Ma az emberiség még a világűrt is használja a biztonság garantálására. Ehhez műholdas keresőmotorokat hoztak létre. Úgy gondolják, hogy az ilyen navigáció kezdete 1957. október 4-én volt. Ekkor indították el először az első mesterséges földi műholdat. A 70-es évek végén megjelent az első rádiónavigációs rendszer. Lehetővé tette bármely objektum koordinátáinak meghatározását a műholdról érkező jelek alapján. Manapság pedig az ilyen navigációt a mentési és geodéziai munkákban, valamint az állam és a polgárok biztonságának szavatolására használják.
Mik azok a műholdas rendszerek? Ezek összetett elektronikus-technikai kommunikációk. Sőt, megvalósításuk csak űr- és földi berendezések kombinált működtetésével lehetséges. Ugyanakkor a műholdas rendszerek lehetővé teszik a víz, a föld és a levegő mozgásának magasságának és földrajzi koordinátáinak, idejének és paramétereinek meghatározását.objektumok.
Osztályozás
A műholdrendszerek a következő területekre oszthatók:
- autókhoz tervezett biztonsági keresőmotorok;
- navigációs, irodák, otthonok, személyes területek és lakások védelmére;
- biztonsági keresőmotorok internetes oldalakhoz és mobiltelefonokhoz;- keresési navigáció (GPS).
Alapelemek
A műholdrendszerek a következők:
- több műhold orbitális konstellációi (2-től 30-ig), amelyek speciális rádiójeleket bocsátanak ki;
- egy földi megfigyelő és vezérlő rendszer, amely meghatározza a műholdak aktuális helyzetét, valamint vételt és az általuk továbbított információk feldolgozása;
- a koordináták meghatározásához szükséges ügyfélfogadó berendezés;
- rádiójeladók, amelyek egy földi rendszer, amely növeli az objektum helyének meghatározásának pontosságát; - információs rádiórendszer, amely a koordináták helyesbítését továbbítja a felhasználóknak.
Működési elv
A műholdas navigációs rendszerek mérik a távolságot egy objektum antennája és egy olyan műhold között, amelynek pályapozíciója nagy pontossággal ismert. Ebben az esetben egy speciális, almanach nevű táblázatot használnak. A vevőkészülék memóriájában kell tárolni, és jeleznie kell az összes műhold helyzetét. Ha egy ilyen táblázat nem elavult, akkor egy objektum helyét a térben egyszerű geometriai konstrukciókat használó eszközök határozzák meg. A szélesség és hosszúság helyes kiszámításához a vevőnek legalább három műhold jelét kell fogadnia. Nos, ha tudnod kella tárgy helye a felszín felett? Ehhez a negyedik műhold jelére lesz szükség.
Az összes kapott információt a földi egység feldolgozza, amely egy bizonyos egyenletrendszer segítségével megjeleníti a kívánt koordinátákat. A kapott adatok azonban némi módosítást igényelnek. Ennek oka a légköri nyomás, a levegő hőmérséklete és a páratartalom hatása a rendszer működésére. Ezen tényezők mindegyike 30 méteren belül hibát okoz, amelynek összértéke néha eléri a 100 métert.
A differenciális GPS-mód segít csökkenteni a pontatlanságot. A szükséges korrekciókat továbbítja a felhasználónak, ami 1 cm-ig biztosítja az objektum meghatározásának pontosságát, ugyanakkor a műholdas keresőmotorok képesek felhalmozni, majd feldolgozni a beérkezett adatokat egy bizonyos idő alatt. Az ilyen folyamatoknak köszönhetően a felhasználónak fogalma van az objektum sebességéről, az általa megtett útról stb.
GPS
Ma több navigációs rendszer aktívan működik egyszerre. Ezek az amerikai GPS, az orosz GLONASS és az európai Galileo. Mindegyik lehetővé teszi az objektum aktuális helyzetének, valamint az idő és a dátum, a szárazföldi, a levegőben és a földön való mozgás sebességének és pályájának meghatározását. Nézzük meg közelebbről ezeket a navigátorokat.
Az amerikai GPS műholdrendszer története 1973-ban kezdődött. Ez volt a DNSS program fejlesztésének időszaka. Később átnevezték Navstar-GPS-re, majd GPS-re. Az első társa1974-ben bocsátották pályára. És csak 1993-ban emelkedett a számuk 24-re, ami lehetővé tette a teljes földfelszín lefedését.
A GPS műholdrendszer kezdetben az Egyesült Államok katonai komplexumának céljára működött. És csak 2000 óta távolították el a titkossági bélyeget a rendszerből. A GPS a polgári fogyasztók igényeit kezdte kiszolgálni. Jelenleg azonban a Pentagon vagy kikapcsolhatja a műholdjeleket azon területek felett, ahol ellenségeskedés zajlik, vagy zavarhatja azokat. Ezenkívül az amerikai hírszerző ügynökségek fenntartják a jogot, hogy helyi "zavaróberendezéseket" telepítsenek a konfliktusövezetre. Ugyanakkor az ilyen elektronikus hadviselés nem zavarja a kódolt jelre ható NATO-csapatokat.
GLONASS
Ez az orosz navigációs rendszer a múlt század 90-es évei óta működik. Napjainkig orbitális csillagképének összetétele több mint húsz műholdat kering pályán. A közeljövőben a tervek szerint számuk harmincra nő.
2007 óta a GLONASS műholdrendszert polgári célokra használják. Ma Oroszország egész területét lefedi, és különböző irányokba alkalmazzák. Sikeresen alkalmazzák a közlekedésben, amely nemcsak áru-, hanem személyszállítást is végez. Itt a GLONASS egy műholdas megfigyelőrendszer, valamint egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a forgalmi menetrend optimalizálását. Hasonló navigációt használnak munkájuk során a Sürgősségi Helyzetek Minisztériumának operatív szolgálatai, a rendőrség és a mentők.
A GLONASS rendszer működési elve azon alapulinformációk fogadása a nyomkövető jeladótól GSM-csatornán keresztül egy távoli szerverre. Itt tárolódik a felhasználónak való további továbbítás céljából. A felvételi idő 15 és 240 másodperc között van. Továbbá egy speciális számítógépes program feldolgozza a szerveren lévő információkat, és megadja az objektum helyét.
Oroszországban a legújabb projektet is fejlesztik, ERA-GLONASS néven. Egy ilyen rendszer lehetővé teszi a speciális szolgálatok számára, hogy sürgősen reagáljanak közúti balesetek és balesetek esetén. A tervek szerint 2020-ra minden járművet felszerelnek olyan navigációs és kommunikációs terminálokkal, amelyek súlyos balesetek, azaz légzsákok kioldódása esetén automatikusan továbbítják a jeleket az ügyeleti és diszpécserszolgálatnak. Ezt követően az üzemeltető megpróbálja tisztázni az incidens minden részletét a sofőrrel. Ha nem érkezik válasz, vagy az információ beigazolódik, a Sürgősségi Helyzetek Minisztériumának mentői, az orvosok és a közlekedési rendőrök kiküldik a megadott koordinátákra. Így a műholdas szállítórendszerek a vezető első asszisztenseként szolgálnak majd vészhelyzetekben.
Galileo
Ez a műholdas navigációs rendszer az Európai Unió országai számára készült. A 2 milliárd dolláros projekt Galileo Galilei, a híres olasz csillagász nevéhez fűződik. Munkája során a Galileo nem függ az oroszországi GLONASS műholdvezérlő rendszertől és az amerikai GPS-től.
Amellett, hogy meghatározza egy objektum helyét, amelynek koordinátái egy hibával ismerhetőkA Galileo kutatási és mentési funkcióval rendelkezik. A világ egyetlen országában sincs ilyen projekt (csak Oroszországban fejlesztik).
Járműbiztonság
Ma sok autós figyelmét felkelti a műholdas lopásgátló rendszer. Számos felhasználó szerint ez nem csak megbízható, de nagyon kényelmes is.
Az ilyen biztonsági navigáció az autóra szerelt antenna és több műhold közötti kommunikáció elvén működik. Az autó koordinátáira vonatkozó információ folyamatosan érkezik a vevőkészülékhez, és lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy több méteres hibával meghatározza a jármű helyét.
A hagyományos navigációval ellentétben a műholdas lopásgátló rendszer nemcsak fogadja a jeleket a pályáról, hanem továbbítja azokat a vezérlőteremnek vagy a tulajdonosnak. Ha a rendszert feltörni próbáló behatolók bejutottak az autó belsejébe, akkor azonnal egy jel megy át a mobilszolgáltató hálózatain vagy a speciálisan erre a célra kijelölt csatornákon, amelyet a tulajdonos mobiltelefonja vagy a diszpécserkonzol fogad.. Ezt követően egy válaszcsoport kezd dolgozni, amely meghatározza az autó mozgását és további helyét.
A felhasználói vélemények szerint az autó műholdas biztonsági rendszere meglehetősen megbízható. Semlegesítése sokkal nehezebb, mint egy egyszerű riasztó szirénával.
A műholdkereső rendszer egyes modelljei távoli motorblokkolást biztosítanak. Ennek a funkciónak köszönhetően a bűnöző még egy métert sem tud vezetni az autóján. Néha behatolókzavarókat használjon. Ezek olyan hangtompítók, amelyek nem "engedik" a jelet. Ezt figyelembe vették a legújabb biztonsági rendszerek fejlesztésekor. Kialakításuk speciális modulokat használ, amelyek megakadályozzák a zavarók működését.
Echelon
Hazánkban 2003 szeptembere óta működik ez a műholdas autós biztonsági rendszer. Hagyományos GPS-GSM riasztórendszerről van szó, csak a processzoregysége van speciálisan programozva. Gépjárműlopás megkísérlésekor riasztás lép működésbe, és ha egy bűnöző zavarógépet használ, vagy ha nincs kapcsolat a diszpécser konzoljával, a motor leáll. Ez a műveletek algoritmusa, amely szerint az Echelon műholdrendszer működik.
A navigáció jelentős előnye, hogy a tulajdonossal való kommunikáció hiányában is képes megakadályozni a lopást. A felhasználói vélemények szerint a rendszer kétségtelen előnye számos további funkció. Így az Echelon műholdrendszer programozható úgy, hogy blokkolja a motort, ha:
- egy bizonyos sebességet túllép;
- elhagyja a kijelölt területet; - hosszanti és oldalirányú gyorsulás a jármű.
Sőt, ez a műveleti algoritmus akár távolról is megváltoztatható. Ehhez csak küldje el a kívánt munkaprogramot a GSM csatornán keresztül.
Arkan
Az autó műholdas biztonsági rendszereinek nagy része azon az elven működik, hogy „riasztás” jelet küld a diszpécser konzoljára. Ez a védelem azonban hatástalan a GPS-csatorna hiányában vagy szándékos letiltása esetén.
Az Arkan műholdrendszer alternatívaként szolgál. Információkat továbbít az azonos nevű speciális navigációs hálózatról. A folyamatosan változó frekvenciájú rádiójelnek köszönhetően a támadók nem tudják letiltani a rendszert. Most az ilyen navigáció a legmodernebb technológiai megoldás, amely lehetővé teszi az autó helyének egyszerű meghatározását.
Ezen kívül az Arkan műholdrendszer:
- képes továbbítani az autó koordinátáit a pánikgomb megnyomásakor, valamint a szalonba való jogosulatlan hozzáférés megkísérlésekor;
- alacsony fogyasztású üzemmódba kapcsol, amikor az akkumulátor lemerül;- folyamatosan ellenőrzi az Arkan csatorna működését tesztjelek továbbításával.
Műholdas kommunikáció
Az ilyen rendszereknek különböző típusai vannak.
Köztük:
1. Törzscsatlakozás. Kialakulását a nagy mennyiségű információ továbbításának egyre növekvő igénye diktálta. Az első ilyen rendszer az Intelsat volt, majd megjelentek az Arabsat, az Eutelsat és még sokan mások regionális szervezetei. Ma a gerinchálózati műholdas kommunikációs rendszereket felváltják az optikai hálózatok.
2. VSAT rendszerek. Minimális felszereltségű terminált képviselnek. Az ilyen rendszereket úgy tervezték, hogy műholdas kommunikációt biztosítsanak olyan kis szervezetek számára, amelyeknek nincs szükségük nagy sávszélességre. Ezenkívül a VSAT rendszer igény szerint tud csatornákat biztosítani.
3. Mobil műholdas kommunikáció. Az ilyen rendszerek jellemzője az antenna kis mérete, ami megnehezíti a jel vételét. A rádióhullámok erejének növelése érdekében a műholdakat geostacionárius pályára állítják, erős adót biztosítva számukra. Az ilyen rendszerek kommunikációt biztosítanak a tengeri hajókkal és az egyes regionális szolgáltatókkal. A rádiójel erősítésére nagyszámú műholdat helyeznek poláris és ferde pályára. Számos mobilszolgáltató is továbbít információkat.
4. Műholdas internet. Az ilyen kommunikációs rendszereknek megvannak a maguk sajátosságai. Itt különválasztják a kimenő és a bejövő forgalmat, és bizonyos technológiákat alkalmaznak ezek további kombinálására. Ezért nevezik az ilyen műholdas kommunikációs rendszereket aszimmetrikusnak. Az Internet sajátossága, hogy egy csatornát egyszerre több felhasználó is használhat. Az a tény, hogy az adatok űrpályán keresztül, minden kliens számára egyidejűleg kerülnek továbbításra.
Műholdas TV
A múlt század közepe óta az emberiség egyre inkább a világűrt használja céljai eléréséhez. És ma a Föld-közeli pályát szó szerint egy műholdas "nyaklánc" veszi körül, amely lehetővé teszi, hogy ne csak navigációs rendszerként szolgáljon, információt továbbítson, hanem … tévét is nézzen. Hogyan történik ez? Mindegyik speciálisan erre a célra tervezett műholdra erős antenna van felszerelve. Ő veszi a televíziós jelet, amelyet aztán a Földre küldenek, és speciális transzponderek-adók fogadják. Azok a területek, aholelkaphatja az ilyen rádióhullámokat, amelyeket lefedettségi területnek neveznek.
A műholdaktól érkező jeleket fogadó antenna tányér alakú antenna. Egy ilyen felület lehetővé teszi a rádióhullámok visszaverődését, majd fókuszálását egy pontra, ahol a konvektort felszerelik. Ez a készülék jeleket fogad, amelyeket egy speciális kábelen keresztül továbbít a vevőhöz. Ez egyben vevő is, de átalakítja a rádióhullámokat és képként továbbítja a TV képernyőjére.
A műholdas TV-rendszerek kiváló minőségű hang- és képminőséget tesznek lehetővé. Ezt a digitális formában beáramló információ teszi lehetővé. Ezenkívül a műholdas TV lehetővé teszi a különböző országok és kontinensek műsorainak nézését. Ez a lehetőség különösen fontos azok számára, akik idegen nyelvet tanulnak. A gyerekek és a felnőttek az ilyen műsorok nézésekor virtuális beszélgetőpartnert találhatnak maguknak, valamint ellenőrizhetik és jelentősen feltölthetik tudásukat. Vonzza fel a néző figyelmét és a műholdas televízió számos tematikus csatornája. A gyerekek választhatnak, hogy rajzfilmeket néznek, a felnőttek pedig az utazás vagy a zene világába merülhetnek.
Ha otthonát műholdas TV-vel látja el, az nemcsak kitágítja látókörét, és sok pozitív érzelmet kelt az érdekes műsorok nézésével, hanem pénzt is megtakarít. A műholdas kommunikációs berendezésekért csak egyszer kell fizetnie. A fogyasztó a jövőben független marad a kábelszolgáltatók folyamatosan változó díjszabásaitól, mert a műholda berendezés örökre a tulajdonosa tulajdona marad.
Azt is érdemes megemlíteni, hogy a kisvárosok lakóinak véleménye szerint az ilyen televíziózás sokszor segít nekik. Valójában a kis falvakban néha nincsenek kábelszolgáltatók, és a közönséges televíziós antennán keresztüli jelátvitel minősége sok kívánnivalót hagy maga után.
Mellesleg sok kisvárosban a TV-vételi problémák miatt talán az edények felszerelése az egyetlen módja annak, hogy jó minőségben élvezze a tévézést.
