Применение систем круиз-контроль и ГЛОНАСС в современных автомобилях

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «ПЕНЗЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ                УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Электротехника и транспортное электрооборудование»

 

 

 

Реферат

По дисциплине «Введение в специальность» на тему

 «Применение систем круиз-контроль и ГЛОНАСС в     современных автомобилях»

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. 08МЭ-1

.

Руководитель:.

 

 

 

 

Пенза 2011

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Введение 
          Круиз-контроль - встроенная в автомобиль система, позволяющая автоматически удерживать скорость движения автомобиля на постоянном уровне, а иногда - даже автоматически ее изменять, исходя из конкретной ситуации и своих способностей.

          Круиз-контроль гораздо более распространен на американских автомобилях, в отличие от европейских, поскольку расстояния в Америке гораздо больше. Из-за того, что трафик постоянно растет, основные функции круиз-контроля становятся менее полезным, но вместо устаревших систем первого поколения, на смену приходят системы адаптационного круиз-контроля, которые позволят машине следовать за автомобилем впереди, и постоянно регулировать скорость для поддержания безопасной дистанции.

         Первые системы контроля скорости появились еще в начале XX века. Первооткрыватель в этой области, компания Peerless, заявляла, что их система способна держать постоянную скорость «в независимости от крутости подъема или спуска». Работала эта система от центробежного регулятора, связанного с тягой дроссельной заслонки. В зависимости от наклона, регулятор открывал заслонку больше либо меньше. Но то были лишь первые попытки соорудить нечто, стабилизирующее скорость автомобиля [9].

Глобальная навигационная  спутниковая система (ГЛОНАСС) - советская  и российская спутниковая система  навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Одна из двух функционирующих  на сегодня систем глобальной спутниковой  навигации [1].

ГЛОНАСС предназначена для  оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа  пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования.

 

         1.Круиз-контроль в современных автомобилях

1.1 История создания системы круиз-контроль

        Cлепого инженера Титора настолько раздражала манера езды своего правозащитника, норовившего газануть при любой возможности, что он понял: если человек не в состоянии держать постоянную скорость, это должна делать сама машина. Результатом стал выпуск компанией Chrysler своего флагмана Imperial образца 1958 года. Система, примененная на этой модели и запатентованная «Крайслером» под именем «cruise control», считывала скорость вращения карданного вала и посредством соленоида контролировала подачу топлива таким образом, чтобы вал вращался с постоянной скоростью [10].

          Технология, примененная тогда «Крайслером», используется и в наши дни, но, помимо нее, в автомобильном мире появились и другие вариации круиз-контроля. Так, некоторые системы считывают показания спидометра, другие обращаются к скорости вращения колес, а третьим хватает уровня оборотов двигателя.

         1.2 Адаптивный круиз-контроль (ACC - Adaptive Cruise Control)

          Адаптивный круиз-контроль представляет собой продвинутую версию пассивного круиз-контроля. ACC не позволяет приближаться к впереди идущему автомобилю на заданном расстоянии. Если впереди идущий автомобиль снижает скорость, АСС включает тормозную систему. Работа ACC похожа на работу системы  City Safety, с той лишь разницей, что City Safety работает на скорости до 30 км/ч.

В отличие от пассивного, адаптивный круиз контроль зависит  от работы тормозных систем безопасности ABS и ESP. Если какая-либо из этих систем неисправна - АСС отключается, предупреждая водителя сигналом на дисплее.

  Существует два вида адаптивного круиз контроля - лазерные и радарные. Лазерные наиболее доступные по цене, но имеют существенный недостаток: лазер теряет свои свойства в плохую погоду и плохо "видит" грязный автомобиль. Радарный тип ACC гораздо дороже и соответственно намного эффективнее, поэтому устанавливается он пока только на автомобили представительского класса и дорогие спортивные.

Известными системами  адаптивного круиз-контроля являются:

- Preview Distance Control от Mitsubishi;  
          - Radar Cruise Control от Toyota;  
          - Distronic (Distronic Plus) от Mercedes-Benz;  
          - Active Cruise Control от BMW;  
          - Adaptive Cruise Control от Volkswagen, Audi, Honda.

Система адаптивного круиз-контроля имеет следующее общее  устройство 
          - датчик расстояния;  
          - блок управления;  
          - исполнительные устройства.

Датчик расстояния служит для измерения скорости и расстояния до впереди идущего автомобиля. В  качестве датчика расстояния используются радары или лидары. Радар (Radar, Radio Detection and Ranging) излучает электромагнитные волны на объект и получает обратный сигнал – эхо. Скорость впереди идущего автомобиля оценивается по изменению частоты отраженной волны, а расстояние до машины - по времени возвращения сигнала. Установленные параметры преобразуются в электрические сигналы и передаются в блок управления.

 Лидар (Lidar, Liht Detecting and Ranging) использует инфракрасный лазерный луч. Принцип действия лидара аналогичен радару. Лазерные датчики дешевле радаров, но подвержены влиянию погодных условий, поэтому на автомобилях премиум-класса в системе адаптивного круиз-контроля используются, в основном, радары [7].

Датчик расстояния устанавливается  на переднем бампере или решетке  радиатора автомобиля. Радиус действия датчика составляет порядка 150 м. В последних разработках адаптивного круиз-контроля используется датчики расстояния короткого и длинного диапазонов. Датчик короткого диапазона обеспечивает замедление автомобиля до полной остановки. Датчик длинного диапазона – до 30 км/ч. Это расширяет функциональные возможности системы и позволяет ее использовать при движении автомобиля с малой скоростью на небольшой дистанции (например, при движении в "пробках"). К примеру, в системе Distronic Plus используется три датчика – один дальнего и два ближнего действия.

Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков расстояния, а также входную информацию от других систем, с помощью которых определяется:

           - скорость и дистанция до впереди идущего автомобиля;  
           - скорость управляемого автомобиля;  
           - угол поворота рулевого колеса;  
           - боковое ускорение;  
           - радиус кривой.

           Программное обеспечение, установленное в блоке, сравнивает фактические параметры движения с заданными, на основании которого формируются управляющие воздействия по изменению скорости движения. Своих исполнительных устройств система АСС не имеет, а используют другие электронные системы автомобиля, с которыми связывается через блоки управления:

- система курсовой устойчивости;  
- дроссельная заслонка с электрическим приводом;  
- автоматическая коробка передач.

1.3 Принцип работы адаптивного круиз-контроля

Работа системы адаптивного  круиз-контроля осуществляется в диапазоне  скоростей от 30 до 180 км/ч. Современные  системы АСС поддерживают скоростной режим от 0 до 200 км/ч, а также режим торможения и старта в условиях плотного движения (функция Stop and Go).

 Адаптивный круиз-контроль обеспечивает движение автомобиля в следующих режимах:

- постоянной скорости;  
- ускорения;  
- замедления.

 При отсутствии на дороге других автомобилей, система поддерживает заданную водителем скорость.  
           При ускорении или перестроении впереди идущего автомобиля происходит ускорение автомобиля до заданной водителем скорости.

При замедлении или перестроении из соседнего ряда впереди идущего  автомобиля происходит замедление автомобиля до заданной водителем дистанции. На низкой скорости замедление достигается  за счёт работы тормозной системы (увеличения давления тормозной жидкости в системе), на высокой скорости - за счет снижения мощности двигателя (уменьшения подачи воздуха через дроссельную заслонку) и, при необходимости, работы тормозной  системы.

С целью повышения безопасности автомобиля отдельные конструкции  адаптивного круиз-контроля могут  включать следующие системы:

- систему превентивной безопасности;  
- систему экстренного торможения;  
- систему GPS-навигации.

Адаптивный круиз контроль служит технической основой разрабатываемых  систем автоматического управления автомобилем.

1.4 Пассивный Круиз-контроль (PCC)

Пассивный Круиз-контроль поддерживает постоянную скорость движения автомобиля (заданную водителем). Заданная скорость остаётся неизменной, пока водитель не меняет её сам, нажимая на тормоз или педаль газа (например, при обгоне другого автомобиля или при вынужденном торможении). В этом случае круиз-контроль отключается, но как только водитель отпускает педаль тормоза или газа, опять устанавливает заданную скорость и поддерживает её до следующего "вмешательства" водителя. Менять настройки круиз-контроля можно и во время движения.

1.5 Ускорения и замедления с помощью системы круиз-контроля

Система контролирует скорость автомобиля так же, как и человек - с помощью регулировки дросселя. Но круиз-контроль контролирует дроссельный клапан с помощью пневмопривода, а не нажатием на педаль. Дроссельный клапан регулирует мощность и скорость двигателя, ограничивая количество воздуха, поступающего в двигатель. На рисунке 1.1 изображены два тросика подключенных к шарниру перемещающему дроссельную заслонку. Один тросик идет к педали газа, и один к пневмоприводу. Если круиз-контроль включен, пневмопривод перемещает кабель подключенный к стержню, который регулирует дроссель; но также он тянет тросик, подключенный к педали газа - поэтому педаль перемещается вверх и вниз, когда круиз-контроль работает [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1- Тросики подключенные к шарниру

           Во многих автомобилях используются пневмоприводы (см. рисунок 1.2), в которых вакуум нагнетается двигателем. Эти системы используют небольшой, электронно-контролируемый клапан для регулирования вакуума в диафрагме. Практически так же, как и усилитель тормозов, который обеспечивает мощность тормозной системы.

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2 - Пневмопривод

 

1.6 Управление системой круиз-контроль

Мозг круиз-контроля представляет собой небольшой компьютер, который  находится как правило, под капотом  или за приборной панелью. Он подключается к дроссельному контролю и к нескольким датчикам. На рисунке 3 показаны входы и выходы типичной системы круиз-контроля. Хорошая система круиз-контроля быстро ускоряет машину до желаемой скорости, без ее превышения, а затем поддерживает с небольшим отклонением, независимо от того насколько загружен автомобиль, или насколько крутой склон встретился на пути. Контроль скорости осуществляется классическим применением теории системы управления. В круиз-контроле система контроля скорости автомобиля регулирует позицию дросселя, поэтому она нуждается в датчиках, которые сообщают ему скорость машины и положение дроссельной заслонки. Она также должна отслеживать нажатие кнопок и педалей управления, чтобы получать данные о том, какая требуемая скорость и когда отключаться. Наиболее важным фактором является скорость сигнала, ведь круиз-контролю надо успеть сделать с этим сигналом многое. Далее будет рассмотрена одна из основных систем контроля - пропорциональный контроль.

   При пропорциональной системе контроля, круиз-контроль регулирует дроссель пропорционально ошибке, ошибке в разнице между желаемой скоростью и фактической скоростью. Таким образом, если круиз-контроль установлен на уровне 60 км/ч, а автомобиль двигается со скоростью 50 км/ч, дроссель будет открыт довольно широко. Когда автомобиль достигнет 55 км/ч, дроссельная заслонка будет открыта гораздо меньше, чем раньше. Результатом является то, что чем ближе автомобиль к требуемой скорости, тем медленнее он разгоняется. Кроме того, на достаточно крутом холме, автомобиль может вообще не разгоняться.

Большинство систем круиз-контроль используют системы управления, называющиеся пропорционально-интегрально-производными (Proportional-Integral-Derivative - PID).

PID система контроля использует три коэффициента - пропорциональный, интегральный и производный, рассчитывает каждый по отдельности и складывает их, чтобы получить положение дроссельной заслонки.

Интегральный коэффициент  основан на временном интеграле  от ошибки скорости транспортного средства. То есть разница между расстоянием, которое автомобиль действительно прошел, и расстоянием, которое он мог бы пройти, если бы движение происходило с требуемой скоростью, рассчитанная за определенный период времени. Этот коэффициент отвечает за ускорение автомобиля в гору, а также помогает ему достичь необходимой скорости, и остаться на ней. Рассмотрим случай когда автомобиль начинает подниматься на холм, и замедляется. Пропорциональная система приоткрывает дроссельную заслонку немного больше, но автомобиль все еще может замедляться. Через некоторое время, интегральный контроль начнет открывать дроссельную заслонку, все больше и больше, потому что чем дольше машина двигается медленнее требуемой скорости, тем большую ошибку расстояния получает система [8].

Производный коэффициент. Как известно производная от скорости - это ускорение. Этот коэффициент помогает круиз-контролю быстро реагировать на изменения дорожной обстановки, как например холмы. Если автомобиль начинает замедляться, круиз-контроль видит это ускорение  и до того, как скорость может сильно измениться, реагирует открытием дроссельной заслонки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Рисунок 1.3 – Входы и выходы системы круиз-контроль

1.7 Конструкция системы круиз-контроль

Далее будет рассмотрена  конструкция системы круиз-контроля, которая предлагается для установки на отечественные автомобили. В конструкцию входят электронный блок управления, датчики, исполнительный механизм и пульт управления. Как и в других электронных системах, руководит ее работой электронный блок управления (ЭБУ). Включив систему, водитель задает требуемые параметры движения автомобиля и далее уже компьютер осуществляет анализ информации, которая непрерывно поступает от датчика скорости движения или частоты вращения коленчатого вала двигателя. После обработки полученной информации «центр управления» выдает команды исполнительному механизму, назначение которого  - управлять дроссельной заслонкой, т.е. устанавливать необходимые обороты двигателя.

 Исполнительный механизм  может быть двух типов: вакуумный  или с электродвигателем. Принцип работы первого - вакуумного - базируется на использовании разрежения во впускном коллекторе. Подключают его к трубопроводу, идущему к вакуумному регулятору системы зажигания, при этом какого-либо влияния на работу системы зажигания такой отбор давления (разрежения) не оказывает. Работает механизм аналогично вакуумному корректору угла опережения зажигания - создаваемое разрежение в одной полости механизма вытягивает диафрагму, которая связана с тросом привода дроссельной заслонки. Разрежение используется не постоянно, а только когда появляется надобность изменить положение дроссельной заслонки. Управление вакуумным приводом осуществляется с помощью электромагнитного клапана, который регулирует давление (разрежение) в диафрагменной полости. При выключении системы круиз-контроль давление в диафрагменных полостях с помощью электроклапана выравнивается с атмосферным, за счет чего не создается помех управлению дроссельной заслонкой в «ручном» режиме. В другой конструкции исполнительного механизма - с электродвигателем - тяговое усилие на перемещение троса газа создается электродвигателем. Команды на электроклапан или электродвигатель поступают от блока управления [8].

Датчики, дающие информацию блоку управления, по назначению можно  разделить на два типа: основные и вспомогательные. Основные датчики  непрерывно информируют блок управления о скорости движения или режиме работы двигателя. В зависимости от типа электрооборудования автомобиля они  могут устанавливаться в различных  местах. Показания скорости можно  «снимать» путем установки специального переходника на трос спидометра. Если же эти данные поступают прямо  с катушки зажигания или прерывателя, то автоматика будет регулировать уже  не скорость, а обороты двигателя, от постоянства которых напрямую зависит и поддержание заданной скорости. Вспомогательные датчики-выключатели  подключаются к педалям тормоза, сцепления. Их назначение - отключать систему круиз-контроль при экстренном переходе в ручной режим управления.

Управляется система круиз-контроль с помощью одной ручки с  несколькими кнопками. После того, как питание системы включено, можно фиксировать текущую скорость автомобиля, кратковременно нажав на кнопку «запоминание скорости». После  этого скорость будет поддерживаться автоматически, и водитель может снять ногу с педали газа. Если скорость необходимо уменьшить или увеличить, можно воспользоваться тормозом или педалью газа и снова нажать на ту же кнопку - автомобиль будет ехать с новой скоростью. Можно изменить скорость и иначе. Если удерживать кнопку «запоминания скорости» нажатой, то скорость начнет плавно уменьшаться. Для увеличения скорости используют другую кнопку — «восстановление»: при её удержании скорость будет плавно нарастать. Название кнопки «восстановление» объясняется следующим. «Электронный мозг» запоминает скорость автомобиля, и он помнит ее даже после ее отключения, нажав на тормоз (или сцепление в машинах с ручной КПП). После торможения вернуться к прежней скорости движения можно - нажав кнопку «восстановление». Во многих системах данного типа есть также и функция дискретного изменения скорости. Короткое нажатие одной из кнопок ведет к увеличению скорости автомобиля, а другой - к уменьшению на 1 мил/час или на 1,6 км/ч.

 Круиз-контроль может устанавливаться на автомобили, как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями. На многих автомобилях наиболее эффективно система работает в интервале скорости от 60 до 160 км/ч независимо от вида трансмиссии, при более низких скоростях появляются колебания оборотов двигателя, из-за чего автомобиль «дергается». У некоторых таких систем скоростные ограничения заложены в программу управления, при этом ниже определенной скорости, например, 30 км/ч, система автоматического поддержания скорости не включается. Выключение системы происходит в нескольких случаях: при нажатии педали тормоза или сцепления и при выключении питания или «массы».

2. Российская система навигации ГЛОНАСС

2.1 Основные элементы системы ГЛОНАСС и принцип её работы

 Основные элементы спутниковой системы навигации:

- Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;

- Наземная система управления и контроля, включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;

- Приёмное клиентское оборудование («спутниковых навигаторов»), используемое для определения координат;

- Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

Принцип работы спутниковых  систем навигации основан на измерении  расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с  большой точностью. Таблица положений  всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой  спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно  использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью  обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить  положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника  основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для  осуществления возможности измерения  времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы  излучает сигналы точного времени  в составе своего сигнала используя  точно синхронизированные с системным  временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом  сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный  приёмник вычисляет координаты антенны. Дополнительно накапливая и обрабатывая  эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить  такие параметры движения, как  скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д. [1]

В реальности работа системы  происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических  приёмов по их решению: 
           - Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью); 
           - Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников; 
           - Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах; 
          - Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе; 
          - Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

2.2 Точность системы ГЛОНАСС

Определению правильного  псевдорасстояния погрешности мешают следующие факторы для ГЛОНАСС  системы: 

Фактор	Погрешность ГЛОНАСС, м
ионосфера	7
тропосфера	2
ошибка часов	4
шумы приёмника	6
переотражение	3
общая ошибка(UERE)	11

 

         2.3_Технические детали работы систем ГЛОНАСС 
         Некоторые особенности основных систем спутниковой навигации ГЛОНАСС:  
система имеют двойное назначение — военное и гражданское, поэтому излучает два вида сигналов: один с пониженной точностью определения координат (~100 м) для гражданского применения и другой высокой точности (~10-15 м и точнее) для военного применения. Для ограничения доступа к точной навигационной информации вводят специальные помехи, которые могут быть учтены после получения ключей от соответствующего военного ведомства. В настоящее время эти помехи отменены, и точный сигнал доступен гражданским приёмникам, однако в случае соответствующего решения государственных органов стран-владельцев военный код может быть снова заблокирован

Спутники ГЛОНАСС (шифр «Ураган») находятся в трёх плоскостях на высоте примерно 19 100 км. Номинальное количество спутников в обеих системах — 24. Группировка ГЛОНАСС была полностью  развёрнута в декабре 1995-го, но с  тех пор значительно деградировала [2].

Система использует сигналы на основе т. н. «псевдошумовых последовательностей», применение которых придаёт ей высокую помехозащищённость и надёжность при невысокой мощности излучения передатчиков.

В соответствии с назначением, в системе есть две базовые  частоты — L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности). В ГЛОНАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 — только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа).

Каждый спутник системы, помимо основной информации, передаёт также вспомогательную, необходимую  для непрерывной работы приёмного  оборудования. В эту категорию  входит полный альманах всей спутниковой  группировки, передаваемый последовательно  в течение нескольких минут. Таким  образом, старт приёмного устройства может быть достаточно быстрым, если он содержит актуальный альманах (порядка 1-й минуты) - это называется «тёплый старт», но может занять и до 15-ти минут, если приёмник вынужден получать полный альманах -т. н. «холодный старт». Необходимость в «холодном старте» возникает обычно при первом включении приёмника, либо если он долго не использовался.

Для подавления сигналов спутниковых  навигационных систем используются передатчики активных помех. Впервые  широкой общественности передатчики разработки российской компании «Авиаконверсия» были представлены в 1997 году на авиасалоне МАКС-1997.

2.4 Дифференциальное измерение

 Отдельные модели спутниковых приёмников позволяют производить т.н. «дифференциальное измерение» расстояний между двумя точками с большой точностью (сантиметры). Для этого измеряется положение навигатора в двух точках с небольшим промежутком времени. При этом, хотя каждое такое измерение имеет точность порядка 10-15 метров без наземной системы корректировки и 10-50 см с такой системой, измеренное расстояние имеет погрешность намного меньшую, так как факторы, мешающие измерению (погрешность орбит спутников, неоднородность атмосферы в данном месте Земли и т. д.) в этом случае взаимно вычитаются. Кроме того, есть несколько систем, которые посылают уточняющую информацию («дифференциальную поправку к координатам»), позволяющую повысить точность измерения координат приёмника до десяти сантиметров. Дифференциальная поправка основана либо на геостационарных спутниках либо на наземных базовых станциях, может быть платной или бесплатной [4].

2.5 Классификация антенн ГЛОНАСС-навигаторов

По конструкивному исполнению антенны ГЛОНАСС-навигаторов бывают двух видов:

         - внутренняя (встроенная) антенна - находится внутри корпуса навигатора; 
           - внешняя аненна - устанавливается снаружи навигатора и соединяется с ним кабелем.

Независимо от конструктивного исполнения, антенны всех ГЛОНАСС-навигаторов различаются по принципу приёма  радиосигналов и  бывают двух типов: 
          плоская (Patch) антенна;  
          спиралевидная (Helix) антенна.

Название плоской антенны (Helix) связано с особенностью ее конструкции. Она представляет собой диэлектрик цилиндрической формы с навитой на него спиралью [5]. Если антенна внутренняя, то тип антенны можно определить визуально - плоская антенна располагается внутри корпуса навигатора и снаружи её не видно, а спиралевидная – выступает за пределы корпуса навигатора.

2.6 Характеристики разных типов антенн ГЛОНАСС-навигаторов

В действительности на качество приема сигнала влияет не тип конструкции, а усиление антенны и ее диаграмма  направленности. Эти параметры в  свою очередь зависят от размеров антенны.

Плоская антенна (Patch) – более предпочтительна для использования в автомобильных ГЛОНАСС-навигаторах, поскольку более приспособлена для приёма сигнала от спутников, располагающихся вверху, а не у горизонта, что более важно в условиях гористой или лесистой местности. Кроме того, согласно алгоритму работы приемник выбирает спутники, которые расположены под большим углом к горизонту, т.е. вверху. Вместе с новейшими высокочувствительными чипсетами плоская антенна обеспечивает непрерывное позиционирование, поскольку принимает даже отраженные сигналы. Хотя точность будет уменьшаться, но в любой момент времени пользователь будет иметь рассчитанное значение координат.

Спиралевидная антенна (Helix) - более предпочтительна для использования в туристических навигаторах. Благодаря выступающей спиралевидной конструкции стержневого типа, спиралевидная антенна имеет диаграмму направленности 180 градусов и способна принимать сигнал даже от спутников, находящихся возле горизонта, также она имеет большие размеры и поэтому обеспечивает лучшее усиление, чем плоская антенна. Следовательно, приемник со спиралевидной антенной способен отслеживать большее количество спутников. Спиралевидные антенны намного лучше работают в вертикальном положении, а значит они больше подходят для портативного оборудования (трекеров, навигаторов для туристов), так как в таких ситуациях вертикальное положение более вероятно.

Опыт различных пользователей  показал, что спиралевидная антенна  в целом намного лучше принимает  радиосигнал в лесистой местности  или при высокой облачности. Из-за особенности поверхности, выступающая  спиралевидная антенна обеспечит  лучший прием во время дождя, поскольку  капли воды не собираются на ней.  Испытания современных устройств  со спиралевидной антенной показало, что они способны принимать сигнал даже в помещении с окнами и  в поезде, хотя, конечно, погрешность  в этом случае возрастает.