Bugungi kunda GPS haqida eshitmagan odam topilmasa kerak. Biroq, hamma ham uning nima ekanligini to'liq tushunmaydi. Maqolada biz global joylashishni aniqlash tizimi nima ekanligini, u nimadan iborat va qanday ishlashini aniqlashga harakat qilamiz.
Tarix
GPS navigatsiya tizimi AQSh Mudofaa vazirligi tomonidan ishlab chiqilgan va boshqariladigan Navstar majmuasining bir qismidir. Kompleks loyihasi 1973 yilda amalga oshirila boshlandi. Va 1978 yil boshida, muvaffaqiyatli sinovdan so'ng, ular uni ishga tushirishdi. 1993 yilga kelib Yer atrofida 24 ta sun’iy yo‘ldosh uchirilib, sayyoramiz sirtini to‘liq qoplagan. Navstar harbiy tarmog'ining fuqarolik qismi GPS nomi bilan mashhur bo'ldi, bu Global Positioning System ("global joylashishni aniqlash tizimi") degan ma'noni anglatadi.
Uning asosi oltita aylana orbita boʻylab harakatlanuvchi sunʼiy yoʻldoshlardan iborat. Ularning kengligi atigi bir yarim metr, uzunligi esa besh metrdan bir oz ko'proq. Bu holatda vazn sakkiz yuz qirq kilogrammni tashkil qiladi. Ularning barchasi sayyoramizning istalgan nuqtasida to‘liq ishlashni ta’minlaydi.
Kuzatuv Kolorado shtatida joylashgan asosiy boshqaruv stansiyasidan amalga oshiriladi. Shriver havo kuchlari bazasi mavjud - ellikinchi kosmik kuch.
Yer yuzida oʻndan ortiq kuzatuv stantsiyalari mavjud. Ular Asension orolida, Gavayi, Kvajalein, Diego Garsiya, Kolorado Springs, Kanaveral burni va boshqa joylarda uchraydi, ularning soni yil sayin ortib bormoqda. Ulardan olingan barcha ma'lumotlar asosiy stansiyada qayta ishlanadi. Yangilangan maʼlumotlar har yigirma toʻrt soatda yuklanadi.
Bu global joylashuv AQSh Mudofaa vazirligi tomonidan boshqariladigan sun'iy yo'ldosh tizimidir. U har qanday ob-havoda ishlaydi va doimiy ravishda ma'lumot uzatadi.
Foydalanish printsipi
GPS global joylashishni aniqlash tizimlari quyidagi komponentlar asosida ishlaydi:
- sun'iy yo'ldosh trilateratsiyasi;
- sun'iy yo'ldosh diapazoni;
- aniq vaqt ma'lumoti;
- joylashuv;
- tuzatish.
Keling, ularni batafsil koʻrib chiqamiz.
Trilateratsiya - uchta sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari masofasini hisoblash, buning yordamida ma'lum bir nuqtaning joylashishini hisoblash mumkin.
Ranging deganda yoʻldoshlargacha boʻlgan masofa tushuniladi, yorugʻlik tezligini hisobga olgan holda radiosignal ulardan qabul qilgichgacha yetib borish vaqtiga qarab hisoblanadi. Vaqtni aniqlash uchun psevdo-tasodifiy kod yaratiladi, buning yordamida qabul qiluvchi istalgan vaqtda kechikishni tuzatishi mumkin.
Quyidagi rasm to'g'ridan-to'g'ri ko'rsatadisoatning aniqligiga qarab. Sun'iy yo'ldoshlarda bir nanosekundgacha aniq bo'lgan atom soatlari mavjud. Biroq, qimmatligi tufayli ular hamma joyda qo'llanilmaydi.
Sun'iy yo'ldoshlar Yerdan yigirma ming kilometrdan oshiqroq balandlikda, orbitada barqaror harakatlanish va atmosfera qarshiligini toraytirish uchun zarur bo'lgan darajada joylashgan.
Dunyoda global joylashishni aniqlash tizimining ishlashi davomida bartaraf etish qiyin bo'lgan xatolarga yo'l qo'yiladi. Bu signalning troposfera va ionosfera orqali o'tishi bilan bog'liq bo'lib, bu erda tezlik pasayadi, bu esa o'lchovdagi nosozliklarga olib keladi.
Xaritalash tizimining komponentlari
Koʻplab global joylashishni aniqlash tizimi mahsulotlari va GIS xaritalash ilovalari mavjud. Ularning yordami bilan geografik ma'lumotlar tezda shakllanadi va yangilanadi. Bu mahsulotlarning komponentlari GPS qabul qiluvchilar, dasturiy taʼminot va maʼlumotlarni saqlash qurilmalaridir.
Qabul qiluvchilar differensial rejimda ishlaydigan soniyadan kamroq chastotali va o'nlab santimetrdan besh metrgacha aniqlikdagi hisob-kitoblarni amalga oshirishga qodir. Ular bir-biridan hajmi, xotira hajmi va kuzatuv kanallari soni bilan farqlanadi.
Odam bir joyda turganda yoki harakatlanayotganda qabul qilgich sun'iy yo'ldoshlardan signallarni oladi va uning joylashuvi haqida hisob-kitob qiladi. Natijalar koordinatalar ko'rinishida displeyda ko'rsatiladi.
Kontrollerlar ma'lumotlarni yig'ish uchun zarur bo'lgan dasturiy ta'minotni ishga tushiradigan ko'chma kompyuterlardir. Dastur qabul qiluvchi sozlamalarini boshqaradi. Drayvlar borturli oʻlchamlar va maʼlumotlarni yozib olish turlari.
Har bir tizim dasturiy ta'minot bilan jihozlangan. Drayvdan ma'lumotni kompyuteringizga yuklaganingizdan so'ng, dastur "differensial tuzatish" deb nomlangan maxsus ishlov berish usuli yordamida ma'lumotlarning aniqligini oshiradi. Dasturiy ta'minot ma'lumotlarni ingl. Ulardan ba'zilarini qo'lda tahrirlash mumkin, boshqalarni chop etish va hokazo.
GPS global joylashishni aniqlash - ma'lumotlar bazalariga kirish uchun ma'lumot to'plashga yordam beradigan tizimlar va dasturiy ta'minot ularni GIS dasturlariga eksport qiladi.
Differensial tuzatish
Bu usul toʻplangan maʼlumotlarning aniqligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Bunday holda, qabul qiluvchilardan biri ma'lum koordinatalar nuqtasida joylashgan, ikkinchisi esa ular noma'lum bo'lgan joyda ma'lumot to'playdi.
Differensial tuzatish ikki usulda amalga oshiriladi.
- Birinchisi - real vaqt rejimida differentsial tuzatish, bunda har bir sun'iy yo'ldoshning xatolari hisoblab chiqiladi va asosiy stansiya tomonidan xabar qilinadi. Yangilangan ma'lumot rover tomonidan qabul qilinadi, u tuzatilgan ma'lumotlarni ko'rsatadi.
- Ikkinchi - post-processingdagi differentsial tuzatish - asosiy stantsiya to'g'ridan-to'g'ri kompyuterdagi faylga tuzatishlarni yozganda sodir bo'ladi. Asl fayl yangilangan fayl bilan birga qayta ishlanadi, so'ngra farqli ravishda tuzatilgan fayl olinadi.
Trimble xaritalash tizimlari ikkala usuldan ham foydalanishga qodir. Shunday qilib, agar real vaqt rejimi uzilib qolsa, undan keyingi ishlov berishda foydalanish mumkin bo'lib qoladi.
Ilova
GPSturli sohalarda qo'llaniladi. Masalan, global joylashishni aniqlash tizimlari tabiiy resurslar sanoatida keng qo'llaniladi, bu erda geologlar, biologlar, o'rmonchilar va geograflar pozitsiyalarni va qo'shimcha ma'lumotlarni qayd qilish uchun foydalanadilar. Bu shuningdek, transport oqimlari va kommunal xizmatlar nazorat qilinadigan infratuzilma va shaharni rivojlantirish sohasidir.
Global joylashishni aniqlashning GPS-tizimlari qishloq xo'jaligida ham keng qo'llaniladi, masalan, dalalarning xususiyatlarini tavsiflaydi. Ijtimoiy fanlarda tarixchilar va arxeologlar ulardan tarixiy joylarni kezish va yozib olish uchun foydalanadilar.
GPS xaritalash tizimlarining qamrovi bu bilan cheklanmaydi. Ulardan aniq koordinatalar, vaqt va boshqa maʼlumotlar zarur boʻlgan har qanday boshqa ilovalarda foydalanish mumkin.
GPS qabul qiluvchisi
Bu Navstar sun'iy yo'ldoshlaridan radio signallarining kechikishlari haqidagi ma'lumotlar asosida antenna o'rnini aniqlaydigan radio qabul qiluvchi.
O'lchovlar uch metrdan besh metrgacha, yerosti stansiyasidan signal bo'lsa - bir millimetrgacha aniqlikda shakllantiriladi. Eski namunalardagi tijorat tipidagi GPS navigatorlari bir yuz ellik metr, yangilarida esa uch metrgacha aniqlikka ega.
Qabul qiluvchilar asosida GPS loggerlari, GPS kuzatuvchilari va GPS navigatorlari yaratilgan.
Uskunalar maxsus yoki professional boʻlishi mumkin. Ikkinchisifati, ish rejimlari, chastotalari, navigatsiya tizimlari va narxida farqlanadi.
Maxsus qabul qiluvchilar aniq koordinatalar, vaqt, balandlik, foydalanuvchi belgilagan sarlavha, joriy tezlik, yoʻl maʼlumotlari haqida xabar berishga qodir. Ma'lumot qurilma ulangan telefon yoki kompyuterda ko'rsatiladi.
GPS navigatorlari: xaritalar
Xaritalar navigator sifatini yaxshilaydi. Ular vektor va rastr turlarida keladi.
Vektor variantlari ob'ektlar, koordinatalar va boshqa ma'lumotlar haqidagi ma'lumotlarni saqlaydi. Ularda tabiiy er va mehmonxonalar, yoqilg‘i quyish shoxobchalari, restoranlar va boshqalar kabi ko‘plab obyektlar aks etishi mumkin, chunki ularda tasvir yo‘q, kamroq joy egallaydi va tezroq ishlaydi.
Raster turlari eng oddiy. Ular geografik koordinatalarda hududning tasvirini ifodalaydi. Sun'iy yo'ldoshdan suratga olish yoki qog'oz turidagi xaritani skanerlash mumkin.
Hozirda foydalanuvchi oʻz obyektlari bilan toʻldirishi mumkin boʻlgan navigatsiya tizimlari mavjud.
GPS kuzatuvchilari
Bunday radio qabul qilgich oʻzi biriktirilgan turli obʼyektlarning harakatini nazorat qilish va kuzatish uchun maʼlumotlarni qabul qiladi va uzatadi. U koordinatalarni aniqlaydigan qabul qilgich va ularni masofada joylashgan foydalanuvchiga yuboruvchi uzatgichni o'z ichiga oladi.
GPS trekerlari keladi:
- shaxsiy, alohida ishlatiladi;
- avtomobil, bortga ulanganavtomatik tarmoqlar.
Ular turli ob'ektlarning (odamlar, transport vositalari, hayvonlar, tovarlar va boshqalar) joylashishini aniqlash uchun ishlatiladi.
Bu qurilmalardan treker ishlayotgan chastotalarda shovqin hosil qiluvchi signallarni bostirish uchun foydalanish mumkin.
GPS-logger
Bu radiolar ikkita rejimda ishlashga qodir:
- oddiy GPS qabul qiluvchi;
- logger, bosib oʻtgan yoʻl haqidagi maʼlumotlarni yozib oladi.
Ular quyidagilar boʻlishi mumkin:
- koʻchma, kichik oʻlchamli qayta zaryadlanuvchi batareya bilan jihozlangan;
- avtomobil, bort tarmog'idan quvvatlanadi.
Zamonaviy logger modellarida ikki yuz ming ballgacha yozib olish mumkin. Shuningdek, yoʻlingizdagi barcha nuqtalarni belgilash tavsiya etiladi.
Qurilmalar turizm, sport, kuzatuv, kartografiya, geodeziya va hokazolarda faol qoʻllaniladi.
Bugungi global joylashuv
Taqdim etilgan ma'lumotlarga asoslanib, shunday xulosaga kelish mumkinki, bunday tizimlar allaqachon hamma joyda qo'llanilgan va qo'llanilish doirasi yanada kengroq.
Global joylashuv iste'mol sektorini qamrab oladi. Eng soʻnggi texnik yangiliklardan foydalanish tizimni ushbu bozor segmentida eng koʻp talab qilinadigan tizimlardan biriga aylantiradi.
GPS bilan bir qatorda GLONASS Rossiyada va Galileo Yevropada ishlab chiqilmoqda.
Shu bilan birga, global joylashuvni aniqlash ham kamchiliklardan xoli emas. Masalan, temir-beton binoning kvartirasida, tunnel yoki podvalda aniq joyni aniqlang.imkonsiz. Yerdagi magnit bo'ronlari va radio manbalari normal qabul qilishga xalaqit berishi mumkin. Navigatsiya xaritalari tezda eskiradi.
Eng katta kamchilik shundaki, tizim toʻliq AQSh Mudofaa vazirligiga bogʻliq boʻlib, u istalgan vaqtda, masalan, interferensiyani yoqishi yoki fuqarolik qismini butunlay oʻchirib qoʻyishi mumkin. Shuning uchun global joylashishni aniqlash tizimidan tashqari GPS va GLONASS hamda Galileo ham rivojlanayotgani juda muhim.
