Идея следить за перемещениями различных объектов в буквальном смысле слова сверху с земной орбиты — возникла после запуска в СССР первого искусственного спутника Земли в 1957 году. Однако в реальность первыми ее воплотили американцы, создав в 1964 году систему слежения, из которой к 1978 году выросла первая система глобального позиционирования NAVSTAR GPS.  Вторая, российская ГЛОНАСС, официально была сдана в эксплуатацию в 1993 году, но реально заработала только в 2006-м.

P align=justify>Идея следить за перемещениями различных объектов в буквальном смысле слова сверху с земной орбиты — возникла после запуска в СССР первого искусственного спутника Земли в 1957 году. Однако в реальность первыми ее воплотили американцы, создав в 1964 году систему слежения, из которой к 1978 году выросла первая система глобального позиционирования NAVSTAR GPS.  Вторая, российская ГЛОНАСС, официально была сдана в эксплуатацию в 1993 году, но реально заработала только в 2006-м.

Высокий наблюдатель
Обе глобальные системы действуют по одной схеме. Самое дорогостоящее звено — спутники, которые вращаются вокруг Земли и посылают радио-сигналы. В американской системе на высоте 20,2 километра постоянно «трудится» тридцать два (еще несколько — в резерве и на ТО). В российской ГЛОНАСС активных спутников двадцать-двадцать четыре (всего около тридцати), на расстоянии 19,1 километра. Это дает стопроцентное, как утверждают специалисты, покрытие земной поверхности. То есть сигнал со спутников можно поймать практически в любой точке планеты.
В GPS применяется кодовое разделение спутниковых каналов, в ГЛОНАСС — частотное. Управление орбитальной группировкой NAVSTAR ведется с главной контрольной станции, расположенной на авиабазе ВВС США Шривер (Schriever) в штате Колорадо Спрингс. Орбитальной группировкой ГЛОНАСС с главной контрольной станции в Краснознаменске управляют космические войска России.

Космическая математика
Ловит «послание» из космоса специальный прибор — приемник (контроллер, трекер). Его задача — определить свое местонахождение на цифровой карте Земли относительно спутников системы.
Проводится математический расчет: приемник «засекает» время, в течение которого сигнал от спутника доходит до него, и умножает на скорость света. Получается расстояние — от объекта до спутника. Одновременно прибор принимает и обрабатывает сигналы сразу от нескольких спутников (от 6 до 13), что позволяет с высокой точностью определить широту, долготу и высоту своего положения на цифровой карте Земли.

Канал связи
Следующий шаг — передача координат объекта диспетчеру системы. Через  мобильный Интернет или спутники связи передаются координаты и уникальный номер блока, по которому система идентифицирует транспортное средство.
При использовании сотовой связи в трекер устанавливается SIM-карта оператора. В 2011 году появились контроллеры с двумя «симками». Если наблюдаемый объект выходит из зоны покрытия одного оператора сотовой связи, прибор переключается на второго.
«Сотовая связь стандарта GSM — оптимальный вариант. Зона ее покрытия постоянно расширяется, сигнал становится все более устойчивым, соответственно, растет охват территорий, где можно вести мониторинг транспорта с помощью сотовой связи. Но там, где ее нет, приходится задействовать передачу навигационной и служебной информации от блоков по каналам спутниковой связи. Это намного дороже, однако для особо удаленных районов — единственная возможность осуществлять мониторинг за движением транспортных средств. Ведь перевозить могут как детей, так и особо опасные грузы, — говорит директор «Краевого Центра Коммуникаций» (Красноярский край) Вадим Николаевич Войцеховский. — Сегодня вы можете оказаться в любой точке Красноярского края, и ваш приемник ГЛОНАСС себя «найдет». Вопрос только в том, как передать оттуда информацию на сервер. Если ваш прибор допускает передачу данных посредством спутниковых каналов, это всегда возможно. Если сотовых — только если в данном месте есть покрытие вашего оператора».

База системы
Информация от всех мобильных модулей собирается одним или несколькими коммуникационными серверами, а затем стекается на один основной сервер базы данных системы. С них сведения поступают к оператору системы, а от него — к непосредственным пользователям.
Наблюдать за движением, например, автотранспорта коммерческого предприятия его сотрудники могут с любого компьютера, подключенного к сети Интернет. Можно отследить местоположение транспортного средства в режиме online. И точно узнать, где и когда бывает автомобиль в течение рабочего дня, не отклоняется ли он от заданного маршрута. Расстояние до объекта мониторинга значения не имеет. Через системы спутникового слежения посредством сети Интернет сегодня можно «увидеть» его, даже находясь в другом полушарии Земли.

Вопрос безопасности
Проблема выбора конкретной системы мониторинга для владельцев большинства мобильных модулей сегодня не стоит. Многие современные контроллеры способны «сотрудничать» с обеими глобальными системами в формате software as service. Но есть варианты, cовместимые только c одной из них.
Так, в России в основном используется отечественная разработка — система ГЛОНАСС, в соответствии с рекомендациями профильных министерств, заинтересованных в развитии отечественной системы спутникового мониторинга. Вопрос не столько в лояльности к местному производителю, сколько в национальной  безопасности. Ведь американские военные оставляют за собой право в любой момент отключить пользователей других стран от своей системы GPS.
Вступивший в силу первого января 2014 года закон Российской Федерации «О Государственной автоматизированной информационной системе «ЭРА-ГЛОНАСС» предписывает оснащать весь транспорт категорий M (коммерческие перевозки пассажиров) и N (перевозка опасных грузов) навигационными терминалами, отвечающими определенным требованиям. И работающими с системой ГЛОНАСС.

Точные координаты
Точность определения местонахождения объекта, по данным операторов, для гражданских пользователей в GPS составляет от трех до пятнадцати метров, в ГЛОНАСС — пять-десять метров.
«Если говорить о спутниковом мониторинге, то точность зависит от количества «видимых» спутников и конечного оборудования, — объясняет коммерческий директор филиала МТС в Красноярском крае Илья Русинов. — Если же мониторинг осуществляется на основе сотовой сети (LBS) — то все определяется покрытием данной сети. То есть количеством базовых станций оператора на территории и площади, которую каждая из этих станций фактически обслуживает».
Свою роль играет и тип навигационного сигнала спутника. Сигнал стандартной точности (СТ) доступен всем пользователям системы. Сигнал высокой точности (ВТ) — только военным. 

В цифровом формате
Определение координат — базовая, но далеко не единственная задача систем спутникового мониторинга. Его функционал постоянно расширяется, а мобильные модули обрастают новыми возможностями.
Продвинутые трекеры умеют считывать данные с бортового оборудования, оснащенного цифровым и/или аналоговым портами либо более специализированным интерфейсом CAN. Могут записывать и передавать на диспетчерский пульт информацию о расходе топлива, скорости движения, данные специальных датчиков о температуре воздуха в рефрижераторе, о состоянии водительского сиденья, зажигания, давления на ось и так далее.
Сегодня система способна «сообщать» об аварии или другой нештатной ситуации — с помощью «тревожной» кнопки либо специализированного датчика. Можно включать сигнализацию и дистанционно запускать двигатель автомобиля. Разговаривать с диспетчером по каналу голосовой связи и передавать видеоизображения.

Каждый шаг
При желании можно даже «посмотреть», поднят в текущий момент времени ковш экскаватора или опущен, открыты ли капот или дверь, «увидеть» угол поворота стрелы крана, определить угол наклона транспортного средства. Модули для такси могут взаимодействовать с датчиками, которые определяют наличие клиента в салоне. В общественном транспорте можно вести персонализированный учет проезда пассажиров. При этом сам водитель о наличии трекера и датчиков может не знать: возможна их скрытая установка.
«Недавно в системе ГЛОНАСС появилась возможность фиксировать нарушения регламента работы транспорта, — рассказывает Вадим Николаевич Войцеховский. — Например, если автомобиль стоит на месте более двух минут или, наоборот, машина едет слишком быстро, а также если водитель отклоняется от намеченного маршрута, на пульт диспетчера поступает сигнал несоответствия. Эта функция используется при мониторинге транспорта, перевозящего опасные грузы».
Программное обеспечение для спутникового мониторинга может интегрироваться с другими автоматизированными системами пользователя — бухгалтерской, складской и так далее. Это удобно и позволяет оптимизировать рабочий процесс.

Чистая экономика
Только мониторинг расхода топлива, по наблюдениям специалистов, дает экономию горючего в показателях от 30 до 50 %. В государственном масштабе цифры получаются огромными и оправдывают затраты на содержание спутниковых систем.
Кроме того, система позволяет оптимизировать график и схему движения транспортных средств, вести автоматический учет доставки грузов в заданные точки и исполнения расписания движения пассажирского транспорта. Это дополнительная экономия.
В Красноярском крае абонентская плата за использование системы ГЛОНАСС для мониторинга автотранспорта предприятия сегодня  составляет от пятисот до двух тысяч рублей за автомобиль. Покупка и установка навигационного оборудования оплачивается отдельно: от трех до двадцати тысяч рублей за прибор. Некоторые операторы предлагают взять приемное устройство в аренду. На российском рынке сегодня представлено множество марок такого оборудования — отечественного и зарубежного производства, имеющих различный функционал, размеры и исполнение вплоть до пылевлагозащищенного.
 
Новые игроки
В ближайшие годы дуэт NAVSTAR-GPS и ГЛОНАСС обещает трансформироваться в квартет. На конец 2014 — начало 2015 года намечен запуск европейской системы спутниковой навигации GALILEO. К 2020 году Китай планирует запустить свою глобальную систему Compass/Beidou. Ее первые спутники уже выведены на орбиту. 
Собственные национальные системы спутникового мониторинга готовят Индия и Япония. Индийская Gagan будет работать на территории страны и на расстоянии полутора тысяч километров от границы. Ее хотят «включить»  уже в ближайшее время. Японская Quasi-Zenith (QZSS) будет использоваться для навигации в Японии и соседних районах Юго-Восточной Азии.