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.