Najvažnija stvar kod GPS navigacije: što je GPS i zašto je potreban? Što je GPS u telefonu i čemu služi? Što je GPS pretraživanje
GPS satelit u orbiti
Glavno načelo korištenja sustava je određivanje lokacije mjerenjem vremena primanja sinkroniziranog signala s navigacijskih satelita do potrošača. Udaljenost se izračunava iz vremena kašnjenja širenja signala od slanja satelita do primanja antene GPS prijamnika. Odnosno, za određivanje trodimenzionalnih koordinata GPS prijamniku su potrebne četiri jednadžbe: "udaljenost je jednaka umnošku brzine svjetlosti na razliku između trenutaka primanja potrošačkog signala i trenutka njegove sinkrone emisije iz satelita ":
Ovdje su: - mjesto -tog satelita, - vrijeme prijema signala s -tog satelita prema satu potrošača, - nepoznato vrijeme emitiranja sinkronog signala od svih satelita prema satu potrošača, - brzina svjetlosti, - nepoznati trodimenzionalni položaj potrošača.
Povijest
Ideja o stvaranju satelitske navigacije rodila se davnih 50-ih. U trenutku kada je SSSR lansirao prvi umjetni satelit Zemlje, američki su znanstvenici, predvođeni Richardom Kershnerom, promatrali signal koji je dolazio od sovjetskog satelita i ustanovili da se, zahvaljujući Dopplerovom efektu, učestalost primljenog signala povećava s približavanjem satelita i smanjuje se s njegovom udaljenošću. Bit otkrića bila je da ako točno znate svoje koordinate na Zemlji, postaje moguće izmjeriti položaj i brzinu satelita, i obrnuto, točno poznavajući položaj satelita, možete odrediti vlastitu brzinu i koordinate.
Ova ideja ostvarena je 20 godina kasnije. 1973. pokrenut je DNSS program, kasnije preimenovan u Navstar-GPS, a zatim GPS. Prvi probni satelit lansiran je 14. srpnja 1974, a posljednji od svih 24 satelita potrebni za potpuno pokrivanje zemljine površine lansiran je 1993. godine, što je GPS učinilo operativnim. Postalo je moguće koristiti GPS za precizno vođenje projektila do stacionarnih, a zatim i pokretnih predmeta u zraku i na zemlji.
Izvorno je GPS, globalni sustav pozicioniranja, razvijen kao isključivo vojni projekt. Ali nakon osvajača zračnog prostora 1983. godine Sovjetski Savez avion Korean Airlinesa s 269 putnika na brodu oboren je zbog dezorijentacije posade u svemiru, američki predsjednik Ronald Reagan, kako bi u budućnosti spriječio slične tragedije, dopustio je djelomičnu upotrebu navigacijskog sustava u civilne svrhe. Da bi se izbjegla uporaba sustava u vojne svrhe, preciznost je smanjena posebnim algoritmom. [ navesti]
Tada su se pojavile informacije da su neke tvrtke dešifrirale algoritam za smanjenje točnosti na L1 frekvenciji i uspješno nadoknadile ovu komponentu pogreške. 2000. godine, ovo grubo preciznost poništeno je ukazom američkog predsjednika Billa Clintona.
| Blok | Razdoblje lansira |
Lansiranja satelita | Raditi sada |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pokrenite štene |
Ne uspješno |
Spreman- kovrče |
Plan rovano |
|||
| Ja | 1978-1985 | 10 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| II | 1989-1990 | 9 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| IIA | 1990-1997 | 19 | 0 | 0 | 0 | 11 |
| IIR | 1997-2004 | 12 | 1 | 0 | 0 | 12 |
| IIR-M | 2005-2009 | 8 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| IIF | 2010-2011 | 2 | 0 | 10 | 0 | 2 |
| IIIA | 2014-? | 0 | 0 | 0 | 12 | 0 |
| Ukupno | 59 | 2 | 10 | 12 | 31 | |
| (Posljednje ažuriranje podataka: 9. listopada 2011.) |
||||||
Tehnička primjena
Svemirski sateliti
Nepokrenuti satelit izložen u muzeju. Pogled sa strane antena.
Satelitske orbite
Orbite satelita GPS sustava. Primjer vidljivosti satelita iz jedne od točaka na površini Zemlje. Vidljivi sat - broj satelita vidljivih iznad promatračkog horizonta u idealnim uvjetima (otvoreno polje).
Satelitsko sazviježđe sustava NAVSTAR vrti se oko Zemlje u kružnim orbitama s jednakom visinom i orbitalnim razdobljem za sve satelite. Kružna putanja s nadmorskom visinom od oko 20.200 km orbita je dnevne frekvencije s orbitalnim razdobljem od 11 sati 58 minuta; dakle, satelit napravi dvije orbite oko Zemlje u jednom sideričnom danu (23 sata 56 minuta). Nagib orbite (55 °) također je zajednički svim satelitima u sustavu. Jedina razlika između satelitskih orbita je dužina uzlaznog čvora ili točka u kojoj orbitalna ravnina satelita prelazi ekvator: te su točke međusobno udaljene približno 60 stupnjeva. Dakle, unatoč istim (osim dužine uzlaznog čvora) orbitalnim parametrima, sateliti se okreću oko Zemlje u šest različitih ravnina, s po 4 vozila u svakoj.
RF karakteristike
Sateliti emitiraju signale otvorene za upotrebu u opsezima: L1 = 1575,42 MHz i L2 = 1227,60 MHz (počevši od bloka IIR-M), a modeli IIF emitirat će i na L5 = 1176,45 MHz. Navigacijske informacije mogu primati antena (obično u vidokrugu satelita) i obrađivati ih pomoću GPS prijamnika.
Standardni precizni kôd (C / A kod - BPSK (1) modulacija) koji se prenosi u L1 opsegu (i L2C (BPSK modulacija) signal u L2 opsegu iz IIR-M) distribuira se bez ograničenja u upotrebi. Umjetno prigušivanje signala (način selektivnog pristupa - SA), izvorno korišten na L1, onemogućeno je od svibnja 2000. Od 2007. godine Sjedinjene Države konačno su napustile metodu umjetnog grubljenja. Lansiranjem bloka III uređaja planirano je uvođenje novog L1C signala (BOC (1,1) modulacija) u L1 opseg. Imat će povratnu kompatibilnost, poboljšanu sljedivost i veću kompatibilnost s Galileo L1 signalima.
Za vojne korisnike dodatno su dostupni signali u opsezima L1 / L2, modulirani šifrootpornim P (Y) kodom zaštićenim od buke (modulacija BPSK (10)). Počevši od IIR-M uređaja, pušten je u rad novi M-kod (koristi se modulacija BOC (15,10)). Korištenje M-koda omogućuje sustavu da funkcionira u okviru Navwar koncepta (navigacijski rat). M-kod se prenosi na postojećim L1 i L2 frekvencijama. Ovaj signal ima povećanu imunost na šum, a dovoljno je odrediti točne koordinate (u slučaju P-koda bilo je potrebno primiti i C / A kôd). Još jedna značajka M-koda bit će mogućnost njegova prijenosa za određeno područje promjera nekoliko stotina kilometara, gdje će snaga signala biti veća za 20 decibela. Uobičajeni signal M već je dostupan na satelitima IIR-M, dok će signal uskog snopa biti dostupan samo na satelitima GPS-III.
Lansiranjem blok-satelita IIF predstavljena je nova L5 frekvencija (1176,45 MHz). Taj se signal naziva i sigurnošću života. L5 signal je za 3 decibela moćniji od civilnog i ima 10 puta veću širinu pojasa. Signal se može koristiti u kritičnim situacijama povezanim s prijetnjom ljudskom životu. Signal će se u potpunosti koristiti nakon 2014. godine.
Signali se moduliraju s dvije vrste pseudo-slučajnih sekvenci (PRN): C / A kod i P kod. C / A (Clear access) - javno dostupan kod - je PRN s razdobljem ponavljanja od 1023 ciklusa i brzinom ponavljanja impulsa od 1023 MHz. S ovim kodom rade svi civilni GPS prijamnici. P (zaštićeni / precizni) kod se koristi u zatvorenim sustavima za opću upotrebu, njegovo razdoblje ponavljanja je 2 * 1014 ciklusa. Signali modulirani P-kodom prenose se na dvije frekvencije: L1 = 1575,42 MHz i L2 = 1227,6 MHz. C / A kod se prenosi samo na L1 frekvenciji. Nosač je, uz PRN kod, moduliran i navigacijskom porukom.
| Tip satelita | GPS-II | GPS-IIA | GPS-IIR | GPS-IIRM | GPS-IIF |
| Težina, kg | 885 | 1500 | 2000 | 2000 | 2170 |
| Životni vijek | 7.5 | 7.5 | 10 | 10 | 15 |
| Vrijeme na brodu | Cs | Cs | Rb | Rb | Rb + Cs |
| Intersatelit povezanost |
- | + | + | + | + |
| Autonomna posao, dani |
14 | 180 | 180 | 180 | >60 |
| Protiv zračenja zaštita |
- | - | + | + | + |
| Antena | - | - | Poboljšano | Poboljšano | Poboljšano |
| Prilagodljiv u orbiti i moći ugrađeni odašiljač |
+ | + | ++ | +++ | ++++ |
| Navigacijski signal |
L1: C / A + P L2: P. |
L1: C / A + P L2: P. |
L1: C / A + P L2: P. |
L1: C / A + P + M L2: C / A + P + M |
L1: C / A + P + M L2: C / A + P + M L5: C |
24 satelita pružaju 100% performanse sustava bilo gdje u svijetu, ali ne mogu uvijek pružiti pouzdan prijem i dobar proračun položaja. Stoga se, kako bi se povećala točnost pozicioniranja i rezervirala u slučaju kvara, ukupan broj satelita u orbiti održava u većem broju (31 vozilo u ožujku 2010.).
Kopnene kontrolne stanice svemirskog segmenta
Glavni članak: prizemni segment satelitskog navigacijskog sustava
Praćenje orbitalne konstelacije provodi se iz glavne kontrolne stanice smještene u američkom ratnom zrakoplovstvu Schriever u Koloradu, SAD i pomoću 10 postaja za praćenje, od kojih su tri stanice sposobne slati podatke o korekciji na satelite u obliku radio signala s frekvencija 2000-4000 MHz. Sateliti najnovije generacije dobivene podatke dijele s ostalim satelitima.
GPS aplikacija
GPS prijamnik signala
Unatoč činjenici da je GPS projekt prvotno bio usmjeren u vojne svrhe, danas se GPS široko koristi u civilne svrhe. GPS prijamnici prodaju se u mnogim prodavaonicama elektronike i ugrađeni su u mobilne telefone, pametne telefone, PDA uređaje i granične uređaje. Potrošačima se također nude razni uređaji i softverski proizvodi koji im omogućuju da vide svoje mjesto na elektroničkoj karti; mogućnost postavljanja ruta uzimajući u obzir putokaze, dopuštena skretanja, pa čak i prometne gužve; potražite na karti određene kuće i ulice, atrakcije, kafiće, bolnice, benzinske crpke i ostalu infrastrukturu.
Izneseni su prijedlozi za integraciju sustava Iridium i GPS.
Točnost
Komponente koje utječu na pogrešku jednog satelita pri mjerenju pseudo-dometa dane su u nastavku:
| Izvor pogreške | RMS vrijednost pogreške, m |
|---|---|
| Nestabilnost generatora | 6,5 |
| Kašnjenje ugrađene opreme | 1,0 |
| Neizvjesnost prostornog položaja satelita | 2,0 |
| Ostale pogreške svemirskog segmenta | 1,0 |
| Netočnost efemerida | 8,2 |
| Ostale pogreške segmenta tla | 1,8 |
| Ionosfersko kašnjenje | 4,5 |
| Troposfersko kašnjenje | 3,9 |
| Pogreška buke prijamnika | 2,9 |
| Višestruki put | 2,4 |
| Ostale pogreške korisničkog segmenta | 1,0 |
| Ukupna pogreška | 13,1 |
Ukupna pogreška nije jednaka zbroju komponenata.
Tipična vodoravna točnost modernih GPS prijamnika je oko 6-8 metara s dobrom satelitskom vidljivošću i algoritmima korekcije. Na teritoriju SAD-a, Kanade, Japana, Kine, Europske unije i Indije postoje stanice WAAS, EGNOS, MSAS itd. Koje prenose ispravke za diferencijalni način rada, što omogućuje smanjenje pogreške na 1-2 metra na teritoriju ovih zemalja. Kada se koriste složeniji diferencijalni modusi, točnost određivanja koordinata može se dovesti do 10 cm. Točnost bilo kojeg SNS-a jako ovisi o otvorenosti prostora, o visini satelita korištenih iznad horizonta.
U bliskoj će budućnosti svi uređaji trenutnog GPS standarda biti zamijenjeni novijom verzijom GPS IIF-a, koja ima brojne prednosti, uključujući otpornije na smetnje.
Ali glavno je da GPS IIF pruža mnogo veću točnost pozicioniranja. Ako trenutni sateliti pružaju točnost od 6 metara, tada će novi sateliti moći odrediti položaj s točnošću od najmanje 60-90 cm. Ako takva točnost nije samo za vojne, već i za civilne primjene, onda je ovo dobre vijesti za vlasnike GPS navigatora.
U listopadu 2011. u orbitu su lansirana prva dva satelita iz nove verzije: GPS IIF SV-1 lansiran je 2010., a GPS IIF-2 lansiran 16. srpnja 2011.
Ukupno je početnim ugovorom predviđeno lansiranje 33 nove generacije GPS satelita, ali onda je, zbog tehničkih problema, lansiranje odgođeno s 2006. na 2010., a broj satelita smanjen je s 33 na 12. Svi će biti lansirani u orbitu u bliskoj budućnosti.
Poboljšana preciznost GPS satelita nove generacije omogućena je upotrebom preciznijih atomskih satova. Budući da se sateliti kreću brzinom od oko 14.000 km / h (3.874 km / s) (prva svemirska brzina na 20.200 km), poboljšanje vremenske točnosti čak i u šestoj znamenci presudno je za triangulaciju.
nedostaci
Uobičajeni nedostatak korištenja bilo kojeg radio-navigacijskog sustava je taj u određenim uvjetima signal možda neće doći do prijemnika ili dolaze sa značajnim izobličenjima ili kašnjenjima. Na primjer, gotovo je nemoguće odrediti vaše točno mjesto u dubini stana unutar armiranobetonske zgrade, u podrumu ili u tunelu, čak i pomoću profesionalnih geodetskih prijamnika. Budući da radna frekvencija GPS-a leži u decimetarskom opsegu radio valova, prijem signala sa satelita može se ozbiljno pogoršati pod gustim lišćem drveća ili zbog vrlo velikih oblaka. Uobičajeni prijem GPS signala može oštetiti smetnje mnogih zemaljskih radio izvora, kao i (u rijetkim slučajevima) magnetske oluje ili ih namjerno stvaraju "ometači" (ova metoda rješavanja satelitskih alarma automobila često se koristi u automobilu lopovi).
Mali nagib GPS orbita (oko 55) ozbiljno pogoršava točnost u cirkumpolarnim područjima Zemlje, jer se GPS sateliti uzdižu malo iznad horizonta.
Znatan GPS značajka razmatra se puna ovisnost uvjeta za primanje signala od američkog Ministarstva obrane.
Sada [ kada?] Američko Ministarstvo obrane odlučilo je započeti cjelovitu nadogradnju GPS sustava. Bilo je to planirano davno, ali započeti provedbu ovog projekta bilo je moguće tek sada. Nadogradnja će zamijeniti stare satelite novima koji su ih dizajnirali i proizveli Lockheed Martin i Boeing. Tvrdi se da će moći pružiti točnost pozicioniranja s pogreškom od 0,5 metra.
Provedba ovog programa potrajat će [ koji?] vrijeme. Američko Ministarstvo obrane tvrdi da će ažuriranje sustava biti moguće u potpunosti dovršiti tek nakon 10 godina. Broj satelita neće se mijenjati, i dalje će ih biti 30: 24 operativna i 6 u pripravnosti.
Kronologija
| 1973 | Odluka o razvoju satelitskog navigacijskog sustava |
| 1974-1979 | Test sustava |
| 1977 | Primanje signala sa zemaljske stanice koji simulira satelit sustava |
| 1978-1985 | Lansiranje jedanaest satelita prve skupine (Blok I) |
| 1979 | Smanjena sredstva za program. Odluka o lansiranju 18 satelita umjesto planirana 24. |
| 1980 | U vezi s odlukom da se ograniči program korištenja Vela satelita sustava praćenja nuklearne eksplozije, odlučeno je da se ove funkcije dodijele GPS satelitima. Lansiranje prvih satelita opremljenih senzorima za registraciju nuklearnih eksplozija. |
| 1980-1982 | Daljnji rezovi financiranja programa |
| 1983 | Nakon smrti zrakoplova tvrtke Korejska zrakoplovna kompanija oboren iznad teritorija SSSR-a, odlučeno je pružiti signal civilnim službama. |
| 1986 | Smrt svemirskog broda Space Shuttle "Challenger" obustavio razvoj programa, budući da je potonji planirao lansiranje druge skupine satelita u orbitu. Kao rezultat toga, nosač Delta lansiran je kao glavno vozilo. |
| 1988 | Odluka o raspoređivanju orbitalne konstelacije od 24 satelita. 18 satelita nije u mogućnosti osigurati nesmetano funkcioniranje sustava. |
| 1989 | Aktivacija satelita druge skupine |
| 1990-1991 | Privremeno isključivanje SA(eng. selektivna dostupnost- umjetno stvoreno za neovlaštene korisnike zaokruživanja pozicioniranja na 100 metara) zbog Zaljevskog rata i nedostatka vojnih modela prijemnika. Uključivanje SA 01. lipnja 1991 |
| 08.12.1993 | Poruka o spremnosti primarnog sustava (eng. Početna operativna sposobnost ). Iste godine donesena je konačna odluka da se signal za besplatno korištenje pruži državnim službama i pojedincima |
| 1994 | Satelitska zviježđa je završena |
| 17.07.1995 | Potpuna spremnost sustava (eng. Puna operativna sposobnost) |
| 01.05.2000 | Isključenje SA za civilne korisnike, stoga je točnost određivanja povećana sa 100 na 20 metara |
| 26.06.2004 | Potpisivanje zajedničke izjave o Galileu i GPS interoperabilnosti i interoperabilnosti 1 |
| Prosinca 2006 | Rusko-američki pregovori o suradnji na polju osiguravanja komplementarnosti svemirskih navigacijskih sustava GLONASS i GPS.² |
vidi također
- Tranzit (prvi satelit navigacijski sustav, 1960-e - 1996)
- Galileo (europski navigacijski sustav)
- GLONASS (ruski navigacijski sustav)
Bilješke (uredi)
Književnost
- Aleksandrov I. Svemirski radio-navigacijski sustav NAVSTAR (rus.) // Strani vojni pregled... - M., 1995. - broj 5. - S. 52-63. - ISSN 0134-921X.
- Kozlovsky E. Umijeće pozicioniranja // Oko svijeta... - M., 2006. - br. 12 (2795). - S. 204-280.
- Shebshaevich V.S., Dmitriev P.P., Ivantsev N.V. i sur. Mrežni satelitski radio-navigacijski sustavi / ur. V.S.Šebšajevič. - 2. izd. Vlč. i dodati. - M.: Radio i komunikacije, 1993. - 408 str. - ISBN 5-256-00174-4
Veze
Bijele knjige i specifikacije- Službena web stranica američke vlade i GPS sustavi sa statusom satelitske konstelacije (eng.)
- Globalni navigacijski satelitski sustavi (GNSS). Kako radi? , gps-club.ru
- Galileo i GPS
- Zajednička izjava o GLONASS i GPS interoperabilnosti i interoperabilnosti ( (nedostupna veza), kopiraj)
| Navigacijski sustavi | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Satelit |
|
||||||||
| Zemaljski | |||||||||
Pametni telefoni odavno nisu jednostavni „birači“. Otvorili su puno novih mogućnosti za svoje vlasnike.
Na prvom mjestu je punopravni pristup brzom internetu i komunikacija na društvenim mrežama i trenutnim glasnicima. No, ne manje potražnja je i GPS pozicioniranje o kojem ćemo sada detaljno razgovarati.
Što je GPS?
GPS je navigacijski sustav koji određuje mjesto pametnog telefona, gradi rute i omogućuje vam pronalazak željenog objekta na karti.
Gotovo svaki moderni uređaj ima ugrađeni GPS modul. Ovo je antena podešena na signal satelita sustava GPS geolokacija... Izvorno je razvijen u Sjedinjenim Državama u vojne svrhe, ali kasnije je njegov signal postao dostupan svima. GPS modul uređaja je prijemna antena s pojačalom, ali ne može prenositi signal. Primajući signal sa satelita, pametni telefon određuje koordinate svog mjesta.
Gotovo svaka moderna osoba barem je jednom koristila GPS navigaciju na pametnom telefonu ili tabletu. Potreba za njom može se pojaviti u bilo kojem trenutku za ljude različitih profesija i različitih zanimanja. Potrebno je za vozače, kurire, lovce, ribare, pa čak i obične pješake koji se nađu u nepoznatom gradu. Zahvaljujući takvoj navigaciji možete odrediti svoje mjesto, pronaći željeni objekt na karti, izgraditi rutu i ako imate pristup Internetu, zaobići gužve u prometu.
Izvanmrežne karte za GPS
Google je za svoj operativni sustav Android razvio posebnu aplikaciju za geolokaciju - Google Maps. Brzo pronalazi satelite, razvija rute do objekata i nudi alternative. Nažalost, u nedostatku područja pokrivanja mobilne mreže, Google Maps ne radi, jer se ovdje učitavaju zemljopisne karte putem Interneta.
Za izvanmrežnu navigaciju najbolje rješenje je preuzimanje aplikacija koje podržavaju izvanmrežne karte, kao što su Maps.me, Navitel i 2GIS. Također možete instalirati aplikaciju Maps: Transport and Navigation za Google Maps.
U tom slučaju nećete morati trošiti internetski promet za preuzimanje karata - one će uvijek biti u vašem uređaju, bez obzira na mjesto. To je osobito istinito kada ste u inozemstvu, jer su troškovi rominga za pristup Internetu vrlo visoki.
Kako omogućiti GPS na Androidu?
Dva su načina za aktiviranje GPS modula u operativnom sustavu Android:
- Gornja zavjesa. Prijeđite prstom prema dolje na zaslonu i u izborniku koji se otvori kliknite gumb "Lokacija", "Geolokacija" ili "Geopodaci" (ovisno o verziji Androida).
- U Postavke Androida pronađite stavku slične stavke pomaknite potvrdni okvir na položaj "Omogućeno".
Tijekom aktivnog rada navigacijskog sustava pametnog telefona punjenje baterije počinje se prilično aktivno trošiti, pa biste se trebali pobrinuti za dodatne izvore napajanja. Primjerice, tijekom vožnje trebate koristiti automobilski punjač, a kada putujete biciklom ili pješice -.
Također je vrijedno prisjetiti se da je pouzdan prijem satelitskog signala moguć na otvorenom prostoru, stoga, kada ste u sobi ili tunelu, geolokacija postaje nemoguća. Utječe i oblačno vrijeme - zbog oblaka uređaj dulje traži satelite i manje precizno određuje svoje koordinate.
Ne tako davno, GPS je bio jedini sustav za geolokaciju, tako da je to bilo rano Verzije Androida spomenuta je samo ona, a tako se zvao gumb za aktiviranje usluge. Od 2010. ruski je u potpunosti zaradio, a od 2012. -.
Danas ćemo razgovarati o tome što je GPS, kako ovaj sustav funkcionira. Pazit ćemo na razvoj ove tehnologije, njezine funkcionalne značajke... Također ćemo razgovarati o ulozi interaktivnih karata u radu sustava.
Povijest nastanka GPS-a
Povijest pojave globalnog sustava za pozicioniranje ili određivanje koordinata započela je u Sjedinjenim Državama davnih 50-ih kada je prvi sovjetski satelit lansiran u svemir. Tim američkih znanstvenika koji su pratili lansiranje primijetio je da satelit jednoliko mijenja frekvenciju signala s udaljenošću. Nakon duboke analize podataka došli su do zaključka da je uz pomoć satelita, detaljnije, njegovog mjesta i emitiranog signala, moguće točno odrediti mjesto i brzinu kretanja osobe na tlu, kao i obrnuto, brzina i položaj satelita u orbiti pri određivanju točnih koordinata osobe. Krajem sedamdesetih američko Ministarstvo obrane pokrenulo je GPS sustav za svoje potrebe, a nekoliko godina kasnije postao je dostupan za civilnu upotrebu. Kako GPS sustav sada radi? Točno kako je to funkcioniralo u to vrijeme, prema istim načelima i načelima.
Satelitska mreža
Više od dvadeset i četiri satelita u niskoj zemaljskoj orbiti odašilju radio-referentne signale. Broj satelita varira, ali potreban broj satelita uvijek je u orbiti kako bi se osigurao nesmetan rad, a neki od njih su na skladištu kako bi preuzeli svoje funkcije u slučaju kvara. Budući da je vijek trajanja svake od njih približno 10 godina, lansirane su nove, modernizirane verzije. Sateliti se okreću u šest orbita oko Zemlje na nadmorskoj visini manjoj od 20 tisuća km, što čini međusobno povezanu mrežu kojom upravljaju GPS stanice. Potonji se nalaze na tropskim otocima i povezani su s glavnom žarišnom točkom u Sjedinjenim Državama.
Kako radi GPS navigator?
Zahvaljujući ovoj mreži moguće je pronaći lokaciju izračunavanjem kašnjenja širenja signala sa satelita i korištenjem ovih podataka za određivanje koordinata. Kako GPS sustav sada radi? Kao i svaka svemirska navigacijska mreža, potpuno je besplatna. Djeluje s visokom učinkovitošću u svim vremenskim uvjetima i u bilo koje doba dana. Jedina kupnja koju biste trebali imati je sam GPS navigator ili uređaj koji podržava GPS funkcije. Zapravo, princip rada navigatora temelji se na dugo korištenoj jednostavnoj shemi navigacije: ako točno znate gdje se nalazi objekt markera, koji je najprikladniji za ulogu orijentira, i udaljenost od njega do vas, nacrtajte krug na kojem točkom označite svoje mjesto. Ako je polumjer kruga velik, zamijenite ga ravnom crtom. Nacrtajte nekoliko takvih traka od vašeg mogućeg mjesta prema oznakama, presječna točka linija označit će vaše koordinate na karti. U ovom slučaju, gore navedeni sateliti samo igraju ulogu ovih bilježnih objekata na udaljenosti od oko 18 tisuća km od vašeg mjesta. Iako se okreću u orbiti ogromnom brzinom, njihovo se mjesto neprestano prati. Svaki navigator ima GPS prijamnik koji je programiran na željenu frekvenciju i u izravnoj je interakciji sa satelitom. Svaki radio signal sadrži određenu količinu kodiranih informacija, što uključuje izjave o tehničkom stanju satelita, njegovom položaju u Zemljinoj orbiti i vremenskoj zoni (točno vrijeme). Inače, podaci o točnom vremenu najnužniji su za dobivanje podataka o vašim koordinatama: trajni izračun vremenskog intervala između prijenosa i prijema radio signala množi se s brzinom samog radio vala i, pomoću kratkoročnih izračuna izračunava se udaljenost između vašeg navigacijskog uređaja i satelita u orbiti.
Poteškoće sa sinkronizacijom
Na temelju ovog principa navigacije, može se pretpostaviti da će vam za precizno određivanje koordinata trebati samo dva satelita, na osnovu signala iz kojih će biti lako pronaći sjecište, a kao rezultat toga i mjesto na kojem se nalazite jesu. Ali, nažalost, tehnički razlozi zahtijevaju upotrebu još jednog satelita kao markera. Glavni problem je sat GPS prijamnika koji ne omogućuje dovoljnu sinkronizaciju sa satelitima. Razlog tome je razlika u prikazu vremena (na vašem navigatoru i u prostoru). Sateliti imaju skupe visokokvalitetne satove na atomskoj osnovi, što im omogućuje da s najvećom točnošću prate vrijeme, dok je jednostavno nemoguće koristiti takve kronometre na uobičajenim prijamnicima, jer bi dimenzije, cijena i složenost rada ne dopustiti da se koriste svugdje. Čak i mala pogreška od 0,001 sekunde može pomaknuti koordinate za više od 200 km u stranu!
Treći marker
Stoga su programeri odlučili ostaviti uobičajenu tehnologiju kvarcnih satova u GPS navigatorima i krenuti drugim putem, točnije - umjesto dva orijentira-satelita - tri, odnosno isti broj linija za naknadno prelazak. Rješenje problema temelji se na domišljato jednostavnom izlazu: kada se sve crte od tri označena oznaka presijeku, čak i uz moguće netočnosti, stvara se zona u obliku trokuta, čije je središte preuzeto sa njegove sredine - vašeg mjesta . Također vam omogućuje prepoznavanje razlike u vremenu između prijemnika i sva tri satelita (za koja će razlika biti jednaka), što vam omogućuje da ispravite presjek linija točno u središtu, drugim riječima, to određuje vašu GPS koordinate.
Jedna frekvencija
Također treba napomenuti da svi sateliti šalju podatke na vaš uređaj na istoj frekvenciji, što je prilično neobično. Kako GPS navigator radi i kako ispravno shvaća sve informacije ako mu svi sateliti kontinuirano i istovremeno šalju podatke? Prilično je jednostavno. Da bi se identificirali, odašiljači na satelitu također šalju standardne informacije u radio signalu koji sadrži šifrirani kôd. Izvještava o maksimalnim karakteristikama satelita i unosi se u bazu podataka vašeg uređaja, koja vam zatim omogućuje provjeru podataka sa satelita pomoću baze podataka navigatora. Čak i sa veliki broj Sateliti unutar dometa vrlo su brzi i lako ih je prepoznati. Sve to pojednostavljuje cijelu shemu i omogućuje upotrebu manjih i slabijih prijemnih antena u GPS navigatorima, što čini dizajn i dimenzije uređaja jeftinijim i manjim.
GPS karte
GPS karte preuzimaju se na vaš uređaj zasebno, jer sami utječete na odabir terena kojim želite navigirati. Sustav samo postavlja vaše koordinate na planetu, a funkcija karata je ponovno stvoriti na ekranu grafičku verziju na koju se primjenjuju koordinate, što vam omogućuje kretanje po terenu. Kako GPS funkcionira u ovom slučaju? Besplatno, i dalje ostaje u ovom statusu, kartice u nekim internetskim trgovinama (i ne samo) i dalje se plaćaju. Često za uređaj s GPS navigatorom, zasebne aplikacije za rad s kartama: i plaćeni i besplatni. Raznolikost karata ugodno iznenađuje i omogućuje vam postavljanje ceste od točke A do točke B što je moguće informativnije i sa svim pogodnostima: kroz koje ćete znamenitosti proći, najkraći put do odredišta, glasovni asistent naznačujući smjer i drugi.
Dodatna GPS oprema
GPS sustav koristi se ne samo da vam pokaže pravi put. Omogućuje vam praćenje objekta na kojem se može nalaziti takozvani svjetionik ili GPS tragač. Sastoji se od samog prijemnika signala i odašiljača koji se temelji na gsm, 3gp ili drugim komunikacijskim protokolima za prijenos podataka o položaju objekta na uslužni centri vršeći kontrolu. Koriste se u mnogim industrijama: sigurnosnoj, medicinskoj, osiguravajućoj, prometnoj i mnogim drugim. Postoje i uređaji za praćenje vozila koji se spajaju isključivo na vozilo.
Putujte bez problema
Svakodnevno vrijednosti karte i trajnog kompasa odlaze dalje u prošlost. Suvremene tehnologije omogućuju čovjeku da otvori put za svoje putovanje uz minimalan gubitak vremena, truda i novca, dok istovremeno vidi najuzbudljivija i najzanimljivija mjesta. Ono što je bilo izmišljeno prije otprilike jednog stoljeća sada je postalo stvarnost i gotovo svi to mogu iskoristiti: od vojske, mornara i pilota aviona do turista i kurira. U današnje vrijeme upotreba ovih sustava za komercijalnu, zabavnu i reklamnu industriju dobiva veliku popularnost, gdje se svaki poduzetnik može naznačiti na globalnoj karti svijeta, a uopće ga neće biti teško pronaći. Nadamo se da je ovaj članak pomogao svima koje zanima GPS - kako on funkcionira, na kojem je principu određivanje koordinata, koje su njegove snage i slabosti.
Nakon što smo se mnogi od nas teško sjećali kratice WAP, došlo je vrijeme za teži zadatak. Uskoro će nas mobilni operateri i proizvođači mobilnih telefona strpljivo naučiti izgovarati GPRS („g-p-er-es“) bez oklijevanja.
Neke su tvrtke u tome posebno dobre. MTC je jednom objasnio da je njihovu nesreću prouzročio problem s postavljanjem GPRS opreme. Tada su se proizvođači mobitela istaknuli neočekivano otkrivši da se mobiteli brzo pregrijavaju tijekom GPRS prijenosa podataka. Kako se ne sjećaš četiri "zloslutna" slova. GPRS označava novi prijelazni standard koji omogućuje 12 puta povećanje brzine prijenosa / prijenosa podataka u GSM mrežama (s 9,6 na 115 Kbps, a prema drugim izvorima - do 171 Kbps). Štoviše, "mobilni Internet" trebao bi postati ne samo "brži", već i puno jeftiniji.
GPRS. Što je?
GPRS (General Packet Radio Service) moderni je standard za prijenos paketnih podataka putem radio kanala. Ako mobilni operater (i, recimo, davatelj usluga interneta, sve u jedno) ima opremu s GPRS podrškom, a vi ste kupili mobitel s GPRS podrškom, to znači da potencijalno možete raditi s Internetom brzinom od 15 Kbytes / s (115 kbps). Gledajući naprijed, odmah ću rezervirati da u ovom slučaju ne morate svaki put uspostaviti vezu - pretplatnik je, kao da je u stalnom kontaktu s davateljem usluge (na mreži). Za one koji su se uplašili, utješit ću vas: morat ćete platiti ne vrijeme provedeno na mreži (ili ne emitiranje vremena, kao u slučaju WAP-a), već samo podatke koji su stvarno poslani ili primljeni. Odnosno, neće se naplaćivati sekunde, već kilobajti podataka.
GPRS od 115 Kbps smatra se prijelaznim standardom. Njegova je zadaća pripremiti teren za tranzit do punopravnih mreža treće generacije, što će omogućiti velike brzine za prijenos putem radio kanala ne samo Interneta, već i multimedijskih informacija (uključujući način videofona). Već ove godine očekuje se da će opseg podatkovnog prometa u GSM mrežama porasti za 100% - ljudi sve češće šalju faksove putem mobitela, rade s e-poštom i Internetom. Očekuje se da će se nakon uvođenja zemaljskih i satelitskih segmenata (do 2010.) u mreže treće generacije postići performanse do 64 Kbps - bez ograničavanja pretplatničke mobilnosti, do 384 Kbps (48 Kbps) - uz ograničeno kretanje brzine (na primjer, za pješake) i do 2 Mbps - kada koristite stacionarne mobitele. Nažalost, nade u jedinstveni svjetski standard treće generacije celularne komunikacije nisu se ostvarile. Među drugovima nema sporazuma, stoga će se, naporima konkurentskih telekomunikacijskih koncerna, celularne mreže "treće generacije" (3G) oslanjati na skupinu od nekoliko standarda. Pričekajmo da vidimo što će se dogoditi. U međuvremenu su nam GPRS mogućnosti dovoljne.
Praktični GPRS
Proizvođači GPRS opreme daju slikovite primjere uporabe GPRS mobilnih telefona u bliskoj budućnosti. Posebno mi se svidjela priča o putničkom trgovcu. Zamislite da prodajni predstavnik primi telefonski poziv iz sjedišta da će se danas sastati s potencijalnim kupcima. Prodavač bez oklijevanja ulazi u korporativnu bazu podataka iz komunikatora (ili prijenosnog računala spojenog na mobitel) kako bi dobio informacije o kupcima. Štoviše, "ulazi" nije sasvim točno, budući da je njegov GPRS telefon stalno povezan s daljinskim upravljačem lokalna mreža... U nekoliko sekundi prodavač može pregledati povijest narudžbi, raspitati se o stanju skladišta i dobiti dodatne informacije o kupcima. Sve je spremno za susret s klijentima. Zvuči fantastično? Za sada da. Ali tehnička infrastruktura GPRS-a praktički je spremna u većini europskih, latinoameričkih, azijskih zemalja i Rusije - barem u njezinu glavnom gradu.
Mobiteli s GPRS podrškom bolna je točka za operatore. Kupljena je i instalirana poslužiteljska oprema za GPRS, ali nije bilo pretplatničkih terminala (slušalica). S WAP-om je situacija bila gotovo potpuno suprotna. Što je bilo? To se može objasniti iz samo dva razloga: ozbiljne tehničke poteškoće pojavile su se u razvoju telefona s GPRS podrškom ili su stanični GPRS telefoni preskupi za masovno tržište. Nijedan od ovih razloga ne podnosi ozbiljnu kritiku, ali još uvijek postoje njihove neizravne potvrde. Kao što je spomenuto na početku članka, postoje informacije da se GPRS slušalice pregrijavaju tijekom intenzivnog rada s podacima, a rezultirajuća razina zračenja premašuje dopuštene granice. Rezervirat ću da su to samo "internetska" nagađanja, nemam dokaza.
Međutim, GPRS slušalice još uvijek postoje u prirodi. Najpoznatiji od njih je Ericsson R520, prvi put prikazan prošlog ljeta kao radni uzorak u pretprodaji. Proizvođač obećava pokretanje masovnih isporuka u tekućem tromjesečju. Ovaj tropojasni telefon (GSM 900/1800/1900), uz GPRS, podržava radio tehnologiju između digitalne elektronike Bluetooth. Ugrađeni WAP preglednik u kombinaciji s GPRS brzinom čini zaista ugodno pregledavanje WML stranica na Internetu. I za vrlo malo novca - veličina ovih stranica mjeri se u nekoliko kilobajta. Među "ne-računarskim" mogućnostima ovog telefona su spikerfon, infracrveni port i Adresar više od 500 unosa. Dimenzija 130 × 50 × 16 mm, telefon je težak samo 105 grama. Trajanje baterije: 7,5 sati razgovora i 8 dana u stanju pripravnosti.
Uskoro, proširena verzija elegantnog Alcatel telefon One Touch 700, čiji će popis značajki uključivati podršku za GPRS i Bluetooth. Uređaj, opremljen najmodernijom litij-polimernom baterijom, težak je 88 grama i pruža 5 sati razgovora. Upravljanje se provodi ravnim džojstikom s pet položaja, izbornici su animirani. Programeri su posebnu pozornost posvetili naprednim funkcijama. Dakle, SMS s ovog uređaja može se poslati ne jednom, već nekoliko primatelja odjednom (kao što je popis za slanje pošte). Organizator, sinkroniziran s računalom, može pohraniti 1200 unosa. Plus glasovno biranje, plus način vibracije ... Jednom riječju, One Touch 700 je najnapredniji uređaj u modernom vremenu postrojavanje Alcatel. Čak je i teško tome nešto dodati.
Među trenutno dostupnim telefonima prilagođenim GPRS-u, posebno možemo primijetiti tro pojasni Motorola Timeport 7389i, čiji spomen posebnih verzija treperi u izvješćima o testiranju poslužiteljske GPRS opreme. Čudno je da se riječ GPRS nigdje ne spominje u standardnim specifikacijama ovog modela. Iz ovoga zaključujem da ne podržavaju svi modeli brzi paketni prijenos podataka. Timeport 7389i nije novi uređaj, ali uspješan u svim pogledima, što je pokazalo ispitivanje laboratorija ComputerPress. Posebno treba spomenuti Optimax LCD s reflektirajućim pozadinskim osvjetljenjem, odnosno lomljene zrake sunca daju efekt električnog pozadinskog osvjetljenja zaslona, što štedi bateriju. Samo Bluetooth još nije "stisnut" u ovaj model. A sve ostalo je tu - od glasovnog biranja do infracrvenog porta.
Općenito, pregledavanje web-direktorija proizvođača slušalica potvrđuje me u mišljenju da je ostalo još najmanje šest mjeseci prije procvata GPRS-a, a ovaj će proces ojačati tek početkom 2002. Tada su proizvođači doista mogli pružiti dovoljan izbor GPRS terminala.
GPRS u Rusiji
Moram reći da u pogledu brzine primjene GPRS-a naša zemlja izgleda sasvim dostojno, ni na koji način inferiorno od zemalja Latinske Amerike i jugoistočne Azije. Još u rujnu prošle godine Ruska tvrtka- MTC operater zajedno s Motorolom najavio je pokretanje prve GPRS mreže u Rusiji u testnom radu. U tom trenutku 160 bazne stanice MTS instaliran u Moskvi postao je sposoban raditi u načinu prijenosa paketnih podataka. Tijekom probnog rada GPRS mreže korišteni su mobiteli Motorola Timeport 7389i. Putem ovog uređaja "testeri" mogu povezati svoje prijenosno računalo ili elektronički organizator (na primjer, Palm) s Internetom i na taj način osigurati stalnu bežični pristup bilo kojim internetskim resursima, uključujući e-poštu. Istodobno, korisnici ne trebaju unaprijed pozvati poseban poslužitelj ili davatelja internetskih usluga - Internet im je uvijek dostupan. Zanimljivo je da će im Motorola Timeport telefoni koji pripadaju terminalima GPRS-B klase omogućiti upućivanje i primanje poziva bez prekida internetske veze. U dijelu koji se odnosi na korištenje poslovnih aplikacija mobilni ured(prijenosno računalo i GPRS terminal), MTS GPRS mreža teoretski pruža mogućnost trenutnog povezivanja korisnika s lokalnim i korporativne mreže(intranet). Zanimljivo je da je umjesto obećanih 115 Kbps, današnja GPRS tehnologija zapravo sposobna pružiti brzinu do 27 Kbps. No, ove će godine GPRS terminali Motorola Timeport omogućiti prijenos podataka brzinom od 56-64 Kbps. Očekuje se da će do kraja 2001. MTS, koristeći opremu Motorola moći će svojim pretplatnicima pružiti usluge i programe pod GPRS-om koji rade brzinama do 86 Kbps. Sličan posao s usporedivim tempom implementacije GPRS-a izvodi i drugi glavni ruski operater - VimpelCom (zaštitni znak Bee Line) zasnovan na Ericssonovoj opremi. Moskovski operater Sonic Duo (uz sudjelovanje finske tvrtke Sonera), koji još nije počeo privlačiti pretplatnike, također je potpisao ugovor o isporuci GPRS opreme švedskoj tvrtki Ericsson. Jednom riječju, nema se dugo čekati. Napokon, tek puštanjem GPRS-a u komercijalni rad moći ćemo dobiti iskrene odgovore na dva glavna pitanja: koliko brzo to funkcionira i koliko zapravo košta „mobilni Internet“ u prijelaznoj verziji.
ComputerPress 2 "2001
Global Positioning System pojavio se 50-ih zahvaljujući lansiranju satelita. Kad je prvi sovjetski satelit izašao u orbitu, Amerikanci su primijetili da s udaljenošću ravnomjerno mijenja frekvenciju signala. Znanstvenici su analizirali podatke i shvatili da vam satelitski signal omogućuje precizno određivanje koordinata objekata na tlu, kao i brzinu njihovog kretanja. Vojska je prva koristila GPS sustav: Ministarstvo obrane pokrenulo je satelitsku navigaciju za svoje potrebe, ali nakon nekoliko godina postala je dostupna civilima.
Sada su u niskoj zemaljskoj orbiti 24 satelita koji odašilju referentne signale. Broj satelita mijenja se povremeno, ali uvijek ostaje dovoljan da bi Global Positioning System nesmetano radio. U slučaju više sile osiguravaju se rezervni sateliti i svako desetljeće u orbitu se izbacuju nove, modernizirane letjelice, jer ništa ne bi trebalo poremetiti rad GPS-a.
Sateliti se okreću u šest orbita, tvoreći međusobno povezanu mrežu. Njime upravljaju namjenske GPS stanice koje se nalaze u tropskim krajevima, ali su povezane sa žarišnom točkom u Sjedinjenim Državama. Zahvaljujući ovoj mreži možete saznati točne koordinate osobe, automobila ili aviona brzinom prijenosa signala sa satelita, odnosno gotovo trenutno, a točnost očitanja ne ovisi o vremenski uvjeti i doba dana. Istodobno, uporaba samog sustava globalnog pozicioniranja je besplatna, a jedino što trebate koristiti ovaj navigacijski sustav je navigator ili drugi uređaj koji podržava funkciju Jeepies.
Kako GPS radi
Tehnologija se temelji na jednostavnom principu navigacije objektima markera, koji se koristio puno prije pojave GPS-a. Objekt markera je orijentir čije su koordinate tačno poznate. Da biste odredili koordinate objekta, također morate znati udaljenost od njega do objekta markera, a zatim na karti možete crtati linije prema markerima s mogućeg mjesta: presječna točka tih linija bit će koordinate.
Sateliti u orbiti niske Zemlje igraju ulogu markera u GPS-u. Brzo se okreću, ali njihovo se mjesto neprestano prati, a svaki navigator ima prijemnik podešen na željenu frekvenciju. Sateliti šalju signale u kojima je kodirana velika količina informacija, uključujući točno vrijeme. Točni podaci o vremenu jedan su od najvažnijih za određivanje zemljopisnih koordinata: fokusirajući se na razliku između prijenosa i prijema radio signala, sateliti izračunavaju udaljenost između sebe i navigatora.
.jpeg)
Kako GPS funkcionira na pametnim telefonima
Navigatori su jedan od najtraženijih proizvoda na tržištu uređaja, a samo ih pametni telefoni prestižu po popularnosti. Ali proizvođači također ugrađuju GPS čipove u pametne telefone kako bi uređaj mogao obavljati funkcije navigatora. Međutim, zamka ovdje može čekati korisnika jer u potrazi za profitom proizvođači čine namjerne ili slučajne netočnosti u opisu svoje robe, omogućavajući kupcima da zbune GPS i AGPS tehnologije.
Jeepies je besplatni visoko precizni navigacijski sustav. Na nju nema pretplate, a ne može je ni biti, jer Amerikanci dopuštaju korištenje svojih satelita za navigaciju besplatno. Ako vlasnici pametnih telefona plaćaju, onda samo aplikacije ili kartice. GPS prijamnici imaju male nedostatke: rade samo na otvorenom, a loše vrijeme može uzrokovati probleme s primanjem signala sa satelita, ali ti su nedostaci riješeni uporabom A-GPS tehnologije (ne treba je miješati s AGPS-om). Zaključak je da se signal iz prijamnika preusmjerava na poslužitelj koji sadrži sve informacije o položaju satelita, tako da nema poteškoća s prijamom signala. A-GPS koriste svi moderni navigatori automobila.
Ali postoji i AGPS celularna navigacija - djeluje samo u području pokrivanja stanične mreže i određuje mjesto s točnošću od 500 m. Manje je precizan u usporedbi s GPS-om, daje opću ideju o mjesto gdje se nalazite, ali nudi satelitsku kartu okolice. Važno je da je usluga aktivirana mobilni internet, a novac je ostao na računu. Google Maps surađuje s uslugom AGPS. Stanična navigacija često je dovoljna, ali je ne treba miješati s točnom i besplatni sustav GPS.
.jpeg)
Vrste GPS uređaja
Najjednostavniji navigacijski uređaj je vanjski prijamnik. Obraća se satelitima i prima signal od njih, ali da biste koristili informacije, prijemnik mora biti povezan s drugim uređajem - na primjer, pametnim telefonom ili prijenosnikom, srećom, kompatibilan je sa svim popularnim uređajima i programima. U krajnjem slučaju trebate kartu. GPS prijamnici koriste pješačke turiste: uređaj je jeftin, a možete čak koristiti i uobičajenu turističku kartu područja za dekodiranje informacija koje prima. Samo trebate na nju postaviti mrežicu za navigaciju.
Ali najpopularniji GPS uređaj danas je automobilski navigator. Puno je složeniji i funkcionalniji od prijamnika: navigator više nalikuje manjoj verziji računala. Sav potreban softver već je instalirao proizvođač, operacijski sustav zatvoreno. Puno dodaju navigaciji dodatne funkcije, uključujući pristup Internetu.
Zasebna klasa uređaja su pametni telefoni s ugrađenim GPS prijamnicima. Nemojte ih miješati s mobilnim navigacijskim modelima! Sustav ne radi tako glatko na pametnim telefonima kao na samostalnim uređajima. Ne omogućuju vam svi modeli instaliranje punopravnog navigacijskog softvera, a ako koristite mrežna rješenja, funkcija će postati nedostupna kada se Internet isključi, a tada će nestati jedna od prednosti tehnologije: stalni pristup... Međutim, pametni telefoni sa satelitskom navigacijom prikladni su za pješake - prikladno je za navigaciju i podaci su točni, tako da se nećete izgubiti ni u neprohodnim šikarama.