Ma arról fogunk beszélni, hogy mi az a GPS, hogyan működik ez a rendszer. Figyeljünk ennek a technológiának a fejlődésére, funkcionális jellemzőire. Megbeszéljük az interaktív térképek szerepét is a rendszerben.
A GPS története
A globális helymeghatározó rendszer, vagyis a koordináták meghatározásának története az Egyesült Államokban kezdődött még a távoli 50-es években, amikor az első szovjet műholdat felbocsátották az űrbe. Az indítást figyelő amerikai tudósok egy csoportja észrevette, hogy a műhold távolodásával egyenletesen változtatta jelfrekvenciáját. Az adatok mélyreható elemzése után arra a következtetésre jutottak, hogy egy műhold segítségével részletesebben, annak elhelyezkedésével és a kibocsátott jellel pontosan meghatározható az ember helyzete és sebessége a földön, valamint fordítva, a pályán lévő műhold sebessége és elhelyezkedése a pontos személy koordinátáinak meghatározásakor. A hetvenes évek végére az amerikai védelmi minisztérium saját céljaira dobta piacra a GPS-rendszert, majd néhány év múlva már polgári használatra is elérhetővé vált. Hogyan működik most a GPS rendszer? Pontosan úgy, ahogy akkoriban működött, ugyanazon elvek és alapok szerint.
Műholdas hálózat
A Föld körüli pályán több mint huszonnégy műhold sugároz rádióhorgonyokat. A műholdak száma változó, de a zökkenőmentes működés érdekében mindig a megfelelő szám van a pályán, ráadásul ezek egy része tartalékban is van, hogy ha az első meghibásodik, akkor átvegyék a funkcióikat. Mivel mindegyik élettartama megközelítőleg 10 év, új, továbbfejlesztett verziók kerülnek forgalomba. A műholdak hat pályán keringenek a Föld körül 20 ezer km-nél kisebb magasságban, összefüggő hálózatot alkot, amelyet GPS-állomások irányítanak. Ez utóbbiak trópusi szigeteken találhatók, és az Egyesült Államok fő koordinációs központjához kapcsolódnak.
Hogyan működik a GPS-navigátor?
Ennek a hálózatnak köszönhetően megtudhatja a helyét, ha kiszámítja a műholdak jelének késleltetését, és ezen információk alapján meghatározza a koordinátákat. Hogyan működik most a GPS rendszer? Mint minden navigációs hálózat az űrben, ez is teljesen ingyenes. Nagy hatékonysággal működik minden időjárási körülmény között és a nap bármely szakában. Csak magát a GPS-navigátort vagy a GPS-funkciókat támogató eszközt kell megvásárolnia. Valójában a navigátor működési elve egy régóta használt egyszerű navigációs sémán alapul: ha pontosan ismeri azt a helyet, ahol a jelölő objektum található, melyik a legalkalmasabb a tereptárgy szerepére, és a távolságot attól rajzolj egy kört, amelyen ponttal jelöld meg a pontodat.elhelyezkedés. Ha a kör sugara nagy, cserélje ki egy egyenesre. Rajzolj több ilyen csíkot a lehetséges helyedről a jelölők felé, a vonalak metszéspontja jelzi a koordinátáidat a térképen. A fenti műholdak ebben az esetben csak ezeknek a jelölő objektumoknak a szerepét töltik be, amelyek távolsága körülbelül 18 ezer km az Ön helyétől. Bár nagy sebességgel keringenek, helyzetüket folyamatosan figyelik. Minden navigátor rendelkezik egy GPS-vevővel, amely a kívánt frekvenciára van programozva, és közvetlen kölcsönhatásban van a műholddal. Minden rádiójel bizonyos mennyiségű kódolt információt tartalmaz, amely a műhold műszaki állapotára, a Föld pályáján elfogl alt helyére és az időzónára (pontos időre) vonatkozó megállapításokat tartalmaz. Egyébként a pontos időre vonatkozó információ a legszükségesebb a koordináták adatainak megszerzéséhez: a rádiójel visszatérése és vétele közötti idő folyamatos számítását megszorozzák magának a rádióhullámnak a sebességével és rövid távú számítások esetén kiszámítja a navigációs készülék és a keringő műhold közötti távolságot.
Szinkronizálási problémák
A navigáció ezen elve alapján feltételezhető, hogy a koordináták pontos meghatározásához csak két műholdra lehet szüksége, amelyek jelei alapján könnyen megtalálhatja a metszéspontot, és végül - a hely, ahol vagy. De sajnos technikai okok miatt egy másik műholdat kell használni jelölőként. itthona probléma a GPS-vevő órájában rejlik, amely nem teszi lehetővé a megfelelő szinkronizálást a műholdakkal. Ennek oka az időkijelzés különbsége (a navigátoron és a térben). A műholdak drága, jó minőségű atomalapú óráival rendelkeznek, amivel rendkívül pontosan tudják tartani az időt, míg a hagyományos vevőkészülékek egyszerűen nem használhatják az ilyen kronométereket, mivel a méretek, a költségek és a működés bonyolultsága nem tenné lehetővé mindenhol a használatát. Már egy kis, 0,001 másodperces hiba is több mint 200 km-rel eltolhatja a koordinátákat!
Harmadik jelölő
Így a fejlesztők úgy döntöttek, hogy elhagyják a kvarcórák szokásos technológiáját a GPS-navigátorokban, és más utat választanak, pontosabban három, illetve ugyanannyi vonalat használnak a következő kereszteződéshez két műhold-tereptárgy helyett.. A probléma megoldása egy zseniálisan egyszerű megoldáson alapul: amikor a három kijelölt marker összes vonala metszi egymást, még az esetleges pontatlanságokkal is, egy háromszög alakú zóna jön létre, amelynek középpontja a középpontja. - Ön tartózkodási helyét. Lehetővé teszi továbbá a vevő és mindhárom műhold közötti időkülönbség észlelését (amelyeknél a különbség azonos lesz), ami lehetővé teszi a vonalak metszéspontjának pontos középpontban történő korrigálását, más szóval - ez határozza meg a GPS koordináták.
Egyetlen frekvencia
Azt is meg kell jegyezni, hogy minden műhold ugyanazon a frekvencián küld információkat a készülékére, és ez meglehetősen szokatlan. Hogyanműködik-e a GPS-navigátor, és hogyan érzékeli helyesen az összes információt, ha minden műhold folyamatosan és egyidejűleg küld neki információt? Minden nagyon egyszerű. A műhold adói önmaguk meghatározásához szabványos információkat is küldenek a rádiójelben, amely titkosított kódot tartalmaz. Jelenti a műhold maximális jellemzőit, és bekerül a készülék adatbázisába, amely lehetővé teszi a műhold adatainak ellenőrzését a navigátor adatbázisával. Még nagy számú műhold hatótávolságával is nagyon gyorsan és egyszerűen azonosíthatók. Mindez leegyszerűsíti az egész sémát, és lehetővé teszi kisebb és gyengébb vételi antennák használatát a GPS-navigátorokban, ami csökkenti a költségeket, valamint az eszközök kialakítását és méreteit.
GPS térképek
A GPS-térképek külön töltődnek le készülékére, mivel Ön maga befolyásolja a költözni kívánt terület kiválasztását. A rendszer csak az Ön koordinátáit állapítja meg a bolygón, és a térképek funkciója az, hogy a képernyőn újra létrehozza a koordinátákat tartalmazó grafikus változatot, amely lehetővé teszi a terepen való navigálást. Hogyan működik ebben az esetben a GPS? Ingyenes, továbbra is ebben az állapotban marad, egyes online boltokban (és nem csak) továbbra is fizetik a kártyákat. A térképekkel való munkavégzéshez gyakran külön alkalmazásokat hoznak létre egy GPS-navigátorral rendelkező eszközhöz: fizetős és ingyenes. A térképek sokfélesége kellemes meglepetést okoz, és lehetővé teszi, hogy az A pontból B pontba vezető utat a lehető leginformatívabban és minden kényelemmel felállítsa: milyen látnivalók mellett halad el, a legrövidebb útona célhoz, az irányt jelző hangsegéd és egyebek.
További GPS-berendezések
A GPS-t nem csak arra használjuk, hogy a helyes irányba mutasson. Lehetővé teszi egy objektum nyomon követését, amely tartalmazhat úgynevezett jeladót vagy GPS nyomkövetőt. Magából a jelvevőből és egy gsm, 3gp vagy más kommunikációs protokollokon alapuló adóból áll, amely egy objektum helyére vonatkozó információkat továbbít az irányítást gyakorló szervizközpontoknak. Számos iparágban használják: biztonsági, egészségügyi, biztosítási, szállítási és sok más területen. Vannak olyan autókövetők is, amelyek kizárólag az autóhoz csatlakoznak.
Utazzon gond nélkül
Minden nappal a térkép és az állandó iránytű értékei egyre messzebbre nyúlnak a múltba. A modern technológiák lehetővé teszik az ember számára, hogy minimális idő-, erőfeszítés- és pénzveszteséggel egyengesse az utat az útjára, miközben a legizgalmasabb és legérdekesebb helyeket látja. Amiről egy évszázaddal ezelőtt még csak képzelet volt, az mára valósággá vált, és ezt szinte mindenki ki tudja használni: a katonaságtól a tengerészeken és repülőgép-pilótákon át a turistákig és a futárokig. Mostanra egyre nagyobb népszerűségnek örvend ezeknek a rendszereknek a kereskedelmi, szórakoztató, reklámiparban való alkalmazása, ahol minden vállalkozó fel tudja mutatni magát a világ globális térképére, és egyáltalán nem lesz nehéz megtalálni. Reméljük, hogy ez a cikk segített mindenkinek, akit érdekel a GPS - hogyan működik, mi alapján határozzák meg a koordinátákat, mierősségei és gyengeségei.
