Astăzi vom vorbi despre ce este GPS-ul, cum funcționează acest sistem. Să acordăm atenție dezvoltării acestei tehnologii, caracteristicilor sale funcționale. Vom discuta, de asemenea, rolul pe care hărțile interactive îl joacă în sistem.
Istoria GPS
Istoria apariției unui sistem de poziționare globală, sau a coordonatelor de determinare, a început în Statele Unite încă din îndepărtații ani 50, când primul satelit sovietic a fost lansat în spațiu. O echipă de oameni de știință americani care a monitorizat lansarea a observat că, pe măsură ce satelitul s-a îndepărtat, și-a schimbat uniform frecvența semnalului. După o analiză profundă a datelor, au ajuns la concluzia că, cu ajutorul unui satelit, mai detaliat, locația acestuia și semnalul emis, este posibil să se determine cu exactitate locația și viteza unei persoane pe pământ, precum și ca și invers, viteza și locația unui satelit pe orbită atunci când se determină coordonatele exacte ale persoanei. Până la sfârșitul anilor șaptezeci, Departamentul de Apărare al SUA a lansat sistemul GPS pentru propriile scopuri, iar câțiva ani mai târziu a devenit disponibil pentru uz civil. Cum funcționează sistemul GPS acum? Exact așa cum funcționa la acea vreme, conform acelorași principii și baze.
Rețea de satelit
Peste douăzeci și patru de sateliți pe orbita Pământului transmit ancore radio. Numărul de sateliți variază, dar există întotdeauna numărul potrivit pe orbită pentru a asigura o funcționare armonioasă, plus unii dintre ei sunt în rezervă, astfel încât dacă primul eșuează, își vor prelua funcțiile. Deoarece durata de viață a fiecăruia dintre ele este de aproximativ 10 ani, sunt lansate versiuni noi, actualizate. Sateliții se rotesc în șase orbite în jurul Pământului la o altitudine mai mică de 20 de mii de km, formând o rețea interconectată, care este controlată de stațiile GPS. Acestea din urmă sunt situate pe insule tropicale și sunt conectate la centrul principal de coordonare din SUA.
Cum funcționează un navigator GPS?
Mulțumită acestei rețele, puteți afla locația calculând întârzierea semnalului de la sateliți și folosind aceste informații pentru a determina coordonatele. Cum funcționează sistemul GPS acum? Ca orice rețea de navigație din spațiu, este complet gratuită. Funcționează cu eficiență ridicată în toate condițiile meteorologice și în orice moment al zilei. Singura achiziție pe care ar trebui să o aveți este navigatorul GPS în sine sau un dispozitiv care acceptă funcții GPS. De fapt, principiul de funcționare al navigatorului se bazează pe o schemă simplă de navigare folosită de mult timp: dacă cunoașteți exact locul în care se află obiectul marcator, care este cel mai potrivit pentru rolul unui reper și distanța de la acesta la tu, desenează un cerc pe care să marchezi punctul tău cu un punct. Locație. Dacă raza cercului este mare, înlocuiți-o cu o linie dreaptă. Desenați mai multe astfel de benzi din locația dvs. posibilă către marcatori, punctul de intersecție al liniilor vă va indica coordonatele pe hartă. Sateliții de mai sus în acest caz joacă doar rolul acestor obiecte marker cu o distanță de aproximativ 18 mii km de locația dvs. Deși orbitează cu viteză mare, locația lor este monitorizată constant. Fiecare navigator are un receptor GPS, care este programat la frecvența dorită și este în interacțiune directă cu satelitul. Fiecare semnal radio conține o anumită cantitate de informații codificate, care include declarații despre starea tehnică a satelitului, locația acestuia pe orbita Pământului și fusul orar (ora exactă). Apropo, informațiile despre ora exactă sunt cele mai necesare pentru obținerea datelor despre coordonatele dvs.: calculul în curs al intervalului de timp dintre revenirea și recepția semnalului radio este înmulțit cu viteza undei radio în sine și, prin calcule pe termen scurt, se calculează distanța dintre dispozitivul dvs. de navigație și satelitul aflat pe orbită.
Probleme de sincronizare
Pe baza acestui principiu de navigare, se poate presupune că pentru a vă determina coordonatele cu precizie, este posibil să aveți nevoie de doar doi sateliți, pe baza semnalelor cărora va fi ușor să găsiți punctul de intersecție, iar în final - locul unde te afli. Dar, din păcate, motive tehnice impun folosirea unui alt satelit ca marker. Acasăproblema constă în ceasul receptorului GPS, care nu permite o sincronizare suficientă cu sateliții. Motivul pentru aceasta este diferența de afișare a timpului (pe navigator și în spațiu). Sateliții au ceasuri atomice scumpe de în altă calitate, ceea ce le permite să țină timpul cu o precizie extremă, în timp ce receptorii convenționali pur și simplu nu pot folosi astfel de cronometre, deoarece dimensiunile, costul și complexitatea operațiunii nu le-ar permite să fie folosite peste tot. Chiar și o mică eroare de 0,001 secunde poate schimba coordonatele cu mai mult de 200 km!
Al treilea marcator
Așa că dezvoltatorii au decis să lase tehnologia obișnuită a ceasurilor cu quartz în navigatoarele GPS și să urmeze o cale diferită, mai precis - folosiți trei, respectiv, același număr de linii pentru intersecția ulterioară în loc de două repere prin satelit.. Soluția problemei se bazează pe o cale de ieșire ingenios de simplă: atunci când toate liniile de la cele trei marcaje desemnate se intersectează, chiar și cu posibile inexactități, se creează o zonă sub forma unui triunghi, al cărui centru este luat ca mijloc. - locația ta. De asemenea, vă permite să detectați diferența de timp dintre receptor și toți cei trei sateliți (pentru care diferența va fi aceeași), ceea ce vă permite să corectați intersecția liniilor exact în centru, cu alte cuvinte - aceasta vă determină Coordonatele GPS.
Frecvență unică
De asemenea, trebuie remarcat faptul că toți sateliții trimit informații către dispozitivul dvs. pe aceeași frecvență, iar acest lucru este destul de neobișnuit. CumFuncționează un navigator GPS și cum percepe corect toate informațiile dacă toți sateliții îi trimit informații în mod continuu și simultan? Totul este destul de simplu. Pentru a se determina, emițătorii de pe satelit trimit și informații standard în semnalul radio, care conține un cod criptat. Raportează caracteristicile maxime ale satelitului și este introdus în baza de date a dispozitivului dvs., ceea ce vă permite apoi să verificați datele de pe satelit cu baza de date a navigatorului. Chiar și cu un număr mare de sateliți în rază de acțiune, aceștia pot fi identificați foarte rapid și ușor. Toate acestea simplifică întreaga schemă și permit utilizarea unor antene de recepție mai mici și mai slabe în navigatoarele GPS, ceea ce reduce costul și reduce designul și dimensiunile dispozitivelor.
hărți GPS
Hărțile GPS sunt descărcate pe dispozitivul dvs. separat, deoarece dvs. influențați alegerea zonei în care doriți să vă mutați. Sistemul stabilește doar coordonatele tale pe planetă, iar funcția hărților este de a recrea pe ecran o versiune grafică pe care se aplică coordonatele, care îți permite să navighezi pe teren. Cum funcționează GPS-ul în acest caz? Gratuit, continuă să rămână în acest statut, cardurile din unele magazine online (și nu numai) sunt încă plătite. Adesea, pentru un dispozitiv cu navigator GPS sunt create aplicații separate pentru lucrul cu hărți: atât plătite, cât și gratuite. Varietatea hărților surprinde plăcut și vă permite să configurați drumul de la punctul A la punctul B cât mai informativ și cu toate facilitățile: ce obiective veți trece, cel mai scurt drumspre destinație, asistent vocal care indică direcția și altele.
Echipament GPS suplimentar
GPS este folosit pentru mai mult decât pentru a vă îndrepta în direcția corectă. Vă permite să urmăriți un obiect, care poate conține un așa-numit far sau un tracker GPS. Este format din receptorul de semnal în sine și un transmițător bazat pe gsm, 3gp sau alte protocoale de comunicație pentru transmiterea informațiilor despre locația unui obiect către centrele de service care exercită controlul. Sunt folosite în multe industrii: securitate, medical, asigurări, transport și multe altele. Există și dispozitive de urmărire a mașinilor care se conectează exclusiv la mașină.
Călătorește fără probleme
Cu fiecare zi care trece, valorile hărții și ale busolei permanente merg din ce în ce mai departe în trecut. Tehnologiile moderne permit unei persoane să deschidă calea călătoriei sale cu pierderi minime de timp, efort și bani, în timp ce văd cele mai interesante și mai interesante locuri. Ceea ce era o fantezie în urmă cu un secol a devenit realitate astăzi și aproape toată lumea poate profita de ea: de la militari, marinari și piloți de avioane până la turiști și curieri. Acum, utilizarea acestor sisteme pentru industriile comerciale, de divertisment, de publicitate câștigă o mare popularitate, unde fiecare antreprenor se poate indica pe harta globală a lumii și nu va fi deloc dificil să-l găsești. Sperăm că acest articol a ajutat pe toți cei interesați de GPS - cum funcționează, pe ce bază sunt determinate coordonatele, cepunctele sale forte și punctele slabe.
