Што такое GPS: прынцып дзеяння, прымяненне, недахопы

Сёння штучныя спадарожнікі Зямлі актыўна выкарыстоўваюцца ў многіх сферах нашага жыцця. Ўжо перасталі быць навінкамі спадарожнікавае тэлебачанне і спадарожнікавы Інтэрнэт. Такі ж звыклай становіцца і спадарожнікавая сістэма навігацыі GPS. Што ж гэта за сістэма, і якія задачы яна вырашае?

прынцып дзеяння

Для пачатку разбярэмся з тым, што такое GPS. Гэтая абрэвіятура адбылася ад ангельскіх слоў Global Positioning System - глабальная сістэма пазіцыянавання. Так называюць сістэму касмічных спадарожнікаў, якую пачалі распрацоўваць яшчэ ў 1970-х гадах, па заказу ваеннага ведамства ЗША. У 80-я гады ёю дазволілі карыстацца грамадзянскім асобам. Сістэма GPS дапамагае вызначыць дакладнае месцазнаходжанне і каардынаты рухаецца аб'екта. На працу спадарожнікаў не ўплываюць ўмовы надвор'я, таму сістэма функцыянуе кругласутачна.

Галоўная перавага гэтай сістэмы - яе бясплатнасць. Для таго каб даведацца і выпрабаваць, што такое GPS, трэба толькі набыць адмысловы прыёмнік і праграмнае забеспячэнне. Апошняе ўяўляе сабой электронныя карты рэгіёну, у якім вы знаходзіцеся, а таксама праграму A-GPS, якая выкарыстоўваецца пры пахмурным надвор'і. Яна падключаецца да адмысловага сервера, дзе ўтрымліваецца інфармацыя аб каардынатах бліжэйшых спадарожнікаў. Сёння гэтая праграма ёсць у кожным аўтамабільным навігатары.

Як жа ажыццяўляецца рух GPS? Па кругавых арбітах рухаюцца 24 спадарожніка, кожны з якіх здзяйсняе 2 абароту ў суткі і перадае радыёсігналы. Прымаючы іх, GPS-прыёмнік вылічае сваё месцазнаходжанне. Спачатку пралічваецца розніца паміж часам падачы сігналу і часам прыёму. Так вылічаецца адлегласць да спадарожніка. Калі такіх у зоне знаходжання прымача налічваецца хоць бы два, то ён можа вызначыць шырату і даўгату, на якой размяшчаецца, і адзначыць сябе на электроннай карце. Пры захопе чатырох і больш спадарожнікаў праграмнае забеспячэнне прымача пралічвае не толькі шырыню і даўгату, але і хуткасць руху аб'екта, пройдзенае і пакінуты адлегласць, час усходу і заходу сонца і многія іншыя велічыні. Дакладнасць вызначэння каардынатаў GPS-прымачамі сёння складае ад 5 да 20 м (па вышыні - да 10 м).

вобласць прымянення

Такім чынам, што такое GPS, мы даведаліся. У якіх сферах можна ўжываць гэтую сістэму? Практычна ва ўсіх.

Пачнем з найбольш распаўсюджанай і вядомай шырокаму карыстальніку. Гэта аўтамабільныя навігатары. Па сутнасці, гэта кампутары, для працы якіх выкарыстоўваецца спецыяльная аперацыйная сістэма. У іх ужо ўстаноўлена навігацыйнае праграмнае забеспячэнне, якое без парушэння ліцэнзіі змяніць немагчыма. Акрамя арыентавання ў гарадской прасторы, навігатары прадастаўляюць масу дадатковых магчымасцяў - з іх дапамогай можна праглядаць фота, прайграваць музыку, глядзець відэа, падлучацца да Інтэрнэту.

Аўтамабільнымі навігатарамі актыўна карыстаюцца не толькі звычайныя аўтамабілісты, але і транспартныя кампаніі. Бо сістэма GPS дазваляе сачыць за маршрутам руху аўтамабіляў з грузам і хутка рэагаваць на магчымыя затрымкі. Пры наяўнасці спецыяльнага датчыка з дапамогай гэтай сістэмы можна сачыць і за расходам паліва.

Яшчэ адна сфера прымянення - пешаходная рух. Існуюць кампактныя навігатары, якія можна выкарыстоўваць у турыстычных паходах і пешаходных прагулках. Яны з'яўляюцца нядрэнны альтэрнатывай звыклай карце і компасе. Таксама навігатары могуць быць убудаванымі ў мабільныя прылады - смартфоны. Дакладнасць каардынат у гэтым выпадку пакуль што ніжэй, чым у звычайных прымачоў, але вытворцы актыўна працуюць над засваеннем навігацыйных праграм.

Кажучы пра тое, што такое GPS, нельга не ўспомніць і пра недахопы гэтай сістэмы. На якасць прыёму сігналу ўплывае шчыльнасць гарадской забудовы, наяўнасць дрэў з густой лістотай, наземныя крыніцы радыёсігналаў і іншыя фактары, якія ствараюць перашкоды. Але галоўная праблема - гэта залежнасць працы спадарожнікаў ад волі амерыканскага ваеннага ведамства. Няма ніякай гарантыі, што ў адзін момант яно не ўключыць перашкоды ці проста не адключыць грамадзянскі сектар у якім-небудзь рэгіёне. На шчасце, у цяперашні час ужо існуюць альтэрнатыўныя навігацыйныя сістэмы, якія дазваляюць не «згубіцца» ў такім выпадку. Гэта расейская ГЛОНАСС і еўрапейская Galileo. Вытворцы навігатараў таксама рыхтуюцца да такіх пазаштатным сітуацыях і распрацоўваюць чыпы, здольныя падтрымліваць усе тры сістэмы навігацыі.