Bugungi kunda insoniyat xavfsizlikni ta'minlash uchun hatto kosmosdan ham foydalanadi. Buning uchun sun'iy yo'ldosh qidiruv tizimlari yaratilgan. Bunday navigatsiyaning boshlanishi 1957 yil 4 oktyabrda qo'yilgan deb ishoniladi. Aynan o'sha paytda birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi birinchi marta uchirilgan. 70-yillarning oxiriga kelib, birinchi radio navigatsiya tizimi paydo bo'ldi. Bu sunʼiy yoʻldoshdan kelgan signallar asosida har qanday obʼyektning koordinatalarini aniqlash imkonini berdi. Va bugungi kunda bunday navigatsiya qutqaruv va geodeziya ishlarida, shuningdek, davlat va fuqarolar xavfsizligini ta'minlashda qo'llaniladi.
Sun'iy yo'ldosh tizimlari nima? Bular murakkab elektron-texnik aloqalardir. Bundan tashqari, ularni amalga oshirish faqat kosmik va er usti jihozlarining birgalikda ishlashi bilan mumkin. Shu bilan birga, sun'iy yo'ldosh tizimlari balandlik va geografik koordinatalarni, suv, quruqlik va havo harakatining vaqti va parametrlarini aniqlash imkonini beradi.ob'ektlar.
Tasnifi
Sun'iy yo'ldosh tizimlari quyidagi hududlarga bo'lingan:
- avtomobillar uchun moʻljallangan xavfsizlik qidiruv tizimlari;
- ofislar, uylar, shaxsiy hududlar va kvartiralarni himoya qilish uchun navigatsiya;
- Internet saytlari va mobil telefonlar uchun xavfsizlik qidiruv tizimlari;- qidiruv navigatsiyasi (GPS).
Asosiy elementlar
Sun'iy yo'ldosh tizimlariga quyidagilar kiradi:
- maxsus radio signallarni chiqaradigan bir nechta sun'iy yo'ldoshlarning orbital turkumlari (2 dan 30 gacha);
- sun'iy yo'ldoshlarning hozirgi holatini o'rnatadigan, shuningdek qabul qiluvchi yerga asoslangan monitoring va nazorat qilish tizimi. va ular tomonidan uzatiladigan ma'lumotlarni qayta ishlash;
- koordinatalarni aniqlash uchun zarur bo'lgan mijozni qabul qilish uskunasi;
- ob'ektning joylashishini aniqlashning aniqligini oshiradigan yerga asoslangan tizim bo'lgan radiomayoqlar; - foydalanuvchilarga koordinatalar boʻyicha tuzatishlarni uzatuvchi axborot radiotizimi.
Ish printsipi
Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlari ob'ektdagi antennadan orbital holati yuqori aniqlik bilan ma'lum bo'lgan sun'iy yo'ldoshgacha bo'lgan masofani o'lchaydi. Bunday holda, almanax deb ataladigan maxsus jadval ishlatiladi. U qabul qiluvchi qurilmaning xotirasida saqlanishi va barcha sun'iy yo'ldoshlarning o'rnini ko'rsatishi kerak. Agar bunday jadval eskirgan bo'lmasa, u holda ob'ektning kosmosdagi joylashuvi oddiy geometrik konstruktsiyalar yordamida qurilmalar tomonidan aniqlanadi. Kenglik va uzunlikni to'g'ri hisoblash uchun qabul qiluvchi kamida uchta sun'iy yo'ldoshdan signallarni qabul qilishi kerak. Xo'sh, agar bilish kerak bo'lsaob'ektning sirt ustida joylashgan joyi? Buning uchun toʻrtinchi sunʼiy yoʻldoshdan signal kerak boʻladi.
Qabul qilingan barcha ma'lumotlar ma'lum bir tenglamalar tizimidan foydalangan holda kerakli koordinatalarni ko'rsatadigan yer bloki tomonidan qayta ishlanadi. Biroq, olingan ma'lumotlar ba'zi tuzatishlarni talab qiladi. Bu tizimning ishlashiga atmosfera bosimi, havo harorati va namlik darajasining ta'siri bilan bog'liq. Bu omillarning har biri 30 m masofada xatolikni keltirib chiqaradi, uning umumiy qiymati baʼzan 100 m ga etadi.
Differensial GPS rejimi noaniqlikni kamaytirishga yordam beradi. U foydalanuvchiga kerakli tuzatishlarni uzatadi, bu esa ob'ektni 1 sm gacha aniqlashning aniqligini ta'minlaydi. Shu bilan birga, sun'iy yo'ldosh qidiruv tizimlari ma'lum vaqt davomida olingan ma'lumotlarni to'plash va keyinchalik qayta ishlashga qodir. Bunday jarayonlar tufayli foydalanuvchi ob'ekt tezligi, u bosib o'tgan yo'l va boshqalar haqida tasavvurga ega bo'ladi.
GPS
Bugun bir vaqtning oʻzida bir nechta navigatsiya tizimlari faol ishlamoqda. Bular Amerika GPS, Rossiya GLONASS va Yevropa Galileo. Ularning barchasi ob'ektning hozirgi joylashuvini, shuningdek, uning vaqti va sanasini, quruqlikda, havoda va erdagi harakat tezligi va traektoriyasini aniqlash imkonini beradi. Keling, ushbu navigatorlarni batafsil ko'rib chiqaylik.
Amerika GPS sun'iy yo'ldosh tizimining tarixi 1973 yilda boshlangan. Bu DNSS dasturini ishlab chiqish davri edi. Keyinchalik u Navstar-GPS, keyin esa GPS deb o'zgartirildi. Uning hamrohlaridan birinchisi1974 yilda orbitaga chiqarildi. Faqat 1993 yilda ularning soni 24 taga ko'paytirildi, bu esa butun yer yuzasini qoplash imkonini berdi.
Dastlab GPS sun'iy yo'ldosh tizimi AQSh harbiy majmuasi uchun ishlagan. Va faqat 2000 yildan beri maxfiylik muhri tizimdan olib tashlandi. GPS fuqarolik iste'molchilarining ehtiyojlariga xizmat qila boshladi. Biroq hozirda Pentagon harbiy harakatlar olib borilayotgan hududlar ustidagi sun’iy yo‘ldosh signallarini o‘chirib qo‘yishi yoki ularga xalaqit berishi mumkin. Bundan tashqari, AQSh razvedka agentliklari mojaro zonasini qoplaydigan mahalliy “jammer”larni oʻrnatish huquqini oʻzida saqlab qoladi. Shu bilan birga, bunday elektron urush NATO qo'shinlarining kodlangan signalda harakat qilishiga xalaqit bermaydi.
GLONASS
Ushbu rus navigatsiya tizimi oʻtgan asrning 90-yillaridan beri ishlab kelmoqda. Bugungi kunga qadar uning orbital yulduz turkumi tarkibida orbitada yigirmadan ortiq sun'iy yo'ldoshlar mavjud. Yaqin kelajakda ularning sonini oʻttizga yetkazish rejalashtirilgan.
2007 yildan beri GLONASS sun'iy yo'ldosh tizimi fuqarolik maqsadlarida foydalanilmoqda. Bugungi kunda u Rossiyaning butun hududini qamrab oladi va turli yo'nalishlarda o'z qo'llanilishini topadi. U nafaqat yuk, balki yo'lovchi tashishni ham amalga oshiradigan transportda muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Bu erda GLONASS sun'iy yo'ldosh monitoringi tizimi, shuningdek, transport jadvalini optimallashtirish imkonini beruvchi vositadir. Xuddi shunday navigatsiyadan Favqulodda vaziyatlar vazirligi, politsiya va tez yordam tezkor xizmatlari o‘z ishlarida foydalaniladi.
GLONASS tizimining ishlash tamoyiliga asoslanadimasofaviy serverga GSM-kanal orqali kuzatuv mayoqidan ma'lumot olish. Bu erda u foydalanuvchiga keyingi uzatish uchun saqlanadi. Qabul qilish vaqti 15 dan 240 sekundgacha. Bundan tashqari, maxsus kompyuter dasturi serverdagi ma'lumotlarni qayta ishlaydi va ob'ektning joylashuvini beradi.
Rossiyada ERA-GLONASS deb nomlangan eng yangi loyiha ham ishlab chiqilmoqda. Bunday tizim maxsus xizmatlarga yo'l-transport hodisalari va baxtsiz hodisalar sodir bo'lganda shoshilinch javob berishga imkon beradi. 2020-yilgacha barcha avtomashinalar og‘ir baxtsiz hodisalar sodir bo‘lganda, ya’ni avtomobilda xavfsizlik yostiqchalari ochilganda avtomatik ravishda navbatchi-dispetcherlik xizmatiga signal uzatuvchi navigatsiya va aloqa terminallari bilan jihozlanishi rejalashtirilmoqda. Shundan so'ng operator haydovchi bilan hodisaning barcha tafsilotlarini aniqlashtirishga harakat qiladi. Agar javob bo‘lmasa yoki ma’lumot tasdiqlansa, ko‘rsatilgan koordinatalarga Favqulodda vaziyatlar vazirligining qutqaruvchilari, shifokorlar va yo‘l harakati xavfsizligi xizmati xodimlari yuboriladi. Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh transport tizimlari favqulodda vaziyatlarda haydovchining birinchi yordamchisi bo'lib xizmat qiladi.
Galiley
Bu sunʼiy yoʻldosh navigatsiya tizimi Yevropa Ittifoqi mamlakatlari uchun moʻljallangan. 2 milliard dollarlik loyiha mashhur italyan astronomi Galileo Galiley sharafiga nomlangan. Galileo o'z ishida Rossiya GLONASS va Amerika GPS sun'iy yo'ldoshlarini boshqarish tizimiga bog'liq emas.
Koordinatalari bitta xato bilan ma'lum bo'lishi mumkin bo'lgan ob'ektning joylashuvini aniqlashdan tashqarimetr, Galileo qidiruv va qutqaruv funktsiyasiga ega. Bunday loyiha dunyoning hech bir davlatida yo‘q (u faqat Rossiyada ishlab chiqilmoqda).
Avtomobil xavfsizligi
Bugungi kunda ko'plab avtoulovchilarning e'tiborini sun'iy yo'ldosh o'g'irlikka qarshi tizim jalb qilmoqda. Ko'p foydalanuvchilarning fikriga ko'ra, bu nafaqat ishonchli, balki juda qulay.
Bunday xavfsizlik navigatsiyasi avtomobilga o'rnatilgan antenna va bir nechta sun'iy yo'ldoshlar o'rtasidagi aloqa printsipi asosida ishlaydi. Mashinaning koordinatalari haqidagi ma'lumotlar doimiy ravishda qabul qiluvchi qurilmaga kelib turadi va foydalanuvchiga bir necha metr xatolik bilan transport vositasining joylashuvini aniqlash imkonini beradi.
An'anaviy navigatsiyadan farqli o'laroq, sun'iy yo'ldoshning o'g'irlikka qarshi tizimi nafaqat orbitadan signallarni oladi, balki ularni boshqaruv xonasi yoki egasiga ham uzatadi. Agar tizimni buzishga urinayotgan tajovuzkorlar avtomobil ichki qismiga kirgan bo'lsa, darhol uyali aloqa operatori tarmoqlari yoki bu maqsad uchun maxsus ajratilgan kanallar orqali signal o'tadi, bu signal egasining mobil telefoni yoki dispetcherlik konsoli tomonidan qabul qilinadi.. Shundan so'ng, mashinaning harakatini va keyingi joylashuvini aniqlaydigan javob guruhi ishlay boshlaydi.
Foydalanuvchilarning fikriga ko'ra, avtomobilning sun'iy yo'ldosh xavfsizlik tizimi ancha ishonchli. Uni zararsizlantirish sirenali oddiy signalga qaraganda ancha qiyin.
Sun'iy yo'ldosh qidiruv tizimining ba'zi modellari dvigatelni masofadan bloklashni ta'minlaydi. Ushbu xususiyat tufayli jinoyatchi sizning mashinangizda bir metr ham yura olmaydi. Ba'zan bosqinchilarmurabbolardan foydalaning. Bu signalga "yo'l qo'ymaydigan" susturucular. Bu eng yangi xavfsizlik tizimlarini ishlab chiqishda hisobga olingan. Ularning dizayni murabbolarning ishlashiga to'sqinlik qiluvchi maxsus modullardan foydalanadi.
Echelon
Ushbu sun'iy yo'ldoshli avtomobil xavfsizligi tizimi mamlakatimizda 2003-yil sentabr oyidan beri ishlab kelmoqda. Bu an'anaviy GPS-GSM signalizatsiya tizimi bo'lib, faqat uning protsessor bloki maxsus tarzda dasturlashtirilgan. Avtotransportni o'g'irlashga urinayotganda signal beriladi va jinoyatchi tiqilinchdan foydalanganda yoki dispetcher konsoli bilan aloqasi bo'lmasa, dvigatel bloklanadi. Bu Echelon sun'iy yo'ldosh tizimi ishlaydigan harakatlar algoritmidir.
Ushbu navigatsiyaning muhim afzalligi uning egasi bilan aloqa bo'lmagan taqdirda ham o'g'irlikning oldini olish qobiliyatidir. Foydalanuvchilarning sharhlariga ko'ra, tizimning shubhasiz afzalligi bir qator qo'shimcha funktsiyalardir. Shunday qilib, Echelon sun'iy yo'ldosh tizimi quyidagi hollarda dvigatelni blokirovka qilish uchun dasturlashtirilishi mumkin:
- ma'lum tezlikdan oshib ketganda;
- belgilangan hududni tark etishda; - uzunlamasına va lateral tezlashuv avtomobilning.
Bundan tashqari, ushbu operatsiya algoritmini hatto masofadan turib ham oʻzgartirish mumkin. Buning uchun GSM kanali orqali kerakli ish dasturini yuborish kifoya.
Arkan
Avtomobilning sun'iy yo'ldosh xavfsizlik tizimlarining asosiy qismi dispetcher konsoliga "Signal" signalini etkazish printsipi asosida ishlaydi. Biroq, GPS kanali yo'q yoki ataylab bostirilganda bunday himoya samarasiz bo'ladi.
Arkan sun'iy yo'ldosh tizimi muqobil bo'lib xizmat qiladi. Xuddi shu nomdagi maxsus navigatsiya tarmog'ida ma'lumotlarni uzatadi. Doimiy chastotani o'zgartiruvchi doimiy radio signali tufayli tajovuzkorlar tizimni o'chira olmaydi. Endi bunday navigatsiya avtomobil joylashuvini osongina aniqlash imkonini beruvchi eng zamonaviy texnologik yechimdir.
Bundan tashqari, Arkan sun'iy yo'ldosh tizimi:
- vahima tugmasi bosilganda, shuningdek salonga ruxsatsiz kirishga urinilganda avtomobil koordinatalarini uzatishi mumkin;
- batareya zaryadsizlanganda kam quvvat rejimiga o'tadi;- sinov signallarini uzluksiz etkazib berish orqali Arkan kanalining ishlashini nazorat qiladi.
Sun'iy yo'ldosh aloqasi
Bunday tizimlarning har xil turlari mavjud.
Ular orasida:
1. Magistral ulanish. Uning rivojlanishi katta hajmdagi ma'lumotlarni uzatishga bo'lgan ehtiyojning ortib borishi bilan bog'liq edi. Ushbu tizimlarning birinchisi Intelsat edi, keyin esa Arabsat, Eutelsat va boshqa ko'plab mintaqaviy tashkilotlar paydo bo'ldi. Bugungi kunda magistral sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari optik tolali tarmoqlarga almashtirilmoqda.
2. VSAT tizimlari. Ular minimal jihozlarga ega terminalni ifodalaydi. Bunday tizimlar yuqori o'tkazish qobiliyatiga muhtoj bo'lmagan kichik tashkilotlarni sun'iy yo'ldosh aloqalarini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Bundan tashqari, VSAT tizimi talab bo'yicha kanallarni taqdim etishi mumkin.
3. Mobil sun'iy yo'ldosh aloqasi. Bunday tizimlarning xususiyati antennaning kichik o'lchamidir, bu signalni qabul qilishni qiyinlashtiradi. Radioto'lqinlarning kuchini oshirish uchun sun'iy yo'ldoshlar geostatsionar orbitaga joylashtirilib, ularni kuchli uzatuvchi bilan ta'minlaydi. Bunday tizimlar dengiz kemalari va alohida mintaqaviy operatorlar bilan aloqani ta'minlaydi. Radio signalini kuchaytirish uchun ko'p sonli sun'iy yo'ldoshlar qutbli va eğimli orbitalarga joylashtiriladi. Ko'pgina uyali aloqa operatorlari ham ma'lumot uzatadi.
4. Sun'iy yo'ldosh Internet. Bunday aloqa tizimlari o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bu erda chiquvchi va kiruvchi trafik ajratiladi va ularni yanada birlashtirish uchun ma'lum texnologiyalar qo'llaniladi. Shuning uchun bunday sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari assimetrik deb ataladi. Internetning xususiyati shundaki, bitta kanaldan bir vaqtning o'zida bir nechta foydalanuvchi foydalanishi mumkin. Gap shundaki, ma'lumotlar bir vaqtning o'zida barcha mijozlar uchun kosmik orbita orqali uzatiladi.
Sun'iy yo'ldosh televideniesi
O'tgan asrning o'rtalaridan boshlab insoniyat o'z maqsadlariga erishish uchun kosmosdan tobora ko'proq foydalanmoqda. Va bugungi kunda Yerga yaqin orbita tom ma'noda sun'iy yo'ldosh "bo'yinbog'i" bilan o'ralgan bo'lib, u nafaqat navigatsiya tizimlari sifatida xizmat qilish, ma'lumot uzatish, balki … televizor ko'rish imkonini beradi. Bu qanday sodir bo'ladi? Buning uchun maxsus ishlab chiqilgan sun'iy yo'ldoshlarning har biriga kuchli antenna o'rnatilgan. Aynan u televizor signalini oladi, keyin u Yerga yuboriladi va maxsus transponder-transmitterlar tomonidan qabul qilinadi. Bu joylarsiz qamrov zonasi deb ataladigan bunday radio to'lqinlarni ushlashingiz mumkin.
Sun'iy yo'ldoshlardan signallarni qabul qiluvchi antenna idish shakliga ega. Bunday sirt radio to'lqinlarini aks ettirishga imkon beradi va keyin konvektor o'rnatilgan bir nuqtaga qaratiladi. Ushbu qurilma signallarni qabul qiladi, keyin esa maxsus kabel orqali qabul qiluvchiga yuboriladi. U shuningdek qabul qiluvchidir, lekin radio toʻlqinlarni oʻzgartiradi va ularni rasm sifatida televizor ekraniga uzatadi.
Sun'iy yo'ldosh televideniesi tizimlari sizga yuqori sifatli ovoz va tasvirni olish imkonini beradi. Bu raqamli shakldagi axborot oqimi tufayli mumkin bo'ldi. Bundan tashqari, sun'iy yo'ldosh televideniesi turli mamlakatlar va qit'alarning dasturlarini tomosha qilish imkonini beradi. Bu imkoniyat, ayniqsa, chet tilini o'rganayotganlar uchun juda muhimdir. Bolalar va kattalar bunday dasturlarni tomosha qilishda o'zlari uchun virtual suhbatdoshni topishlari, shuningdek, bilimlarini tekshirishlari va sezilarli darajada to'ldirishlari mumkin. Tomoshabinning e'tiborini torting va sun'iy yo'ldosh televideniesining ko'plab tematik kanallari. Bolalar multfilmlarni tomosha qilishni tanlashlari mumkin, kattalar esa sayohat yoki musiqa olamiga sho'ng'ishadi.
Uyingizni sun'iy yo'ldosh televideniesi bilan ta'minlash nafaqat dunyoqarashingizni kengaytiradi va qiziqarli dasturlarni tomosha qilish orqali ko'plab ijobiy his-tuyg'ularga ega bo'ladi, balki pulni ham tejaydi. Sun'iy yo'ldosh aloqasi uchun uskunalar uchun faqat bir marta to'lashingiz kerak bo'ladi. Kelajakda iste'molchi kabel operatorlarining doimiy o'zgaruvchan tarif rejalaridan mustaqil bo'lib qoladi, chunki sun'iy yo'ldoshuskuna abadiy egasining mulki bo'lib qoladi.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, kichik shaharlar aholisining fikriga ko'ra, bunday televizor ko'pincha ularga yordam beradi. Darhaqiqat, ba'zida kichik qishloqlarda kabel operatorlari yo'q va oddiy televizion antenna orqali signal uzatish sifati ko'p narsani talab qiladi.
Aytgancha, koʻpgina kichik shaharlarda televizorni qabul qilish bilan bogʻliq muammolar tufayli idish-tovoq oʻrnatish televizorni sifatli tomosha qilishning yagona yoʻli boʻlsa kerak.
