I dag vil vi tale om, hvad GPS er, hvordan dette system fungerer. Lad os være opmærksomme på udviklingen af denne teknologi, dens funktionelle funktioner. Vi vil også diskutere den rolle, interaktive kort spiller i systemet.
Gps's historie
Historien om fremkomsten af et glob alt positioneringssystem, eller bestemmelse af koordinater, begyndte i USA tilbage i de fjerne 50'ere, da den første sovjetiske satellit blev opsendt i rummet. Et hold amerikanske videnskabsmænd, der overvågede opsendelsen, bemærkede, at da satellitten bevægede sig væk, ændrede den jævnt sin signalfrekvens. Efter en dyb analyse af dataene kom de til den konklusion, at ved hjælp af en satellit, mere detaljeret, dens placering og det udsendte signal, er det muligt også nøjagtigt at bestemme placeringen og hastigheden af en person på jorden. som omvendt, hastigheden og placeringen af en satellit i kredsløb, når man bestemmer den nøjagtige persons koordinater. I slutningen af halvfjerdserne lancerede det amerikanske forsvarsministerium GPS-systemet til deres egne formål, og et par år senere blev det tilgængeligt til civilt brug. Hvordan fungerer GPS-systemet nu? Præcis som det fungerede på det tidspunkt, efter de samme principper og grundlag.
Satellitnetværk
Mere end 24 satellitter i kredsløb om Jorden sender radioankre. Antallet af satellitter varierer, men der er altid det rigtige antal i kredsløb for at sikre problemfri drift, plus nogle af dem er i reserve, så hvis den første svigter, overtager de deres funktioner. Da levetiden for hver af dem er cirka 10 år, lanceres nye, opgraderede versioner. Satellitter roterer i seks baner rundt om Jorden i en højde på mindre end 20 tusind km, det danner et sammenkoblet netværk, som styres af GPS-stationer. Sidstnævnte er placeret på tropiske øer og er forbundet med det vigtigste koordinationscenter i USA.
Hvordan fungerer en GPS-navigator?
Takket være dette netværk kan du finde ud af placeringen ved at beregne forsinkelsen af signalet fra satellitterne og bruge denne information til at bestemme koordinaterne. Hvordan fungerer GPS-systemet nu? Som ethvert navigationsnetværk i rummet er det helt gratis. Den fungerer med høj effektivitet under alle vejrforhold og på ethvert tidspunkt af dagen. Det eneste køb, du bør have, er selve GPS-navigatoren eller en enhed, der understøtter GPS-funktioner. Faktisk er navigatorens funktionsprincip baseret på et længe brugt simpelt navigationsskema: hvis du kender nøjagtigt det sted, hvor markørobjektet er placeret, hvilket er bedst egnet til rollen som et vartegn og afstanden fra det til dig, tegne en cirkel, hvorpå du markerer dit punkt med en prik. Beliggenhed. Hvis radius af cirklen er stor, skal du erstatte den med en lige linje. Tegn flere sådanne strimler fra din mulige placering mod markørerne, linjernes skæringspunkt vil angive dine koordinater på kortet. Ovenstående satellitter i dette tilfælde spiller bare rollen som disse markørobjekter med en afstand på omkring 18 tusinde km fra din placering. Selvom de kredser med stor hastighed, overvåges deres placering konstant. Hver navigator har en GPS-modtager, som er programmeret til den ønskede frekvens og er i direkte interaktion med satellitten. Hvert radiosignal indeholder en vis mængde kodet information, som omfatter udsagn om satellittens tekniske tilstand, dens placering i Jordens kredsløb og tidszonen (nøjagtig tid). Information om det nøjagtige tidspunkt er i øvrigt det mest nødvendige for at få data om dine koordinater: den løbende beregning af tidslængden mellem returnering og modtagelse af radiosignalet multipliceres med selve radiobølgens hastighed og vha. ved korttidsberegninger beregnes afstanden mellem din navigationsenhed og satellitten i kredsløb.
Synkroniseringsproblemer
Baseret på dette navigationsprincip kan det antages, at for nøjagtigt at bestemme dine koordinater, behøver du muligvis kun to satellitter, baseret på signalerne, som det vil være nemt at finde skæringspunktet, og i sidste ende - stedet hvor du er. Men desværre kræver tekniske årsager brugen af en anden satellit som markør. hjemproblemet ligger i GPS-modtagerens ur, som ikke tillader tilstrækkelig synkronisering med satellitterne. Årsagen til dette er forskellen i tidsvisning (på din navigator og i rummet). Satellitter har dyre højkvalitets atombaserede ure, som giver dem mulighed for at holde tiden med ekstrem nøjagtighed, mens konventionelle modtagere simpelthen ikke kan bruge sådanne kronometre, da dimensionerne, omkostningerne og kompleksiteten af operationen ikke ville tillade dem at blive brugt over alt. Selv en lille fejl på 0,001 sekunder kan flytte koordinaterne med mere end 200 km!
Tredje markør
Så udviklerne besluttede at lade den sædvanlige teknologi med quartz-ure blive i GPS-navigatorer og tage en anden vej, for at være mere præcis - brug henholdsvis tre det samme antal linjer til det efterfølgende kryds i stedet for to satellitlandemærker. Løsningen på problemet er baseret på en geni alt enkel udvej: Når alle linjerne fra de tre udpegede markører skærer hinanden, selv med mulige unøjagtigheder, skabes en zone i form af en trekant, hvis centrum tages som dens midte. - din placering. Det giver dig også mulighed for at registrere forskellen i tid mellem modtageren og alle tre satellitter (for hvilke forskellen vil være den samme), hvilket giver dig mulighed for at korrigere skæringspunktet mellem linjerne nøjagtigt i midten, med andre ord - dette bestemmer din GPS-koordinater.
Enkeltfrekvens
Det skal også bemærkes, at alle satellitter sender information til din enhed på samme frekvens, og det er ret usædvanligt. Hvordanvirker en GPS-navigator og hvordan opfatter den al information korrekt, hvis alle satellitter kontinuerligt og samtidigt sender information til den? Alt er ret simpelt. For at bestemme sig selv sender senderne på satellitten også standardinformation i radiosignalet, som indeholder en krypteret kode. Den rapporterer de maksimale egenskaber for satellitten og indtastes i din enheds database, som derefter giver dig mulighed for at kontrollere dataene fra satellitten med navigatorens database. Selv med et stort antal satellitter inden for rækkevidde, kan de identificeres meget hurtigt og nemt. Alt dette forenkler hele ordningen og tillader brugen af mindre og svagere modtageantenner i GPS-navigatorer, hvilket reducerer omkostningerne og reducerer enhedernes design og dimensioner.
GPS-kort
GPS-kort downloades separat til din enhed, da du selv har indflydelse på valget af det område, du vil flytte til. Systemet etablerer kun dine koordinater på planeten, og kortenes funktion er at genskabe på skærmen en grafisk version, hvorpå koordinaterne er påført, som giver dig mulighed for at navigere i terrænet. Hvordan fungerer GPS i dette tilfælde? Gratis, det fortsætter med at forblive i denne status, kort i nogle online butikker (og ikke kun) betales stadig. Ofte oprettes separate applikationer til at arbejde med kort til en enhed med en GPS-navigator: både bet alt og gratis. De mange forskellige kort overrasker behageligt og giver dig mulighed for at sætte vejen fra punkt A til punkt B så informativt som muligt og med alle bekvemmeligheder: hvilke seværdigheder du vil passere, den korteste vejtil destinationen, stemmeassistent, der angiver retningen og andre.
Yderligere GPS-udstyr
GPS bruges til mere end blot at pege dig i den rigtige retning. Det giver dig mulighed for at spore et objekt, som kan indeholde et såkaldt beacon, eller en GPS-tracker. Den består af selve signalmodtageren og en sender baseret på gsm, 3gp eller andre kommunikationsprotokoller til at sende information om en genstands placering til servicecentre, der udøver kontrol. De bruges i mange brancher: sikkerhed, medicinsk, forsikring, transport og mange andre. Der er også biltrackere, der udelukkende forbinder til bilen.
Rejs uden problemer
For hver dag, der går, går værdierne af kortet og det permanente kompas længere og længere ind i fortiden. Moderne teknologier giver en person mulighed for at bane vejen for sin rejse med minim alt tab af tid, kræfter og penge, mens han ser de mest spændende og interessante steder. Det, der var en fantasi for omkring et århundrede siden, er blevet en realitet i dag, og næsten alle kan drage fordel af det: fra militæret, sømænd og flypiloter til turister og kurerer. Nu vinder brugen af disse systemer til den kommercielle, underholdnings-, reklameindustri stor popularitet, hvor enhver iværksætter kan pege sig selv på det globale kort over verden, og det vil slet ikke være svært at finde ham. Vi håber, at denne artikel har hjulpet alle, der er interesserede i GPS - hvordan virker det, på hvilket grundlag koordinaterne er bestemt, hvaddens styrker og svagheder.
