GPS

GPS4Что такое GPS и как она работает?

Американская система глобального позиционирования (GPS) изначально создавалась исключительно в военных целях. И сейчас большая часть этой системы (имеющая, кстати, лучшие показатели по всем параметрам) используется в интересах Министерства Обороны США. Другая её часть служит «мирным» целям и применяется в работе навигационных устройств, в геодезии и картографии, в сотовой связи, в мониторинге положения транспортных средств.

История GPS началась в 1978 году, когда США запустили первый спутник этой системы. Сейчас на разных орбитах находится целая группировка, состоящая из 24 действующих аппаратов и нескольких резервных. 24 спутника – это именно то их количество, которое обеспечивает гарантированное покрытие любой точки поверхности Земли сигналом минимум от четырёх аппаратов.

GPS1

Принцип действия системы GPS основан на способности приёмника получать сигналы со спутника и точно рассчитывать расстояние до него. Координаты каждого космического аппарата хорошо известны и приёмник сигналов может определить их взаимное расположение. На основании данных от нескольких спутников можно узнать точное пространственное положение любого объекта и время. Чем больше сигналов от разных космических аппаратов получает GPS-приёмник, тем меньше погрешность при определении координат объекта.

Что касается погрешности при определении координат объектов, то в обычных условиях она не превышает 8 – 10 метров. Использование более сложных устройств и дифференциальных способов получения и обработки сигнала точность измерения положения можно повысить до нескольких десятков сантиметров.

commincatin par satellite

Погрешность при измерении местоположения в основном зависит от:

  • географических условий местности (чем более равнинная территория, тем обеспечивается большая точность позиционирования);
  • количества видимых GPS-приёмником спутников и высоты их расположения над горизонтом.

Работа системы позиционирования GPS практически не зависит от погодных условий. Сигналы со спутников одинаково хорошо доходят до приёмника, как в пасмурную или дождливую погоду, так в ясную и сухую.

Возможность постоянного мониторинга положения объекта и времени позволяет системе GPS рассчитывать и скорость его перемещения. Весь маршрут следования разбивается на маленькие участки. Координаты начала и конца этих участков, а также время рассчитываются системой.

GPS

На основании этих данных определяется средняя скорость на каждом из этих микроучастков. Благодаря тому, что протяжённость участков и время их прохождения малы, значения средней скорости фактически равны значениям реальной скорости в каждый конкретный момент времени. В оптимальных условиях система GPS обеспечивает высокую точность измерения скорости передвижения объекта.

Основными гражданскими устройствами, использующими систему GPS, являются различные (в том числе и автомобильные) навигаторы. Существующее программное обеспечение позволяет не просто определять координаты транспортного средства и скорость его движения, но и совмещать эти характеристики с виртуальными картами.

GPS5

Навигаторы, оснащённые системой GPS, могут прокладывать маршруты из одной точки в другую (и отображать всё это на карте), подбирать оптимальные маршруты и рассчитывать время на их прохождение.

Если сравнивать систему GPS, например, с аналогичной российской системой ГЛОНАСС, то результаты сравнения по основным характеристикам будут примерно одинаковыми. Плюсами системы GPS являются отлаженность взаимодействия между всеми её элементами и практически полно доминирование на рынке устройств, использующих системы позиционирования.

GPS2

Основным недостатком GPS является увеличение погрешности измерения координат объектов, расположенных севернее 60° северной широты и южнее 60° южной широты. Связано это с расположением спутников, входящих в состав орбитальной группировки. Для России, часть территории которой располагается в приполярных и полярных областях, это может иметь незначительные отрицательные последствия.

Оцените материал:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Хотим убедиться что вы не робот *