Питання і відповіді

Що означає "GPS"?

GPS — початкові букви назви глобальної системи визначення координат — Global Positioning System.

Що це за система?

Це система, що дозволяє з точністю не гірше 100 м визначити місце розташування об'єкту, тобто визначити його широту, довготу і висоту рівнем моря, а також напрям і швидкість його руху. Крім того, з допомогою GPS можна визначити час з точністю до 1 Наносекунди.

З чого складається GPS?

GPS складається з сукупності певної кількості штучних супутників Землі (супутникової системи NAVSTAR) і наземних станцій стеження, об'єднаних в загальну мережу. Як абонентське устаткування служать індивідуальні приймачі GPS, здатні приймати сигнали супутників і за прийнятою інформацією обчислювати своє місце розташування.

Що є супутникова система NAVSTAR?

До складу супутникової системи NAVSTAR входять 24 ІСЗ що знаходяться на 6 різних кругових орбітах, які розташовані під кутом 60° один до одного. Період звернення одного супутника — 12 годин. Вага кожного супутника близько 787 кг, розмір більше 5 м, включаючи сонячні батареї. На борту кожного супутника встановлений атомний годинник, що забезпечує точність 10-9 сік обчислювальний кодуючий пристрій і передавач потужністю 50 Вт, випромінюючий на частоті 1575.42 Мгц.

Народженням NAVSTAR можна вважати лютий 1978 року, коли на орбіту був виведений перший супутник системи. Середній термін служби одного супутника приблизно 10 років, тому в програму входить постійне виробництво і виведення на орбіту нових супутників, на зміну що використав свій ресурс.

Вартість споруди і запуску 24 супутників — 12 мільярдів доларів.

Яку інформацію супутники передають на Землю?

Кожну мілісекунду супутники передають на Землю:

• свій статус (повідомлення про справність або несправність);

• поточну дату;

• поточний час;

• дані альманаха;

• точний час відправки всієї сукупності повідомлень.

Що таке альманах?

Це інформація про те, в якому місці небесної сфери повинен знаходитися кожен супутник в будь-яке момент часу протягом доби, тобто орбітальні дані всіх супутників.

Як відбувається визначення координат?

GPS приймач на підставі отриманої з супутників інформації визначає відстань до кожного супутника, їх взаємне розташування і обчислює свої координати за законами геометрії. При цьому, для визначення 2-х координат (широта і довгота) досить отримати сигнали з трьох супутників, а для визначення висоти над рівнем моря — з чотирьох.

Як GPS приймач визначає відстань до супутників?

Оскільки швидкість поширення радіосигналів постійна і дорівнює швидкості світла, відстань до супутників визначається по затримці часу прийому повідомлення GPS приймачем відносно часу відправки повідомлення з борти супутника. Звичайно, для точного визначення цієї затримки годинник на супутниках і годинник в GPS приймачі мають бути синхронні, що забезпечується синхронізацією годинника приймача за інформацією, що міститься, як вказувалося вище, в сигналах супутників.

Які джерела погрішності при визначенні місця розташування?

Основним джерелом була наявність, так званого, режиму "обмеженого доступу". У цьому режимі в сигнали супутників Міністерством оборони США апріорі вводилася погрішність, що дозволяє визначати місце розташування з точністю 30 — 100 м, хоча принципово точність GPS системи може досягати декількох сантиметрів. З 1 травня 2000 року режим "обмеженого доступу" був відключений.

Іншими джерелами погрішності є невдала геометрія взаємного розташування супутників, багатопроменеве поширення радіосигналів (вплив переотраженных радіохвиль на приймач), іоносферні і атмосферні затримки сигналів і ін.

Що є GPS приймач?

Система GPS дозволяє визначити місце розташування в будь-якій крапці на суші, на морі і в навколоземному просторі. Залежно від області вживання, діапазон якої досить широкий, а також від вартості, яка може вагатися від сотень до декількох тисяч доларів, виконання GPS приймачів також вельми всіляко. В цілому весь спектр моделей можна розділити на чотири великі групи:

Персональні GPS приймачі індивідуального вживання. Ці моделі відрізняються малими габаритами і широким набором сервісних функцій: від базових навігаційних, включаючи можливість формування і розрахунку маршрутів дотримання до функції прийому і передачі електронної пошти.

Автомобільні приймачі GPS, які призначені для установки в будь-якому наземному транспортному засобі і мають можливість підключення зовнішньої приемо-передающей апаратури для автоматичної передачі параметрів руху на диспетчерські пункти.

Морські приймачі GPS, оснащені ультразвуковим ехолотом, а також додатковими змінними картріджами з картографічною і гідрографією інформацією для конкретних берегових районів.

Авіаційні приймачі GPS, використовувані для пілотування літальних апаратів, включаючи комерційну авіацію.

чи Існують інші системи визначення місця розташування?

Так. Вітчизняною військово-космічною промисловістю створена альтернативна супутникова система ГЛОНАСС. Проте, не дивлячись на більш високу точність визначення місця розташування, її надійність і споживчі характеристики істотно нижчі, ніж в NAVSTAR, і на сьогоднішній день широкого поширення ця система не набула.

Дивіться також

• EM-401
• Як швидко навчитися їздити по Москві
• BOTTOM LINE Fishin' Buddy 1200
• GSM-телефоны SONY CMD-J7/J70
• Raymarine DS500x
• MacCentre Pocket GPS
• MacCentre Pocket GPS