+7 (812) 755-81-49
+7 (812) 946-37-01

Как работают GPS-навигаторы?

Изобретение спутниковой системы навигации по значимости практически равно с изобретением мобильного телефона, спутникового телевидения и телефонии. Любой человек, который хотя бы однажды оказывался в незнакомом месте, по достоинству оценит это изобретение двадцатого века. На сегодняшний день GPS – навигация приобретает огромную популярность среди туристов, охотников и рыбаков, автолюбителей и просто поклонников активного отдыха. rcsz-tcc.ru может порекомендовать GPS-навигатор тому, кому нужно знать, где он находится, как лучше добраться до пункта назначения, с какой скоростью он перемещается и когда попадет в нужное место.

GPS-навигация (Global Positioning System) - это всемирная система определения координат. Она была разработана по заказу Мин. обороны Соединенных Штатов Америки в конце 70-х годов, а уже в 80-х систему открыли для гражданской эксплуатации. Она работает 24 часа в сутки при любой погоде по всему миру. С ее помощью можно определить координаты и скорость движущихся объектов. За пользование GPS абсолютно ничего и никому не нужно платить. rcsz-tcc.ru напоминает: единственное, что необходимо для того, чтобы пользоваться системой – это приобрести спутниковый приемник.

Сама система – это 24спутника, которые вращаются по шести орбитам, наземные станции слежения, системы связи и центральный пункт управления. Наклон орбит спутников к экватору Земли - 55 градусов, а угол между плоскостью орбит - 60 градусов. Каждый из спутников весит менее одной тонны, а длина – около пяти метров. Мощность радиопередатчиков - не больше 50 Вт. Предполагаемое время работы спутника – десять лет. Новые спутники запускаются на земную орбиту по мере надобности. Кроме того, спутники GPS могут передвигаться по орбитам, заполняя пробелы в системе в случае, если один из них перестал работать. Важным элементом спутников являются атомные часы (по четыре на каждом).

Наземная часть GPS состоит из четырех станций слежения, которые находятся на тропических островах. Именно они занимаются отслеживанием видимых спутников, а затем передают все полученные данные на основную станцию (в Колорадо-Спрингс). Главная станция обрабатывает полученные данные и передает их обратно через наземные станции спутникам, которые уже в свою очередь посылают сигналы непосредственно приемникам GPS.

Местоположение приемника определяется с помощью измерения задержки прохождения радиосигнала от спутников. А на основе этих измерений вычисляются высота над уровнем моря и географические координаты. Сигналы спутников содержат псевдослучайный код, эфемериды и альманах. Период повторения кода огромный, а каждый GPS-навигатор имеет свой генератор, работающий и модулирующий сигнал на одной частоте с генератором спутника. Благодаря этому, по задержке между одинаковыми промежутками кода, сгенерированного и принятого, можно рассчитать время распространения сигнала, и, как следствие, расстояние до спутника.

Псевдослучайный код нужен для того, чтобы идентифицировать передающий спутник. Каждый спутник имеет свой номер, который отображается на экране GPS-навигатора во время работы. Данные эфемерид содержат в себе точные параметры орбиты, текущие дату время, прогнозируемую задержку распространения радиосигнала, а также данные о работоспособности спутников. Данные альманаха нужны для того, чтобы знать, где в течение дня должен находиться GPS-спутник и его состояние.

GPS-приемник для определения своего месторасположения сравнивает время получения сигнала со временем его отправки. Разница во времени говорит о расстоянии до спутника. Получив сигнал от минимум четырех спутников, приемник занимается поиском точки пересечения соответствующих сфер. Если таковая не будет найдена, процессор приемника методом последовательных приближений корректирует свои часы до тех пор, пока не достигнет пересечения каждой сферы в одной точке.