Bugun biz GPS nima, bu tizim qanday ishlashi haqida gaplashamiz. Keling, ushbu texnologiyaning rivojlanishiga, uning funktsional xususiyatlariga e'tibor beraylik. Biz interaktiv xaritalarning tizimdagi rolini ham muhokama qilamiz.
GPS tarixi
Global joylashishni aniqlash tizimining yoki koordinatalarni aniqlashning paydo bo'lishi tarixi AQShda uzoq 50-yillarda birinchi Sovet sun'iy yo'ldoshi koinotga uchirilganda boshlangan. Uchirishni kuzatgan amerikalik olimlar guruhi sun'iy yo'ldosh uzoqlashgani sari signal chastotasini bir tekisda o'zgartirganini payqashdi. Ma’lumotlarni chuqur tahlil qilib, ular sun’iy yo‘ldosh yordamida uning joylashuvi va chiqarilayotgan signalni batafsilroq aniqlab, yerdagi odamning joylashuvi va tezligini, shuningdek, aniq aniqlash mumkin degan xulosaga kelishdi. aksincha, odamning aniq koordinatalarini aniqlashda sun'iy yo'ldoshning tezligi va orbitadagi joylashuvi. Yetmishinchi yillarning oxiriga kelib, AQSh Mudofaa vazirligi GPS tizimini o'z maqsadlari uchun ishga tushirdi va bir necha yil o'tgach, u fuqarolik foydalanish uchun mavjud bo'ldi. GPS tizimi hozir qanday ishlaydi? Aynan o'sha paytda qanday ishlagan bo'lsa, xuddi shu tamoyillar va asoslar bo'yicha.
Sun'iy yo'ldosh tarmog'i
Yer orbitasidagi yigirma to'rttadan ortiq sun'iy yo'ldoshlar radio langarlarini uzatmoqda. Sun'iy yo'ldoshlar soni o'zgarib turadi, lekin muammosiz ishlashini ta'minlash uchun doimo orbitada kerakli raqam mavjud, shuningdek, ulardan ba'zilari zaxirada bo'lib, agar birinchisi muvaffaqiyatsiz bo'lsa, ular o'z vazifalarini bajaradilar. Ularning har birining xizmat qilish muddati taxminan 10 yil bo'lganligi sababli, yangi, takomillashtirilgan versiyalar ishga tushirilmoqda. Sun'iy yo'ldoshlar Yer atrofida oltita orbitada 20 ming km dan kam balandlikda aylanadi, u GPS stantsiyalari tomonidan boshqariladigan o'zaro bog'langan tarmoqni tashkil qiladi. Ikkinchisi tropik orollarda joylashgan va AQShdagi asosiy muvofiqlashtirish markaziga ulangan.
GPS Navigator qanday ishlaydi?
Ushbu tarmoq tufayli siz sun'iy yo'ldoshlar signalining kechikishini hisoblab, ushbu ma'lumotlardan koordinatalarni aniqlash orqali manzilni bilib olishingiz mumkin. GPS tizimi hozir qanday ishlaydi? Kosmosdagi har qanday navigatsiya tarmog'i kabi, u mutlaqo bepul. Har qanday ob-havo sharoitida va kunning istalgan vaqtida yuqori samaradorlik bilan ishlaydi. Siz sotib olishingiz kerak bo'lgan yagona narsa bu GPS navigatorining o'zi yoki GPS xususiyatlarini qo'llab-quvvatlaydigan qurilma. Aslida, navigatorning ishlash printsipi uzoq vaqtdan beri qo'llaniladigan oddiy navigatsiya sxemasiga asoslanadi: agar siz belgi roli uchun eng mos bo'lgan marker ob'ekti joylashgan joyni va undan masofani aniq bilsangiz. siz nuqtani nuqta bilan belgilagan doira chizing. Manzil. Agar aylananing radiusi katta bo'lsa, uni to'g'ri chiziq bilan almashtiring. Mumkin bo'lgan joyingizdan markerlar tomon bir nechta shunday chiziqlar torting, chiziqlarning kesishish nuqtasi xaritada sizning koordinatalaringizni ko'rsatadi. Yuqoridagi sun'iy yo'ldoshlar bu holda sizning joylashuvingizdan taxminan 18 ming km masofada joylashgan ushbu marker ob'ektlari rolini o'ynaydi. Ular katta tezlikda orbitada bo'lishsa-da, ularning joylashuvi doimiy ravishda nazorat qilinadi. Har bir navigatorda GPS qabul qiluvchisi mavjud bo'lib, u kerakli chastotaga dasturlashtirilgan va sun'iy yo'ldosh bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'ladi. Har bir radiosignalda ma'lum miqdordagi kodlangan ma'lumotlar mavjud bo'lib, unda sun'iy yo'ldoshning texnik holati, uning Yer orbitasidagi joylashuvi va vaqt mintaqasi (aniq vaqt) haqidagi bayonotlar mavjud. Aytgancha, aniq vaqt haqidagi ma'lumot sizning koordinatalaringiz haqida ma'lumot olish uchun eng zarurdir: radio signalining qaytishi va qabul qilinishi o'rtasidagi vaqt uzunligini doimiy hisoblash radio to'lqinining tezligiga ko'paytiriladi va qisqa muddatli hisob-kitoblar natijasida navigatsiya qurilmangiz va orbitadagi sun'iy yo'ldosh o'rtasidagi masofa hisoblanadi.
Sinxronizatsiya muammolari
Navigatsiyaning ushbu printsipiga asoslanib, sizning koordinatalaringizni aniq aniqlash uchun sizga faqat ikkita sun'iy yo'ldosh kerak bo'lishi mumkin, ularning signallari asosida kesishish nuqtasini topish oson bo'ladi va oxirida - siz turgan joy. Ammo, afsuski, texnik sabablar marker sifatida boshqa sun'iy yo'ldoshdan foydalanishni talab qiladi. uymuammo GPS qabul qiluvchining soatida yotadi, bu sun'iy yo'ldoshlar bilan etarli darajada sinxronizatsiya qilishga imkon bermaydi. Buning sababi - vaqtni ko'rsatishdagi farq (navigatoringizda va kosmosda). Sun'iy yo'ldoshlar qimmatbaho yuqori sifatli atomga asoslangan soatlarga ega, bu ularga vaqtni o'ta aniqlik bilan saqlashga imkon beradi, an'anaviy qabul qiluvchilar esa bunday xronometrlardan foydalana olmaydi, chunki o'lchamlari, narxi va ishlashning murakkabligi ularni hamma joyda ishlatishga imkon bermaydi. Hatto 0,001 soniyalik kichik xatolik ham koordinatalarni 200 km dan ko'proqqa siljitishi mumkin!
Uchinchi belgi
Shuning uchun ishlab chiquvchilar GPS-navigatorlarida kvarts soatlarining odatiy texnologiyasini qoldirib, boshqa yo'ldan borishga qaror qilishdi, aniqrog'i - ikkita sun'iy yo'ldosh belgisi o'rniga keyingi kesishish uchun mos ravishda uchta bir xil miqdordagi chiziqlardan foydalaning.. Muammoni hal qilish juda oddiy echimga asoslangan: uchta belgilangan markerning barcha chiziqlari kesishganda, hatto mumkin bo'lgan noaniqliklar bo'lsa ham, uchburchak shaklida zona yaratiladi, uning markazi uning o'rtasi sifatida olinadi. - joylashuvingiz. Shuningdek, u sizga qabul qilgich va barcha uchta sun'iy yo'ldosh o'rtasidagi vaqt farqini aniqlash imkonini beradi (ular uchun farq bir xil bo'ladi), bu sizga chiziqlarning kesishishini aniq markazda tuzatishga imkon beradi, boshqacha qilib aytganda - bu sizning vaqtingizni aniqlaydi. GPS koordinatalari.
Yagona chastota
Shuni ham ta'kidlash kerakki, barcha sun'iy yo'ldoshlar qurilmangizga bir xil chastotada ma'lumot yuboradi va bu juda noodatiy. QandayGPS-navigator ishlaydimi va agar barcha sun'iy yo'ldoshlar doimiy ravishda va bir vaqtning o'zida unga ma'lumot yuborsa, u barcha ma'lumotlarni qanday qilib to'g'ri qabul qiladi? Hammasi juda oddiy. O'zlarini aniqlash uchun sun'iy yo'ldoshdagi transmitterlar shifrlangan kodni o'z ichiga olgan radio signalida standart ma'lumotni ham yuboradilar. U sun'iy yo'ldoshning maksimal xarakteristikalari haqida xabar beradi va qurilmangizning ma'lumotlar bazasiga kiritiladi, keyin esa sun'iy yo'ldoshdan olingan ma'lumotlarni navigator ma'lumotlar bazasi bilan tekshirish imkonini beradi. Ko'p sonli sun'iy yo'ldoshlar bo'lsa ham, ularni juda tez va oson aniqlash mumkin. Bularning barchasi butun sxemani soddalashtiradi va GPS-navigatorlarida kichikroq va zaifroq qabul qilish antennalaridan foydalanishga imkon beradi, bu esa xarajatlarni kamaytiradi va qurilmalarning dizayni va o'lchamlarini kamaytiradi.
GPS xaritalari
GPS xaritalari qurilmangizga alohida yuklab olinadi, chunki siz koʻchmoqchi boʻlgan hududni tanlashga oʻzingiz taʼsir qilasiz. Tizim faqat sayyoradagi sizning koordinatalaringizni o'rnatadi va xaritalarning vazifasi ekranda koordinatalar qo'llaniladigan grafik versiyani qayta yaratishdan iborat bo'lib, bu sizga relef bo'ylab harakatlanish imkonini beradi. Bu holatda GPS qanday ishlaydi? Bepul, u shu holatda qolishda davom etmoqda, ba'zi onlayn-do'konlardagi kartalar (va nafaqat) hali ham to'lanadi. Ko'pincha, GPS-navigatorli qurilma uchun xaritalar bilan ishlash uchun alohida ilovalar yaratiladi: ham pullik, ham bepul. Xaritalarning xilma-xilligi sizni hayratda qoldiradi va yo'lni A nuqtadan B nuqtasiga imkon qadar ma'lumotli va barcha qulayliklar bilan o'rnatishga imkon beradi: qanday diqqatga sazovor joylardan o'tasiz, eng qisqa yo'l.manzilga, yoʻnalishni koʻrsatuvchi ovozli yordamchi va boshqalar.
Qoʻshimcha GPS uskunalari
GPS sizni toʻgʻri yoʻnalishga koʻrsatishdan koʻproq narsa uchun ishlatiladi. Bu sizga mayoq yoki GPS-trekerni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan ob'ektni kuzatish imkonini beradi. U signal qabul qiluvchining o'zidan va ob'ektning joylashuvi haqidagi ma'lumotlarni nazoratni amalga oshiradigan xizmat ko'rsatish markazlariga uzatish uchun gsm, 3gp yoki boshqa aloqa protokollariga asoslangan uzatgichdan iborat. Ular ko'plab sohalarda qo'llaniladi: xavfsizlik, tibbiy, sug'urta, transport va boshqalar. Bundan tashqari, faqat avtomobilga ulanadigan avtomobil kuzatuvchilari mavjud.
Muammolarsiz sayohat qiling
Har o'tgan kun bilan xarita va doimiy kompasning qiymatlari o'tmishga va uzoqqa boradi. Zamonaviy texnologiyalar insonga eng hayajonli va qiziqarli joylarni ko'rgan holda vaqt, kuch va pulni minimal yo'qotish bilan o'z sayohatiga yo'l ochishga imkon beradi. Taxminan bir asr oldin xayol bo'lgan narsa bugun haqiqatga aylandi va undan deyarli hamma foydalana oladi: harbiylar, dengizchilar va samolyot uchuvchilari, sayyohlar va kurerlargacha. Endilikda ushbu tizimlardan tijorat, ko'ngilochar, reklama sohalarida foydalanish katta mashhurlik kasb etmoqda, bunda har bir tadbirkor o'zini dunyoning global xaritasida ko'rsatishi mumkin va uni topish umuman qiyin bo'lmaydi. Umid qilamizki, ushbu maqola GPS-ga qiziqqan har bir kishiga yordam berdi - u qanday ishlaydi, koordinatalar qanday asosda aniqlanadi, nima.uning kuchli va zaif tomonlari.
