Hari ini kita akan bercakap tentang apa itu GPS, cara sistem ini berfungsi. Mari kita perhatikan perkembangan teknologi ini, ciri fungsinya. Kami juga akan membincangkan peranan yang dimainkan oleh peta interaktif dalam sistem.
Sejarah GPS
Sejarah kemunculan sistem penentududukan global, atau koordinat penentu, bermula di Amerika Syarikat pada tahun 50-an yang jauh apabila satelit Soviet pertama dilancarkan ke angkasa. Sekumpulan saintis Amerika yang memantau pelancaran itu menyedari bahawa apabila satelit bergerak menjauh, ia mengubah frekuensi isyaratnya secara sama rata. Selepas analisis data yang mendalam, mereka membuat kesimpulan bahawa dengan bantuan satelit, dengan lebih terperinci, lokasinya dan isyarat yang dipancarkan, adalah mungkin untuk menentukan dengan tepat lokasi dan kelajuan seseorang di bumi, serta begitu juga sebaliknya, kelajuan dan lokasi satelit di orbit semasa menentukan koordinat orang yang tepat. Menjelang akhir tahun tujuh puluhan, Jabatan Pertahanan AS melancarkan sistem GPS untuk tujuan mereka sendiri, dan beberapa tahun kemudian ia tersedia untuk kegunaan awam. Bagaimanakah sistem GPS berfungsi sekarang? Tepat seperti ia berfungsi pada masa itu, mengikut prinsip dan asas yang sama.
Rangkaian satelit
Lebih daripada dua puluh empat satelit di orbit Bumi sedang memancarkan sauh radio. Bilangan satelit berbeza-beza, tetapi sentiasa ada nombor yang betul di orbit untuk memastikan operasi lancar, ditambah dengan beberapa daripadanya dalam simpanan supaya jika yang pertama gagal, mereka akan mengambil alih fungsinya. Memandangkan hayat perkhidmatan setiap satu daripadanya adalah lebih kurang 10 tahun, versi baharu yang dinaik taraf sedang dilancarkan. Satelit berputar dalam enam orbit mengelilingi Bumi pada ketinggian kurang daripada 20 ribu km, ia membentuk rangkaian yang saling berkaitan, yang dikawal oleh stesen GPS. Yang terakhir ini terletak di pulau tropika dan disambungkan ke pusat koordinasi utama di AS.
Bagaimanakah Navigator GPS berfungsi?
Terima kasih kepada rangkaian ini, anda boleh mengetahui lokasi dengan mengira kelewatan isyarat daripada satelit dan menggunakan maklumat ini untuk menentukan koordinat. Bagaimanakah sistem GPS berfungsi sekarang? Seperti mana-mana rangkaian navigasi di angkasa, ia adalah percuma sepenuhnya. Ia berfungsi dengan kecekapan tinggi dalam semua keadaan cuaca dan pada bila-bila masa sepanjang hari. Satu-satunya pembelian yang perlu anda miliki ialah navigator GPS itu sendiri atau peranti yang menyokong ciri GPS. Sebenarnya, prinsip operasi navigator adalah berdasarkan skema navigasi mudah yang telah lama digunakan: jika anda mengetahui dengan tepat tempat di mana objek penanda terletak, yang paling sesuai untuk peranan mercu tanda, dan jarak darinya ke anda, lukis bulatan yang menandakan titik anda dengan titik.lokasi. Jika jejari bulatan itu besar, maka gantikannya dengan garis lurus. Lukis beberapa jalur sedemikian dari lokasi yang mungkin anda ke arah penanda, titik persilangan garis akan menunjukkan koordinat anda pada peta. Satelit di atas dalam kes ini hanya memainkan peranan objek penanda ini dengan jarak kira-kira 18 ribu km dari lokasi anda. Walaupun mereka mengorbit pada kelajuan yang tinggi, lokasi mereka sentiasa dipantau. Setiap navigator mempunyai penerima GPS, yang diprogramkan kepada frekuensi yang dikehendaki dan berada dalam interaksi langsung dengan satelit. Setiap isyarat radio mengandungi sejumlah maklumat yang dikodkan, termasuk penyataan tentang keadaan teknikal satelit, lokasinya di orbit Bumi dan zon waktu (masa tepat). Ngomong-ngomong, maklumat tentang masa yang tepat adalah yang paling diperlukan untuk mendapatkan data tentang koordinat anda: pengiraan berterusan tempoh masa antara pemulangan dan penerimaan isyarat radio didarab dengan kelajuan gelombang radio itu sendiri dan, dengan pengiraan jangka pendek, jarak antara peranti navigasi anda dan satelit di orbit dikira.
Isu penyegerakan
Berdasarkan prinsip navigasi ini, boleh diandaikan bahawa untuk menentukan koordinat anda dengan tepat, anda mungkin memerlukan hanya dua satelit, berdasarkan isyarat yang memudahkan untuk mencari titik persimpangan, dan akhirnya - tempat di mana anda berada. Tetapi, malangnya, sebab teknikal memerlukan penggunaan satelit lain sebagai penanda. rumahmasalahnya terletak pada jam penerima GPS, yang tidak membenarkan penyegerakan yang mencukupi dengan satelit. Sebabnya ialah perbezaan dalam paparan masa (pada navigator anda dan dalam ruang). Satelit mempunyai jam berasaskan atom berkualiti tinggi yang mahal, yang membolehkan mereka mengekalkan masa dengan ketepatan yang melampau, manakala penerima konvensional tidak boleh menggunakan kronometer sedemikian, kerana dimensi, kos dan kerumitan operasi tidak membenarkannya digunakan di mana-mana sahaja. Walaupun ralat kecil 0.001 saat boleh menganjak koordinat lebih daripada 200 km!
Penanda ketiga
Jadi pembangun memutuskan untuk meninggalkan teknologi biasa jam tangan kuarza dalam navigator GPS dan mengambil jalan yang berbeza, untuk lebih tepat - gunakan tiga, masing-masing, bilangan baris yang sama untuk persimpangan berikutnya dan bukannya dua tanda tempat satelit. Penyelesaian masalah adalah berdasarkan jalan keluar yang sangat mudah: apabila semua garis dari tiga penanda yang ditetapkan bersilang, walaupun dengan kemungkinan ketidaktepatan, zon dicipta dalam bentuk segi tiga, yang pusatnya diambil sebagai tengahnya. - lokasi anda. Ia juga membolehkan anda mengesan perbezaan masa antara penerima dan ketiga-tiga satelit (yang mana perbezaannya akan sama), yang membolehkan anda membetulkan persilangan garisan tepat di tengah, dengan kata lain - ini menentukan anda Koordinat GPS.
Kekerapan tunggal
Perlu juga diambil perhatian bahawa semua satelit menghantar maklumat ke peranti anda pada frekuensi yang sama, dan ini agak luar biasa. Bagaimanaadakah navigator GPS berfungsi dan bagaimanakah ia melihat semua maklumat dengan betul jika semua satelit secara berterusan dan serentak menghantar maklumat kepadanya? Semuanya cukup mudah. Untuk menentukan sendiri, pemancar pada satelit juga menghantar maklumat standard dalam isyarat radio, yang mengandungi kod yang disulitkan. Ia melaporkan ciri maksimum satelit dan dimasukkan ke dalam pangkalan data peranti anda, yang kemudiannya membolehkan anda menyemak data daripada satelit dengan pangkalan data navigasi. Walaupun dengan sejumlah besar satelit dalam julat, ia boleh dikenal pasti dengan cepat dan mudah. Semua ini memudahkan keseluruhan skema dan membolehkan penggunaan antena penerimaan yang lebih kecil dan lemah dalam navigasi GPS, yang mengurangkan kos dan mengurangkan reka bentuk dan dimensi peranti.
peta GPS
Peta GPS dimuat turun ke peranti anda secara berasingan, kerana anda sendiri mempengaruhi pilihan kawasan yang anda mahu bergerak. Sistem ini hanya menetapkan koordinat anda di planet ini, dan fungsi peta adalah untuk mencipta semula pada skrin versi grafik yang digunakan koordinat, yang membolehkan anda menavigasi rupa bumi. Bagaimanakah GPS berfungsi dalam kes ini? Percuma, ia terus kekal dalam status ini, kad di beberapa kedai dalam talian (dan bukan sahaja) masih dibayar. Selalunya, aplikasi berasingan untuk bekerja dengan peta dicipta untuk peranti dengan navigasi GPS: berbayar dan percuma. Kepelbagaian peta mengejutkan dan membolehkan anda menyediakan jalan dari titik A ke titik B semaklum mungkin dan dengan semua kemudahan: pemandangan apa yang akan anda lalui, jalan terpendekke destinasi, pembantu suara yang menunjukkan arah dan lain-lain.
Peralatan GPS tambahan
GPS digunakan untuk lebih daripada sekadar menunjukkan anda ke arah yang betul. Ia membolehkan anda menjejak objek, yang mungkin mengandungi apa yang dipanggil suar, atau penjejak GPS. Ia terdiri daripada penerima isyarat itu sendiri dan pemancar berdasarkan gsm, 3gp atau protokol komunikasi lain untuk menghantar maklumat tentang lokasi objek ke pusat servis yang menjalankan kawalan. Ia digunakan dalam banyak industri: keselamatan, perubatan, insurans, pengangkutan dan banyak lagi. Terdapat juga penjejak kereta yang bersambung secara eksklusif ke kereta.
Perjalanan tanpa masalah
Dengan setiap hari yang berlalu, nilai peta dan kompas kekal pergi lebih jauh ke masa lalu. Teknologi moden membolehkan seseorang membuka jalan untuk perjalanannya dengan kehilangan masa, usaha dan wang yang minimum, sambil melihat tempat yang paling menarik dan menarik. Apa yang fantasi kira-kira satu abad yang lalu telah menjadi kenyataan hari ini, dan hampir semua orang boleh memanfaatkannya: daripada tentera, kelasi dan juruterbang pesawat kepada pelancong dan kurier. Kini penggunaan sistem ini untuk industri komersil, hiburan, pengiklanan semakin popular, di mana setiap usahawan boleh menunjukkan dirinya pada peta global dunia, dan tidak akan sukar untuk mencarinya sama sekali. Kami berharap artikel ini telah membantu semua orang yang berminat dengan GPS - bagaimana ia berfungsi, atas dasar apa koordinat ditentukan, apakekuatan dan kelemahannya.
