I dag skal vi snakke om hva GPS er, hvordan dette systemet fungerer. La oss ta hensyn til utviklingen av denne teknologien, dens funksjonelle funksjoner. Vi vil også diskutere rollen interaktive kart spiller i systemet.
The History of GPS
Historien om fremveksten av et glob alt posisjoneringssystem, eller å bestemme koordinater, begynte i USA på de fjerne 50-tallet da den første sovjetiske satellitten ble skutt opp i verdensrommet. Et team av amerikanske forskere som overvåket oppskytingen la merke til at når satellitten beveget seg bort, endret den signalfrekvensen jevnt. Etter en dyp analyse av dataene kom de til den konklusjon at ved hjelp av en satellitt, mer detaljert, dens plassering og det utsendte signalet, er det mulig å nøyaktig bestemme plasseringen og hastigheten til en person på jorden, også som omvendt, hastigheten og plasseringen til en satellitt i bane når man bestemmer den eksakte personens koordinater. På slutten av syttitallet lanserte det amerikanske forsvarsdepartementet GPS-systemet for sine egne formål, og noen år senere ble det tilgjengelig for sivilt bruk. Hvordan fungerer GPS-systemet nå? Akkurat slik det fungerte på den tiden, etter samme prinsipper og grunnlag.
satellittnettverk
Mer enn tjuefire satellitter i bane rundt jorden sender radioankere. Antall satellitter varierer, men det er alltid riktig antall i bane for å sikre jevn drift, pluss at noen av dem er i reserve slik at hvis den første svikter, vil de overta funksjonene deres. Siden levetiden til hver av dem er omtrent 10 år, lanseres nye, oppgraderte versjoner. Satellitter roterer i seks baner rundt jorden i en høyde på mindre enn 20 tusen km, det danner et sammenkoblet nettverk, som kontrolleres av GPS-stasjoner. Sistnevnte ligger på tropiske øyer og er knyttet til hovedkoordinasjonssenteret i USA.
Hvordan fungerer en GPS-navigator?
Takket være dette nettverket kan du finne ut plasseringen ved å beregne forsinkelsen til signalet fra satellittene, og bruke denne informasjonen til å bestemme koordinatene. Hvordan fungerer GPS-systemet nå? Som ethvert navigasjonsnettverk i verdensrommet er det helt gratis. Den fungerer med høy effektivitet under alle værforhold og når som helst på døgnet. Det eneste kjøpet du bør ha er selve GPS-navigatoren eller en enhet som støtter GPS-funksjoner. Egentlig er prinsippet for drift av navigatoren basert på et lenge brukt enkelt navigasjonsskjema: hvis du vet nøyaktig hvor markørobjektet er plassert, som er best egnet for rollen som et landemerke, og avstanden fra det til du, tegn en sirkel som markerer punktet ditt med en prikk.plassering. Hvis radiusen til sirkelen er stor, erstatt den med en rett linje. Tegn flere slike strimler fra din mulige plassering mot markørene, skjæringspunktet mellom linjene vil indikere koordinatene dine på kartet. De ovennevnte satellittene i dette tilfellet spiller bare rollen som disse markørobjektene med en avstand på omtrent 18 tusen km fra posisjonen din. Selv om de går i bane i stor hastighet, overvåkes deres plassering konstant. Hver navigator har en GPS-mottaker, som er programmert til ønsket frekvens og er i direkte interaksjon med satellitten. Hvert radiosignal inneholder en viss mengde kodet informasjon, som inkluderer utsagn om satellittens tekniske tilstand, dens plassering i jordens bane og tidssonen (nøyaktig tid). Forresten, informasjon om det nøyaktige klokkeslettet er det mest nødvendige for å få data om koordinatene dine: den pågående beregningen av tidslengden mellom retur og mottak av radiosignalet multipliseres med hastigheten til selve radiobølgen, og med ved korttidsberegninger, beregnes avstanden mellom navigasjonsenheten og satellitten i bane.
Synkroniseringsproblemer
Basert på dette navigasjonsprinsippet kan det antas at for nøyaktig å bestemme koordinatene dine, trenger du kanskje bare to satellitter, basert på signalene som det vil være enkelt å finne skjæringspunktet til, og til slutt - stedet der du er. Men dessverre krever tekniske årsaker bruk av en annen satellitt som markør. hjemproblemet ligger i klokken til GPS-mottakeren, som ikke tillater tilstrekkelig synkronisering med satellittene. Årsaken til dette er forskjellen i tidsvisning (på navigatoren og i rommet). Satellitter har dyre høykvalitets atombaserte klokker, som lar dem holde tiden med ekstrem nøyaktighet, mens konvensjonelle mottakere rett og slett ikke kan bruke slike kronometre, siden dimensjonene, kostnadene og kompleksiteten av operasjonen ikke ville tillate dem å brukes over alt. Selv en liten feil på 0,001 sekunder kan forskyve koordinatene med mer enn 200 km!
Tredje markør
Så utviklerne bestemte seg for å la den vanlige teknologien med kvartsklokker ligge i GPS-navigatorer og ta en annen vei, for å være mer presis - bruk henholdsvis tre like mange linjer for det påfølgende krysset i stedet for to satellitt-landemerker. Løsningen på problemet er basert på en geni alt enkel utvei: når alle linjene fra de tre utpekte markørene krysser hverandre, selv med mulige unøyaktigheter, opprettes en sone i form av en trekant, hvis sentrum tas som midten. - posisjonen din. Den lar deg også oppdage forskjellen i tid mellom mottakeren og alle tre satellittene (for hvilke forskjellen vil være den samme), som lar deg korrigere skjæringspunktet mellom linjene nøyaktig i midten, med andre ord - dette bestemmer din GPS-koordinater.
Enkeltfrekvens
Det bør også bemerkes at alle satellitter sender informasjon til enheten din på samme frekvens, og dette er ganske uvanlig. Hvordanfungerer en GPS-navigator og hvordan oppfatter den all informasjonen riktig hvis alle satellitter kontinuerlig og samtidig sender informasjon til den? Alt er ganske enkelt. For å bestemme seg selv sender senderne på satellitten også standardinformasjon i radiosignalet, som inneholder en kryptert kode. Den rapporterer de maksimale egenskapene til satellitten og legges inn i databasen til enheten din, som deretter lar deg sjekke dataene fra satellitten med databasen til navigatoren. Selv med et stort antall satellitter innen rekkevidde, kan de identifiseres veldig raskt og enkelt. Alt dette forenkler hele opplegget og tillater bruk av mindre og svakere mottaksantenner i GPS-navigatorer, noe som reduserer kostnadene og reduserer design og dimensjoner på enhetene.
GPS-kart
GPS-kart lastes ned til enheten din separat, ettersom du selv påvirker valget av området du vil bevege deg. Systemet etablerer kun koordinatene dine på planeten, og kartenes funksjon er å gjenskape på skjermen en grafisk versjon som koordinatene brukes på, som lar deg navigere i terrenget. Hvordan fungerer GPS i dette tilfellet? Gratis, det fortsetter å forbli i denne statusen, kort i noen nettbutikker (og ikke bare) betales fortsatt. Ofte lages separate applikasjoner for arbeid med kart for en enhet med GPS-navigator: både bet alt og gratis. Utvalget av kart overrasker positivt og lar deg sette opp veien fra punkt A til punkt B så informativt som mulig og med alle fasiliteter: hvilke severdigheter du vil passere, den korteste veientil destinasjonen, stemmeassistent som indikerer retningen og andre.
Ekstra GPS-utstyr
GPS brukes til mer enn bare å peke deg i riktig retning. Den lar deg spore et objekt, som kan inneholde en såk alt beacon, eller en GPS-tracker. Den består av selve signalmottakeren og en sender basert på gsm, 3gp eller andre kommunikasjonsprotokoller for overføring av informasjon om plasseringen av et objekt til servicesentre som utøver kontroll. De brukes i mange bransjer: sikkerhet, medisinsk, forsikring, transport og mange andre. Det finnes også bilsporere som kobles eksklusivt til bilen.
Reise uten problemer
For hver dag som går går verdiene til kartet og det permanente kompasset lenger og lenger inn i fortiden. Moderne teknologier lar en person bane vei for reisen sin med minim alt tap av tid, krefter og penger, mens han ser de mest spennende og interessante stedene. Det som var en fantasi for omtrent et århundre siden har blitt en realitet i dag, og nesten alle kan dra nytte av det: fra militæret, sjømenn og flypiloter til turister og kurerer. Nå blir bruken av disse systemene for kommersielle, underholdnings-, reklameindustriene stor popularitet, der hver entreprenør kan peke seg selv på det globale kartet over verden, og det vil ikke være vanskelig å finne ham i det hele tatt. Vi håper at denne artikkelen har hjulpet alle som er interessert i GPS - hvordan fungerer det, på hvilket grunnlag koordinatene er bestemt, hvadens styrker og svakheter.
