учитывая точность самой системы GPS/ГЛОНАСС — навигации, а так же разного рода программные механизмы позволяющие отсечь крупные ошибки, погрешность системы мониторинга не превышаем в целом 4%. Это дает возможность максимально скорректировать данные по пробегу транспортного средства.

Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить своё точное местонахождение в подвале или в тоннеле. Так как рабочая частота GPS/ГЛОНАСС лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS/ГЛОНАСС могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь. По официальным данным чистая погрешность самого навигатора находится в пределах 10-15 метров.

Также не исключены ошибки в самой системе GPS/ГЛОНАСС позиционирования.

Вы здесь:
Главная —
Новости —
Всё о мониторинге транспорта —
Погрешность спидометра и Глонасс/GPS, как разобраться?

В данной статье мы рассмотрим из-за чего происходит расхождение пробега по одометру с данными спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС, и как сделать контрольный замер.

Для измерения пройденного пути на транспортном средстве используют специальный прибор — одометр. Бортовые одометры всех видов не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных устройств установлены допустимые погрешности. Для полного понимания приведённых сведений и цифр, нужно иметь ввиду:

Данные погрешности установлены только для самих приборов. Все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов и агрегатов автомобиля в эту погрешность не включены.
По техническим требованиям ЕЭК ООН №39 спидометры не могут занижать показания. Средняя погрешность спидометра по этим правилам (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч. Поэтому и одометр, конструктивно связанный со спидометром, так же даёт завышенные показания.

По нашему опыту, заводы-изготовители завышают показания скорости и пробега на 5-10%. Об этом ведётся множество разговоров и бурные обсуждения на форумах автолюбителей. Возможно, что автопроизводители заботятся не только о безопасности водителей, но и вполне законно (опираясь на правила ЕЭК ООН №39) уменьшают реальный гарантийный пробег на неизвестную величину, потому что отсутствуют требования к точности измерения пробега.

Радиус колеса может внести существенную погрешность в показания одометра. Разница в высоте протектора в 1 см, например, даст на 100 км пробега автомобиля разницу в пробеге в 1955 м: диаметр одного колеса 1 м, второго — 1.02 м. Первое совершит 31 830 оборотов, второе — 31 206. Каждый оборот — 3.1416 м, разница — 1955 м. И эту разницу мы получаем только при одном сантиметре! К примеру, разные шины 325/70 и 325/75 дадут сразу разницу в диаметре в 3.2 см. Поэтому одометр на автомобиле со стёртым протектором покажет большее значение по сравнению с таким же автомобилем, но на новых шинах. Ещё важно знать, на какой радиус колёс рассчитан одометр: если поставить другой размер колёс, то будут совсем другие данные по скорости и пройденному пути.
Вес груза — при полной или чрезмерной загрузке автомобиля, шина проминается по-разному, поэтому изменяется диаметр колеса.
Давление в шинах — шина проминается по-разному при штатном и нештатном давлении. На давление влияет температура, при прогретых или перегретых шинах оно выше.
Скольжение колес — при пробуксовках, скольжениях, или же наоборот — торможении на льду, автомобиль или находится на месте при вращении колес, либо наоборот — движется при блокировке колес.

Система мониторинга транспорта на основе спутниковой навигации может определять пройденное расстояние тремя основными способами:

По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-5 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов). В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS. Согласно данным СДКМ на 22 июля 2011 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС по долготе и широте составляли 4,46-7,38 м при использовании в среднем 7-8 видимых спутников (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS составляли 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 видимых спутников (в зависимости от точки приёма). Рельеф местности также не оказывает сильного влияния на погрешность измерения пробега. Например, при уклоне по знаку в 15-20% — угол наклона дороги составит 8.53-11.31°, а погрешность измерения пробега составит около 1.5%. И даже при очень крутом уклоне в 40% по знаку (угол наклона дороги составит 21.8°), погрешности измерения пробега составит всего около 6%. Но все современные трекеры умеют определять высоту и делать соответствующие поправки при вычислении пробега. Таким образом, общая погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS, при нормальных условиях, составляет менее 3,5%.

наличием допустимых погрешностей одометра;
использование изношенной или нештатной резины;
наличием погрешности измерений ГЛОНАСС/GPS систем

Любая система контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS показывает пробег меньше чем показания одометра, если конечно в этой системе не предусмотрена возможность «коррекции» показаний пробега. Это достаточно простая функция, она присутствует, в системах контроля транспорта, но насколько правильно подгонять более точные данные к менее точным?, тем более что Вы не можете быть уверены что показания одометра не «накручены».

Спутниковые системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS лишены погрешностей, обусловленных конструктивными особенностями транспортного средства, и никак от них не зависят. На определение координат не влияют практически никакие внешние факторы.

Как сделать контрольный замер: выбирается участок 50-100км дороги, и по километровым указателям с боку от дороги, засекается отправление, прибытие. Пройденный километраж сравнивается с пробегом по одометру и вычисляется погрешность.

Работа системы ГЛОНАСС важна не только для автомобильных предприятий, которым требуется постоянный контроль пробега и местонахождения транспортного парка, но и для простых автолюбителей, особенно — автотуристов и любителей бездорожья.

Автомобильные предприятия, как правило, пользуются всеми данными, которые может предоставить ГЛОНАСС. К таким данным можно отнести следующие параметры: точность определения координат, фиксация маршрута, контроль расхода топлива.

Гражданских автолюбителей чаще всего интересует географическая составляющая, а точнее — уровень погрешности отечественной системы глобального позиционирования.

Погрешность ГЛОНАСС зависит, как правило, от двух факторов – количества принимаемых системой спутников (не менее четырех) и наличия радиопомех в рабочих диапазонах. С точки зрения покрытия ГЛОНАСС рассчитана таким образом, что на территории России и большей части Европы, в зоне радиовидимости находятся всего пять-шесть спутников

Приемная часть ГЛОНАСС оборудована системой подавления радиопомех — именно поэтому реальная погрешность системы, даже в самых неблагоприятных прогнозируемых условиях, не должна превышать 20 метров.

Уместно вспомнить, что платформа ГЛОНАСС разрабатывалась, прежде всего, под военные нужды — для определения и передачи координат цели, сопровождения управляемых средств поражения, а также — для ориентации на местности подвижных военных групп.

Перспектива военного применения позволяет предположить, что в теории погрешность системы ГЛОНАСС должна быть существенно ниже чем погрешность GPS. Если погрешность ГЛОНАСС была бы значительной, то такая разработка не была бы допущена до использование в инженерных и военизированных армейских подразделениях государства

Точность систем наведения оружия невероятно важно при выполнении военных операций. От уровня погрешности, при наведении оружия массового поражения, могут пострадать мирное население, гражданские объекты, объекты промышленности.

Чтобы понять насколько важна точность систем навигации при управлении оружием нужно вспомнить недавний случай применения ракет Томагавков армией США — наведение существенной части ракет осуществлялось по GPS, но большая их часть, при этом, не только не попала в цель, но повредила гражданские объекты, причиняя урон мирному населению страны. В ходе использования ракет были разрушены города и дома, хотя они не входили в предполагаемый радиус воздействия оружия*

Таким образом, точность систем глобального позиционирования важна не только для гражданских лиц, но и для военной силы государства.

*Примечание редактора — речь идет о военном конфликте в Ливии.