Täna räägime sellest, mis on GPS, kuidas see süsteem töötab. Pöörame tähelepanu selle tehnoloogia arengule, selle funktsionaalsetele omadustele. Arutame ka interaktiivsete kaartide rolli süsteemis.
GPS-i ajalugu
Globaalse positsioneerimissüsteemi ehk koordinaatide määramise tekkelugu sai alguse USA-s 50ndatel, kui kosmosesse saadeti esimene Nõukogude satelliit. Stardit jälginud Ameerika teadlaste meeskond märkas, et kui satelliit eemaldus, muutis see ühtlaselt signaali sagedust. Pärast andmete süvaanalüüsi jõuti järeldusele, et satelliidi abil, täpsem alt selle asukoha ja väljastatava signaali abil on võimalik täpselt määrata inimese asukohta ja kiirust maa peal, samuti nagu vastupidi, satelliidi kiirus ja asukoht orbiidil täpse inimese koordinaatide määramisel. Seitsmekümnendate aastate lõpuks käivitas USA kaitseministeerium GPS-süsteemi enda tarbeks ja paar aastat hiljem sai see ka tsiviilkasutuseks. Kuidas GPS-süsteem praegu töötab? Täpselt nii, nagu see tol ajal töötas, samade põhimõtete ja aluste järgi.
Satelliitvõrk
Rohkem kui kakskümmend neli Maa orbiidil olevat satelliiti edastavad raadioankruid. Satelliitide arv on erinev, kuid orbiidil on alati õige arv, et tagada tõrgeteta töö, pluss mõned neist on reservis, et kui esimene ebaõnnestub, võtavad nad oma funktsioonid üle. Kuna igaühe kasutusiga on ligikaudu 10 aastat, on turule tulemas uued, täiendatud versioonid. Satelliidid pöörlevad kuuel orbiidil ümber Maa vähem kui 20 tuhande km kõrgusel, see moodustab omavahel ühendatud võrgu, mida juhivad GPS-jaamad. Viimased asuvad troopilistel saartel ja on ühendatud USA peamise koordinatsioonikeskusega.
Kuidas GPS-navigaator töötab?
Tänu sellele võrgule saate asukoha teada, arvutades satelliitidelt tuleva signaali viivituse ja kasutades seda teavet koordinaatide määramiseks. Kuidas GPS-süsteem praegu töötab? Nagu iga kosmose navigatsioonivõrk, on see täiesti tasuta. See töötab suure efektiivsusega kõikides ilmastikutingimustes ja igal kellaajal. Ainus ost, mida peaksite ostma, on GPS-navigaator või seade, mis toetab GPS-i funktsioone. Tegelikult põhineb navigaatori tööpõhimõte kaua kasutatud lihtsal navigeerimisskeemil: kui tead täpselt kohta, kus markerobjekt asub, mis on orientiiri rolliks kõige sobivam, ja kaugust sellest joonista ring, millele märgi oma punkt punktiga.asukoht. Kui ringi raadius on suur, asendage see sirgjoonega. Joonista mitu sellist riba oma võimalikust asukohast markerite poole, joonte lõikepunkt näitab kaardil sinu koordinaate. Ül altoodud satelliidid mängivad sel juhul lihts alt nende markerobjektide rolli, mis asuvad teie asukohast umbes 18 tuhande km kaugusel. Kuigi nad tiirlevad suurel kiirusel, jälgitakse nende asukohta pidev alt. Igal navigaatoril on GPS-vastuvõtja, mis on programmeeritud soovitud sagedusele ja on satelliidiga otseses suhtluses. Iga raadiosignaal sisaldab teatud hulga kodeeritud informatsiooni, mis sisaldab väiteid satelliidi tehnilise seisukorra, asukoha Maa orbiidil ja ajavööndi (täpne kellaaeg) kohta. Muide, teave täpse aja kohta on kõige vajalikum teie koordinaatide kohta andmete saamiseks: käimasoleva raadiosignaali tagastamise ja vastuvõtmise vahelise aja arvutamine korrutatakse raadiolaine enda kiirusega ja lühiajaliste arvutuste korral arvutatakse teie navigatsiooniseadme ja orbiidil oleva satelliidi vaheline kaugus.
Sünkroonimisprobleemid
Sellest navigeerimispõhimõttest lähtudes võib eeldada, et koordinaatide täpseks määramiseks võib vaja minna vaid kahte satelliiti, mille signaalide põhjal on ristumispunkti lihtne leida ja lõpuks - koht, kus sa oled. Kuid kahjuks nõuavad tehnilised põhjused markerina teise satelliidi kasutamist. Koduprobleem peitub GPS-vastuvõtja kellas, mis ei võimalda piisavat sünkroniseerimist satelliitidega. Selle põhjuseks on aja kuvamise erinevus (teie navigaatoris ja ruumis). Satelliitidel on kallid kvaliteetsed aatomipõhised kellad, mis võimaldab ülitäpselt aega hoida, samas kui tavalised vastuvõtjad lihts alt ei saa selliseid kronomeetreid kasutada, kuna mõõtmed, maksumus ja töö keerukus ei võimalda neid igal pool kasutada. Isegi väike 0,001-sekundiline viga võib nihutada koordinaate rohkem kui 200 km võrra!
Kolmas marker
Nii otsustasid arendajad jätta GPS-navigaatoritesse tavapärase kvartskellade tehnoloogia ja valida teistsuguse tee, täpsem alt - kasutada järgneval ristmikul vastav alt kolme sama arvu jooni kahe satelliidi orientiiri asemel. Probleemi lahendus põhineb geniaalselt lihtsal väljapääsul: kui kolme määratud markeri kõik sirged lõikuvad, isegi võimalike ebatäpsuste korral, tekib kolmnurga kujul tsoon, mille keskpunkt võetakse selle keskpunktiks. - teie asukoht. Samuti võimaldab see tuvastada vastuvõtja ja kõigi kolme satelliidi vahelise aja erinevuse (mille erinevus on sama), mis võimaldab teil korrigeerida joonte ristumiskohta täpselt keskel, teisisõnu - see määrab teie GPS-koordinaadid.
Üks sagedus
Samuti tuleb märkida, et kõik satelliidid saadavad teavet teie seadmesse samal sagedusel ja see on üsna ebatavaline. Kuidaskas GPS-navigaator töötab ja kuidas ta kogu infot õigesti tajub, kui kõik satelliidid pidev alt ja samaaegselt talle infot saadavad? Kõik on üsna lihtne. Enda määramiseks saadavad satelliidil olevad saatjad ka standardset informatsiooni raadiosignaalis, mis sisaldab krüptitud koodi. See teatab satelliidi maksimaalsetest omadustest ja sisestatakse teie seadme andmebaasi, mis võimaldab teil seejärel kontrollida satelliidi andmeid navigaatori andmebaasiga. Isegi kui levialas on suur hulk satelliite, saab neid väga kiiresti ja lihts alt tuvastada. Kõik see lihtsustab kogu skeemi ning võimaldab kasutada GPS-navigaatorites väiksemaid ja nõrgemaid vastuvõtuantenne, mis vähendab kulusid ning vähendab seadmete disaini ja mõõtmeid.
GPS-kaardid
GPS-kaardid laaditakse teie seadmesse eraldi, kuna te ise mõjutate selle piirkonna valikut, kuhu soovite liikuda. Süsteem määrab ainult teie koordinaadid planeedil ja kaartide ülesanne on luua ekraanil uuesti graafiline versioon, millele koordinaadid rakendatakse, mis võimaldab teil maastikul navigeerida. Kuidas GPS sel juhul töötab? Tasuta, see jääb sellesse olekusse jätkuv alt, mõnes veebipoes (ja mitte ainult) on kaardid endiselt tasulised. Sageli luuakse GPS-navigaatoriga seadmele eraldi rakendused kaartidega töötamiseks: nii tasulised kui ka tasuta. Kaartide mitmekesisus üllatab meeldiv alt ja võimaldab rajada tee punktist A punkti B võimalikult informatiivselt ja kõigi mugavustega: millistest vaatamisväärsustest möödute, lühim teesihtkohta, suunda näitav häälassistent ja teised.
GPS-i lisavarustus
GPS-i kasutatakse enamaks kui lihts alt õiges suunas näitamiseks. See võimaldab teil jälgida objekti, mis võib sisaldada nn majakat või GPS-jälgijat. See koosneb signaali vastuvõtjast endast ja saatjast, mis põhineb gsm, 3gp või muudel sideprotokollidel, et edastada teavet objekti asukoha kohta kontrolli teostavatele teeninduskeskustele. Neid kasutatakse paljudes tööstusharudes: turvalisus, meditsiin, kindlustus, transport ja paljud teised. Samuti on olemas autojälgijad, mis ühendatakse ainult autoga.
Reisige probleemideta
Iga päevaga lähevad kaardi ja püsikompassi väärtused aina kaugemale minevikku. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad inimesel sillutada teed oma teekonnale minimaalse aja-, jõu- ja rahakaoga, nähes samal ajal kõige põnevamaid ja huvitavamaid kohti. See, mis sajand tagasi oli fantaasia, on tänaseks saanud reaalsuseks ja sellest saavad kasu peaaegu kõik: sõjaväelastest, meremeestest ja lennukipilootidest turistide ja kulleriteni. Nüüd kogub suurt populaarsust nende süsteemide kasutamine kommerts-, meelelahutus-, reklaamitööstuses, kus iga ettevõtja saab end globaalsele maailmakaardile näidata ja teda pole üldse raske leida. Loodame, et see artikkel on aidanud kõiki, kes on huvitatud GPS-ist - kuidas see töötab, mille alusel määratakse koordinaadid, midaselle tugevad ja nõrgad küljed.
