GPS

Что такое GPS

GPS (Global Positioning System) — американская система глобального позиционирования: сеть спутников на околоземной орбите, сигналы которых позволяют приёмнику вычислить свои координаты, высоту и скорость. Приёмник на борту дрона одновременно ловит сигналы нескольких спутников и по разнице времени их прихода вычисляет собственное положение в пространстве — именно так дрон «понимает», где он находится над землёй.

Как GPS используется на дроне

Для оператора БПЛА спутниковая навигация — это в первую очередь три практических функции: удержание точки в режиме зависания без сноса ветром, автоматический возврат домой (RTH) при потере связи или разряде батареи, и полёт по заранее заданным путевым точкам в автоматическом режиме. На большинстве современных гражданских дронов приёмник принимает сигналы не только GPS, но и ГЛОНАСС и других систем одновременно — чем больше спутников одновременно «видит» модуль, тем точнее и стабильнее рассчитанная позиция.

Ключевой показатель качества навигации в телеметрии — число видимых спутников и параметр точности (HDOP). Перед полётом в автоматических режимах стоит придерживаться простого правила:

• меньше 8 спутников — не взлетать в режимах с удержанием позиции, координаты будут «плавать»;
• 10 и более спутников — можно доверять удержанию точки и автоматическому возврату домой;
• резкое падение числа спутников в полёте — вероятный признак постановки помех, стоит быть готовым перейти на ручное управление.

Уязвимость GPS: подавление и спуфинг

Слабое место любой спутниковой навигации — уязвимость к радиоэлектронному воздействию. Средства РЭБ способны просто «заглушить» приёмник, лишив дрон точной позиции (джамминг), либо подменить сигнал ложными координатами, заставив аппарат думать, что он находится совсем в другой точке (спуфинг). Для дрона это критично: автоматические режимы, завязанные на GPS, при спуфинге могут увести аппарат в сторону от реального маршрута незаметно для оператора. Поэтому серьёзные комплексы дублируют спутниковую навигацию инерциальными датчиками и оптическими системами позиционирования, чтобы не «слепнуть» при пропаже или подмене сигнала.

GPS и спутниковая навигация — в чём разница

На практике термины часто путают. GPS — лишь одна из систем глобального позиционирования, разработанная и принадлежащая США; общее название всего класса технологий, включающего также российскую ГЛОНАСС и европейскую Galileo, — спутниковая навигация. Современный модуль на дроне почти всегда мультисистемный и использует сразу несколько созвездий спутников для повышения точности и устойчивости к помехам одной отдельной системы. Оператору БПЛА важно понимать эту разницу: отказ именно GPS не всегда означает полную потерю позиции, если модуль продолжает принимать сигналы других систем.