что такое джи пи ес,
GPS навигатор, принцип работы
GPS, недостатки
GPS
GPS-глобальная
система
позиционирования.
Сейчас аббревиатура GPS уже у всех на слуху: лишним подтверждением тому
является анекдот о двух старушках из глухого села, наблюдающих, как «Джип»
медленно подъезжает к обрыву и сваливается в пропасть, после чего одна говорит
другой: «Вот, опять ребятки по GPS–навигатору
приехали». Оказывается, даже пенсионеры знают, что GPS (Global Positioning Sistem) – это глобальная система позиционирования, позволяющая безошибочно определять координаты
местоположения человека: требуется лишь специальный GPS-приемник. Далеко не все знают о том, как работает
уникальная система, хотя тема эта достаточно интересная.
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ
Система спутникового позиционирования
GPS была разработана в США и поступила «на вооружение» в 1993 году.
Изначально она создавалась для военных целей, а сейчас стала массовой - доступ
к ранее секретной информации о своем местоположении нынче могут получить и
простые пользователи.
Сейчас на шести
орбитах вокруг Земли вращаются 30 специально оборудованных спутников. Для полного
покрытия поверхности Земли достаточно 24 спутников, еще 6 пребывают на орбите
«в резерве».
> В КАЖДОЙ ТОЧКЕ ЗЕМЛИ В КАЖДЫЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ
ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ПРЯМАЯ СВЯЗЬ КАК МИНИМУМ С 4 СПУТНИКАМИ.
Как правило, при первом запуске автономного GPS-навигатора поиск
координат может занимать 30-40 секунд. В мобильных телефонах используются
более слабые приемники, поэтому при «холодном старте» поиск координат может
затянуться на 3-5 минут. Для ускорения процесса определения местоположения
используется технология A-GPS позволяющая «примерно» определять район, в
котором вы находитесь, по информации с базовых станций операторов мобильной
связи.
Этого вполне достаточно для точного
вычисления координат местоположения: здесь используется математический прием
трилатерации, который позволяет определять точку пересечения нескольких сфер с
заданными радиусами.
В качестве
радиусов выступают расстояния до спутников, при этом координаты спутников
доподлинно известны. Расстояние до заданного спутника вычисляется по времени
прохождения сигнала от спутника до приемника, ведь скорость распространения
сигнала заранее известна (а мы все еще из школьной программы помним, что
расстояние есть скорость, умноженная на время).
Точность определения координат составляет 1-2
метра. Изначально в пользовательские (не военные) GPS-приемники вносилась
погрешность, которая увеличивала «разброс» определения координат до 5-10 метров
(армия США заботилась о том, чтобы рядовые пользователи не использовали GPS со злым умыслом). Именно поэтому во многих
автомобильных навигационных приложениях осуществляется принудительная привязка
к дороге (даже после съезда с магистрали на проселочную тропу, навигатор первые
5-7 секунд показывает, что вы находитесь на трассе).
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
Как мы уже упоминали, основное
«пользовательское» назначение GPS — навигация. Прокладка маршрута из точки «А» в
точку «Б» и отображение маршрута движения в режиме реального времени (с
подсказками и советами) - вот основная задача GPS-навигаторов.
Специалисты же
находят массу альтернативных вариантов по применению GPS-приемников. Так, к
примеру, картографы используют GPS для создания и уточнения карт, а также для
дополнения их информацией о достопримечательностях и прочих объектах.
Спасатели используют сигналы GPS для поиска заблудившихся и потерявшихся в
горах туристов. Заядлые рыбаки могут отмечать место где, например, хорошо идет ловля толстолобика.
Также к сферам
применения GPS
можно отнести отслеживание местоположения грузов или контроль за детьми:
главное, чтобы груз (или ребенок) был оснащен GPS-модулем.
>
ЕЩЕ
ОДНА ПОЛЕЗНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ GPS-ГЕОТЭГГИНГ, ПРИВЯЗКА К ФОТОГРАФИЯМ КООРДИНАТ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ
ЛЕГКО И БЫСТРО РАСПРЕДЕЛЯТЬ ФОТОГРАФИИ ПО МЕСТУ, ГДЕ ОНИ БЫЛИ СДЕЛАНЫ
СЛАБОЕ
ЗВЕНО
Недостатков у системы GPS не так уж и много, но
они есть. Так, спутниковые сигналы очень чувствительны к всякого рода
помехам, и недоступны, скажем, в метро, в подвалах, пещерах и горных тоннелях,
а также в многоэтажных зданиях с большим количеством железобетонных перекрытий
(в подтверждение - замечательный анекдот: «когда изобрели компас, он тоже не
везде ловил»). Проблема заключается в том, что рабочая частота GPS лежит в дециметровом
диапазоне радиоволн, помехой для
которых может даже стать большая облачность.
Озаботившись этой проблемой, Министерство
обороны США приняло решение обновить навигационные спутники, и в течение ближайших
10 лет обещает завершить начатую программу. Нас ждет появление оборудования
нового класса, обеспечивающего более высокую точность и стабильность работы.

АЛЬТЕРНАТИВА
Еще во времена
«холодной войны» в СССР начали вести разработку собственной навигационной системы,
назвав ее ГлоНаСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система). Сейчас эта
разработка считается российской, но, пока, к сожалению, не может составить
конкуренцию именитой GPS.
> В ГЛОНАСС ТАКЖЕ
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ 24 СПУТНИКА, НО ВОТ ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ СОСТАВЛЯЕТ 8-10
МЕТРОВ.
Учитывая, что навигаторы на базе ГлоНаСС
проигрывают GPS-аналогам еще и по цене, перспектив у российской разработки - фактически
никаких, и стать массовой и популярной она вряд ли сможет.
В
наши дни рынок GPS-устройств переживает настоящий бум и отличается стремительными темпами роста и
развития. GPS-приемниками оснащаются мобильные телефоны, ноутбуки и фотоаппараты:
все это делается во благо пользователей, для обеспечения удобной и комфортной
работы. Вообще, GPS можно считать одной из самых, если не самой
выдающейся разработкой конца XX века.
Еще интересная справочная иформация о мобильных телефонах, фотоаппаратах, МР3 плеерах и другой цифровой технике ТУТ
Поделиться ссылкой на страницу:
|