Какво е GPS: принципът на работа, приложение, недостатъци

Днес изкуствените земни спътници са активнисе използват в много сфери на нашия живот. Сателитната телевизия и сателитният интернет вече са престанали да бъдат новости. GPS навигационната спътникова система става все едно. Каква е системата и какви задачи решава тя?

Принцип на действие

Първо, нека да разгледаме какво GPS е. Това съкращение произлиза от английските думи Global Positioning System - глобална система за позициониране. Това е името, дадено на системата от космически спътници, която започна да се развива още през 70-те години по заповед на американския военен отдел. През 80-те години й беше разрешено да използва цивилни граждани. GPS системата помага да се определи точното местоположение и координати на движещ се обект. Работата на спътниците не се влияе от климатичните условия, така че системата работи 24 часа в денонощието.

Основното предимство на тази система е нейнатабезплатно. За да научите и изпитате какво GPS е, трябва само да закупите специален приемник и софтуер. Последната е електронна карта на региона, в който се намирате, както и програмата A-GPS, която се използва при облачно време. Той се свързва със специален сървър, който съдържа информация за координатите на най-близките спътници. Днес тази програма е във всеки автомобилен навигатор.

Как функционира GPS навигацията? Кръговите орбити преместват 24 сателита, всеки от които прави 2 оборота на ден и предава радио сигнали. Приемането им GPS приемникът изчислява местоположението му. Първо, се изчислява разликата между времето за пристигане на сигнала и времето за приемане. Така се изчислява разстоянието до спътника. Ако има поне два от тях в областта на приемника, то може да определи географската ширина и дължина, на които се намира, и да се маркира върху електронната карта. При заснемане на четири или повече спътника софтуера приемник изчислява не само географската ширина и дължина, но също така и скоростта на обекта, а останалите изминатото разстояние, по време на изгрев и залез, както и много други ценности. Точността на определяне на координатите на GPS приемници днес е от 5 до 20 м (на височина - до 10 м).

Обхват на приложение

И така, какво е GPS, научихме. В кои области може да се използва тази система? Практически във всички.

Да започнем с най-често срещаните и известниширок потребител. Това са автомобилни навигатори. Всъщност това са компютри, за които се използва специална операционна система. Те вече са инсталирали навигационен софтуер, който не може да бъде променян без нарушаване на лиценза. В допълнение към ориентацията в градското пространство, навигаторите предоставят много допълнителни възможности - с тях можете да видите снимки, да слушате музика, да гледате видеоклипове, да се свързвате с интернет.

Автомобилните навигатори не се използват активносамо обикновени шофьори, но също и транспортни компании. В крайна сметка GPS системата ви позволява да наблюдавате пътя на превозните средства с товар и бързо да отговорите на възможни закъснения. Ако има специална сензор с тази система, можете да наблюдавате разхода на гориво.

Друга област на приложение е пешеходната навигация. Има компактни навигатори, които могат да се използват при пешеходни и пешеходни разходки. Те са добра алтернатива на познатата карта и компас. Също така навигаторите могат да бъдат вградени в мобилни устройства - смартфони. Точността на координатите в този случай е все още по-ниска от тази на конвенционалните приемници, но производителите активно работят по разработването на навигационни програми.

Говорейки за това какво е GPS, не можеш да си спомниши за недостатъците на тази система. Качеството на приемането на сигнала се влияе от гъстотата на градското развитие, наличието на дървета с гъста зеленина, наземни източници на радиосигнали и други фактори, които създават смущения. Основният проблем обаче е зависимостта на работата на спътниците от волята на американското военно дело. Няма гаранция, че в един момент тя няма да включи шума или просто да изключи цивилния сектор във всеки регион. За щастие в момента вече съществуват алтернативни навигационни системи, които позволяват да не се "загуби" в този случай. Това е руският GLONASS и Европейският Галилео. Производителите на навигатори също се подготвят за такива извънредни ситуации и разработват чипове, които могат да поддържат и трите навигационни системи.