Aproape toate smartphone-urile moderne sunt echipate cu un cip GPS. Modulul de navigare este prezent și în majoritatea tabletelor care rulează sistemul de operare Android. Cu toate acestea, nu toți utilizatorii știu că cipul este adesea dezactivat implicit. Drept urmare, astfel de oameni sunt surprinși că nu există geotag-uri pe fotografii, iar serviciul Google Now nu afișează traseul către casa lor. Din fericire, puteți activa GPS-ul pe tabletă și pe smartphone fără niciun efort.
De ce ai nevoie de GPS?
Cu zeci de ani în urmă, sateliții GPS erau disponibili doar armatei. Dar americanii și-au dat seama repede că se pot face bani mari din cipuri de navigație, aplicații și hărți. Drept urmare, oamenii obișnuiți au obținut acces la tehnologie - aveau nevoie doar să achiziționeze dispozitivul corespunzător. Inițial, acestea erau navigatoare GPS specializate. Și acum modulul de navigație a scăzut semnificativ în dimensiune și, prin urmare, poate fi integrat chiar și într-un smartphone obișnuit.
Un semnal GPS vă ajută să înțelegeți unde vă aflați în lume acum. Acest lucru este util din mai multe motive:
- Aplicația de navigare te va ajuta să nu te pierzi în pădure;
- Cu navigare poți naviga chiar și într-un oraș necunoscut;
- Puteți găsi cu ușurință adresa de care aveți nevoie;
- Scăpați de ambuteiaje - serviciul „Trafic” vă ajută să le evitați;
- Diverse aplicații vă arată restaurante și centre comerciale din apropiere;
- GPS-ul vă ajută să vă determinați viteza.
Pe scurt, un cip de navigație poate fi foarte util. Dar va trebui să plătiți pentru utilizare. Dacă decideți să activați GPS-ul pe Android, atunci pregătiți-vă pentru un consum mai mare de energie. Acest lucru este cel mai vizibil pe dispozitivele mai vechi care nu acceptă tehnologia A-GPS. De asemenea, smartphone-urile ieftine și mai vechi au probleme cu recepția semnalului GPS. Al nostru vă va ajuta să vă apropiați de rezolvarea acesteia.
Activare GPS
Dar destule versuri... Să aflăm cum să activăm GPS-ul pe un telefon Android. Acest lucru se face foarte simplu:
1. Accesați meniul dispozitivului și apăsați pe „ Setări».
2. Aici selectați „ Locație».
3. Faceți clic pe elementul " Modul».
4. Selectați modul locație " Conform tuturor surselor" sau " Prin sateliți GPS».
Notă: Pe Samsung și alte telefoane inteligente, numele articolelor pot diferi. De exemplu, secțiunea „ Locație" poate avea numele " Geodate».
Receptorul dvs. GPS primește acest mesaj și stochează efemeridele și almanahul pentru utilizare ulterioară. Aceleași informații sunt folosite pentru a seta sau corecta ceasul receptorului. Deci, pentru a determina o locație, un receptor GPS compară ora la care a fost trimis semnalul de la satelit cu ora la care a fost primit pe Pământ. Această diferență de timp îi spune receptorului distanța până la un anumit satelit. Dacă adăugați la aceste informații despre distanța măsurată la mai mulți alți sateliți, vă puteți triangula locația. Este exact ceea ce face un receptor GPS. Cu semnale de la cel puțin trei sateliți, poate determina latitudinea și longitudinea - aceasta se numește fixare bidimensională. Dacă există patru sau mai mulți sateliți, atunci receptorul GPS poate determina poziția în spațiul tridimensional, adică indicați latitudinea, longitudinea și altitudinea. Urmărind în mod constant locația dvs. în timp, receptorul poate calcula și viteza și direcția mișcării dvs. (referindu-vă la așa-numita „viteză la sol” și „direcționare la sol”).
A fost o veste bună, acum sunt vești proaste! Ce determină un receptor GPS să funcționeze sub capacitățile sale maxime? Există mai mulți factori care introduc eroare în determinarea poziției care împiedică obținerea celei mai bune precizii. Primul și cel mai semnificativ dintre ele este așa-numitul. „acces selectiv” (SA - Disponibilitate selectivă). SA reprezintă o reducere intenționată a preciziei navigatoarelor GPS civile efectuată de Departamentul Apărării al SUA. SA are ca rezultat o precizie redusă la maximum 100 de metri. Desigur, eroarea introdusă de obicei nu atinge această valoare, dar valorile de 30 de metri sau mai mult nu sunt atât de neobișnuite.
De ce există SA? GPS-ul a fost inițial conceput și creat în scopuri militare. Pe măsură ce a fost introdus, a devenit clar că ar putea fi folosit cu succes pentru o serie de sarcini civile. În discursul său prezidențial de la începutul anilor 1980, Ronald Reagan a declarat că GPS-ul va fi disponibil pentru toată lumea - cu excepția că cea mai bună acuratețe ar fi lăsată armatei. De atunci, au început lansări regulate de sateliți cu capacitate SA. Astăzi, toți sateliții GPS existenți au capacitatea și practica SA. Motivul din spatele SA este de a preveni adversarii militari sau organizațiile teroriste să folosească acuratețea maximă a GPS-ului.
Un alt factor care afectează acuratețea GPS este geometria sateliților. În termeni simpli, conceptul de „geometrie a satelitului” se referă la modul în care sunt poziționați unul față de celălalt și receptorul GPS. Dacă, de exemplu, receptorul „vede” patru sateliți și toți patru sunt localizați în direcțiile de nord și de vest, atunci geometria satelitului este destul de proastă. Și până în punctul în care receptorul nu va putea determina deloc locația. De ce? Pentru că toate distanțele măsurate față de sateliți vor fi în aceeași direcție globală. Aceasta înseamnă că triangulația va fi slabă și că aria de intersecție a liniilor construite va fi destul de mare (adică aria poziției probabile va ocupa un spațiu semnificativ și este imposibil să se indice cu precizie coordonatele ). În acest caz, chiar dacă receptorul produce niște valori de coordonate, precizia acestora nu va fi suficient de bună (poate 100 - 150 m).
Dacă acești patru sateliți sunt în direcții diferite, atunci precizia va crește semnificativ. Să presupunem că sunt situate uniform de-a lungul laturilor orizontului - în nord, est, sud și vest. Atunci, evident, geometria va fi foarte bună. Zona definită de intersecția liniilor corespunzătoare va fi mică și putem fi siguri că locația calculată este corectă. În acest caz, chiar dacă luăm în considerare efectul SA, precizia nu poate fi mai mică de 30 m.
Geometria satelitului devine deosebit de importantă atunci când utilizați un receptor GPS într-o mașină, printre clădiri înalte, în munți sau în canioane adânci. Dacă semnalele de la unii sateliți sunt ecranate, atunci precizia determinării poziției va depinde de sateliții „vizibili” rămași (și de numărul lor - capacitatea de a efectua calcule). Cu cât cerul este acoperit mai mult de obiecte artificiale sau naturale, cu atât este mai dificil să se determine poziția. Modelele bune de receptoare GPS arată nu numai câți sateliți sunt la vedere, ci și unde se află aceștia pe cer (direcția și înălțimea deasupra orizontului), astfel încât să puteți determina dacă semnalul de la un anumit satelit este protejat.
O altă sursă de erori este reflectarea semnalului satelitului de la diverse obiecte. (În viața de zi cu zi, întâlnim acest fenomen sub forma unei imagini divizate care apare pe un ecran TV.) În cazul GPS-ului, reflexia are loc atunci când semnalul interacționează cu clădirile sau cu terenul înainte de a ajunge la antena de recepție. Un astfel de semnal durează mai mult pentru a ajunge la receptor decât un semnal direct. Această creștere a timpului face ca receptorul să creadă că satelitul este mai departe decât este în realitate și acest lucru crește eroarea în determinarea poziției. Astfel de reflexii, dacă apar, pot adăuga aproximativ 5 m la eroarea totală.
Există și alte surse de eroare? Cu siguranță. De exemplu, întârzierea semnalului din cauza diferitelor fenomene atmosferice. Sau o eroare la ceasul receptorului. Cu toate acestea, dispozitivele GPS sunt concepute pentru a le compensa ori de câte ori este posibil și, trebuie să spun, fac față acestei sarcini destul de bine. Cu toate acestea, sunt încă posibile ușoare distorsiuni. Pentru cei interesați, întârzierea semnalului înseamnă o scădere a vitezei de propagare a undelor radio pe măsură ce acestea trec prin ionosfera și troposfera Pământului. În spațiu, semnalele radio călătoresc cu viteza luminii, dar când intră în straturile ionizate ale atmosferei Pământului, încetinesc semnificativ.
Cât de precis este GPS-ul în practică? Receptoarele GPS civile tipice oferă o precizie de 20 până la 70 m, în funcție de SA actual, de numărul de sateliți vizibili și de geometria acestora. Dispozitivele mai complexe și mai scumpe, care costă câteva mii de dolari, pot oferi o precizie de până la câțiva centimetri folosind mai multe frecvențe radio, mai degrabă decât una singură. Cu toate acestea, precizia chiar și a receptoarelor GPS civile obișnuite poate fi mărită la 4 m sau mai mult (în unele cazuri - până la 1 m) folosind așa-numitul. GPS diferenţial (DGPS). DGPS utilizează un receptor GPS suplimentar, cu punct fix, pentru a determina corectarea semnalelor satelitului. Cum se comunică receptorului dumneavoastră GPS cantitatea de corecție necesară? În prezent, în lume există mai multe servicii gratuite și plătite de acest fel.
De exemplu, Garda de Coastă a SUA și Corpul Inginerilor Armatei SUA transmit corecții GPS prin geamanduri radio maritime. Acestea funcționează în intervalul 283,5 - 325,0 kHz și sunt libere de utilizat. Singura dvs. cheltuială dacă alegeți să utilizați aceste servicii va fi achiziționarea unui receptor DGPS. Acest receptor este conectat la navigatorul dumneavoastră GPS folosind un cablu cu 3 fire, prin care corecția este transmisă în formă serială obișnuită într-un format numit RTCM SC-104.
Serviciile DGPS plătite operează în gama VHF sau difuzează prin sateliți. Desigur, în aceste cazuri, veți avea nevoie de un receptor DGPS special pentru a primi corecțiile și a le transmite către navigatorul GPS. Prețul depinde de precizia cerută.
Ce receptor GPS va fi cel mai bun pentru tine? Asta e întrebarea principală, nu-i așa? Și, desigur, cea mai dificilă, pentru că... Răspunsul este influențat de mulți factori diferiți.
Cum ar trebui să fie folosit? La urma urmei, cel mai dificil lucru este să găsești un dispozitiv potrivit pentru sarcinile tale specifice. Dacă aveți nevoie de un receptor care să fie instalat pe tabloul de bord al unui planor, atunci un navigator de mână pentru recreere pe apă nu va fi de niciun interes. Pentru a restrânge căutarea, trebuie să vă uitați cu atenție la ce dispozitive sunt produse pentru sarcinile dvs. specifice.
După aceasta, în unele cazuri puteți avea în continuare o selecție destul de largă de modele. De exemplu, dacă preferați drumeții sau vânătoare, atunci vi se va potrivi un dispozitiv sigilat - în caz contrar, cu același succes ca un model portabil destinat iahtștilor sau piloților amatori. Într-o astfel de situație, va trebui să studiați caracteristicile lor specifice mai detaliat. Dacă nu intenționați să pilotați un avion, atunci toate informațiile suplimentare despre aeroporturile lumii stocate în memoria receptoarelor GPS portabile pentru avioane nu vor justifica diferența de preț. De asemenea, navigatorii marini cu cartușe înlocuibile care stochează date precise despre reperele de navigație și adâncimi nu vă vor fi de mare ajutor (cu excepția cazului în care, desigur, doriți să îl utilizați și pe iahtul dvs.). Care este intervalul de preț? Odată ce ați identificat o listă mică de dispozitive potrivite, mai trebuie să vă decideți asupra unui preț acceptabil. Studiați cu atenție fiecare model și încercați să înțelegeți ce au modelele mai scumpe și nu au cele mai ieftine? Aveți nevoie de caracteristici sau accesorii suplimentare găsite la modelele mai scumpe sau este suficientă una mai ieftină pentru a duce treaba la bun sfârșit?
Care model iti place cel mai mult? Alegerea navigatorului potrivit înseamnă două treimi raționament rațional și o treime doar sentiment. Dacă logica vă spune să vă opriți la două sau trei modele, încercați să lucrați cu fiecare dintre ele. Uneori, diferența de ușurință în utilizare poate părea foarte mare. Unul dintre dispozitive ți se poate părea clar și convenabil, în timp ce celălalt poate părea prea greu de utilizat. Alegeți receptorul GPS care vă place cel mai mult! Există șanse mai mari ca într-o lună sau într-un an să fii totuși mulțumit de alegerea ta! Cine folosește GPS-ul și cum? În general, GPS-ul poate fi utilizat peste tot, cu excepția locurilor în care semnalele satelitului nu pot fi recepționate, de exemplu. în clădiri, subteran, sub apă etc. În aviație, cea mai obișnuită utilizare a GPS-ului este pentru navigarea pe aeronave comerciale și amatoare. Pe mare, GPS-ul este, de asemenea, folosit în mod obișnuit de către pescari și pasionații de mare ca dispozitiv de navigație. Aplicațiile terestre ale GPS-ului sunt foarte diverse.
Destul de interesantă este utilizarea GPS-ului de către mulți oameni de știință și cercetători ca sursă de timp precis. Într-adevăr, așa cum am menționat mai sus, determinarea timpului de tranzit al unui semnal radio este în centrul ideii de GPS. În acest scop, ceasul intern al receptorului este sincronizat constant cu ceasurile atomice de precizie instalate pe sateliți. Acest lucru permite măsurarea timpului cu precizie de la micro la nanosecunde. Prin urmare, atunci când se desfășoară experimente științifice, devine posibil să existe ștampile temporale absolut exacte peste tot. Nu trebuie, desigur, să uităm că informațiile despre poziție într-o serie de experimente pot fi, de asemenea, de interes.
GPS-ul joacă un rol important în activitatea serviciilor de salvare. GPS poate reduce semnificativ costurile asociate cu operațiunile de căutare și poate reduce semnificativ timpul operațiunilor de salvare. Receptoarele GPS folosite de aceste servicii costă aproximativ 3.000 de dolari și au o precizie de 1 m Există modele și mai scumpe care oferă precizie de câțiva centimetri!
Scopurile pentru care GPS-ul este utilizat de către pasionații de aer liber sunt la fel de variate ca și tipurile de recreere în aer liber. Astăzi, GPS-ul devine extrem de popular printre iubitorii de drumeții, alpinism, turism acvatic și de schi, vânători, pescari, bicicliști și mulți alții. Oricine trebuie să știe unde sunt și de unde au venit, cum să ajungă acolo, cât de repede se mișcă și când vor ajunge acolo poate profita cu ușurință de beneficiile pe care le oferă GPS-ul.
Puteți achiziționa navigatoare GPS Garmin de pe site
www.garmin-nn.ru . Sau într-un magazin specializat
GARMIN-NN.
GARMIN-NN este reprezentantul oficial al Garmin la Nijni Novgorod. Navigatoarele GPS și ecosondele Garmin sunt nu numai pe site, ci și în magazinul situat la adresa - Nizhny Novgorod, Pyatigorskaya St., 4a. Magazinul prezintă întreaga gamă de navigatoare pentru automobile și turistice. Oferim, de asemenea, servicii pentru reîncărcarea navigatoarelor și actualizarea hărților.
Contactele noastre:Adresă: Nijni Novgorod, strada Pyatigorskaya, 4a, biroul 7.-nn. ru
Programul de funcționare al magazinului online: 24 de ore pe zi
Programul biroului magazinului:
Luni-vineri: de la 10:00 la 19:00.
Articole și Lifehacks
Majoritatea proprietarilor de telefoane mobile au o întrebare: ce este GPS-ul in telefon? Anterior, toate conversațiile pe un telefon mobil începeau cu întrebarea „Unde ești?” Și astăzi, determinarea locației utilizatorului pe o hartă virtuală a devenit reală datorită combinației de cunoștințe în matematică, fizică și alte științe tehnice. Prin urmare, atunci când vă gândiți la mulți, numărul de programe va include cu siguranță aplicații care funcționează cu sistemul GPS.
De ce ai nevoie de GPS într-un telefon mobil?
Folosind un satelit, puteți determina distanța până la obiectul dorit (receptorul GPS primește mai întâi informații despre locația satelitului, apoi primește informații de la acesta cu coordonatele obiectului). În plus, apare un aspect social - o persoană poate, atunci când comunică cu prietenii și rudele, să noteze în mod voluntar unde se află în prezent.
Datorită unirii puternice a Internetului și a navigației prin satelit, descărcarea fișierelor a fost simplificată - utilizatorul își poate arăta locația atât pe hartă, cât și într-o anumită unitate în câteva secunde. În acest caz, o persoană poate invita prieteni la locul său trimițând mesaje care indică locația sa exactă.
Dacă programul este configurat corect, un telefon cu modul GPS poate fi folosit ca navigator obișnuit atunci când călătoriți în Rusia și în alte țări (când căutați cele mai apropiate cinematografe, muzee și magazine).
Avantajele și dezavantajele unui telefon mobil echipat cu GPS
Ce este GPS-ul într-un telefon pentru utilizatorii moderni? Navigarea prin satelit în dispozitiv este obișnuită chiar și pentru modelele nu foarte scumpe. Determinarea regulată a coordonatelor cu ajutorul hărților electronice este necesară pentru persoanele cu profesii pentru care este important să poată naviga în zone necunoscute (curieri, șoferi). Pentru utilizatorii care petrec zilele lucrătoare la serviciu și weekendurile acasă, GPS-ul este o funcție obscenă care crește semnificativ costul dispozitivului. Pentru a justifica echiparea unui telefon mobil cu o funcție GPS, dezvoltatorii creează o varietate de servicii geosociale, de exemplu, capacitatea de a introduce coordonatele locației de fotografiere într-un fișier. Și în general - o mulțime de lucruri sau un smartphone echipat cu acest sistem.
Dezvoltatorii moderni au simplificat foarte mult sistemul de descărcare a fișierelor; toate operațiunile sunt efectuate extrem de rapid. Un telefon echipat cu GPS nu este greu de utilizat, funcționează fără probleme și este ușor de utilizat. În același timp, are diverse setări și posibilitatea de a salva rutele finalizate.
Dezavantajele gadgetului: fără acces la internet, dispozitivul nu poate determina coordonatele necesare, iar utilizatorii sunt nevoiți să plătească scump pentru viteza funcțiilor îndeplinite, mai ales dacă se află în străinătate.
Pentru cei mai mulți dintre noi, care trăim o viață măsurată, transfer zilnic între un apartament și un loc de muncă sau școală, funcția GPS dintr-un telefon pare a fi o opțiune inutilă, care este folosită de producător pentru a crește costul dispozitivului .
Dar de îndată ce te confrunți cu problema găsirii unei case într-o zonă necunoscută, înțelegi imediat beneficiul complet al GPS-ului.
Ce este GPS-ul pe telefon sau tabletă?
GPS, sau sistemul de poziționare globală, este o rețea de câteva zeci de sateliți care plutesc deasupra suprafeței Pământului pe orbite constante. Acești sateliți sunt proiectați să recepționeze și să transmită semnale de poziționare, datorită cărora vă puteți determina locația cu precizie, puteți urmări mișcarea persoanelor și a mărfurilor și puteți trasa o rută în zone necunoscute.
Funcția GPS este cea mai importantă pentru cei ale căror responsabilități includ călătorii lungi sau deplasări în interiorul orașului: curieri, expeditori, șoferi pe distanțe lungi etc.
Folosind funcția GPS încorporată în telefonul sau tableta dvs., vă puteți determina cu ușurință locația pe o hartă a orașului sau în mediul rural, puteți obține cel mai convenabil traseu către strada sau casa dorită și nu vă veți pierde niciodată, chiar și atunci când mergeți pe jos. printr-un oraș complet necunoscut. În plus, pe parcurs le puteți atașa coordonatele locurilor în care au fost realizate. 
Serviciile moderne de internet bazate pe GPS oferă multe servicii legate de determinarea locației dvs. Vi se va propune să vizitați cea mai apropiată cafenea, cinema sau club, să trimiteți invitații prietenilor rugându-le să vi se alăture în locul în care vă aflați acum etc.
Cu ajutorul unor servicii, poți să găsești noi prieteni și persoane care au o idee similară care locuiesc sau se află în prezent cel mai aproape de locația ta, sau poți întâlni băieți sau fete hotărâți. Numărul de servicii care utilizează GPS este în continuă creștere, la fel ca și varietatea serviciilor pe care le oferă.
Ce este A-GPS?
Adesea, în zonele în care există un număr mare de clădiri înalte, performanța GPS încetinește semnificativ și își pierde precizia. Zgârie-nori blochează linia de vedere pentru sateliți, iar semnalele radio fie nu trec deloc, fie trec cu distorsiuni. 
Pentru a îmbunătăți calitatea poziționării în orașele mari, a fost creat sistemul A-GPS, care utilizează poziționarea folosind stații celulare. Cu cât sunt mai multe stații în jurul tău, cu atât poziționarea ta va fi mai precisă.
Determinarea locației are loc cu ajutorul serverelor special dedicate, unde semnalele sunt recepționate de la stațiile de comunicație pentru procesare. Pentru a utiliza A-GPS, trebuie să aveți acces la Internet, așa că pe lângă telefoane, doar tabletele care au slot pentru cartelă SIM pot folosi această funcție.
În tabletele fără carduri SIM, A-GPS va funcționa numai atunci când este conectat la Wi-Fi. În plus, va trebui să plătiți conform tarifului operatorului dvs. de telefonie mobilă.
Ce este mai bine de folosit?
În fiecare caz, utilizatorul însuși determină ce va fi mai bun și mai convenabil pentru el, concentrându-se pe diferențele dintre GPS și A-GPS.
1. Într-un oraș în care există un număr mare de stații celulare, A-GPS este mai rapid și mai precis decât GPS-ul. În zonele rurale, dimpotrivă, este mai bine să folosiți GPS-ul.
2.
A-GPS consumă mai puțină energie în timpul funcționării și în modul de așteptare, ceea ce înseamnă că consumă mai puțină baterie. Acest lucru este important pentru cei care nu au întotdeauna posibilitatea de a se reîncărca. 
3.
A-GPS utilizează trafic de internet, ceea ce înseamnă că nu este oferit gratuit.
4. Fără Internet, A-GPS nu funcționează, spre deosebire de GPS, așa că un telefon sau tabletă cu A-GPS nu poate fi folosit ca navigator într-o călătorie lungă.
Satelit GPS pe orbită
Principiul de bază al utilizării sistemului este determinarea locației prin măsurarea momentelor în timp de recepție a unui semnal sincronizat de la sateliții de navigație către consumator. Distanța este calculată prin timpul de întârziere al propagării semnalului de la trimiterea acestuia de către satelit până la recepția acestuia de către antena receptorului GPS. Adică, pentru a determina coordonatele tridimensionale, receptorul GPS trebuie să aibă patru ecuații: „distanța este egală cu produsul vitezei luminii și diferența dintre momentele de recepție a semnalului de consum și momentul sincronului acestuia. radiații de la sateliți”:
Aici: - locația celui de-al-lea satelit, - momentul de timp de recepție a semnalului de la al-lea satelit conform ceasului consumatorului, - momentul necunoscut de timp al emisiei sincrone a semnalului de către toți sateliții conform ceasului consumatorului , - viteza luminii, - poziția tridimensională necunoscută a consumatorului.
Poveste
Ideea creării navigației prin satelit s-a născut în anii 50. În momentul în care URSS a lansat primul satelit artificial de pe Pământ, oamenii de știință americani conduși de Richard Kershner au observat semnalul emanat de satelitul sovietic și au descoperit că, datorită efectului Doppler, frecvența semnalului recepționat crește pe măsură ce satelitul se apropie și scade. pe măsură ce se îndepărtează. Esența descoperirii a fost că, dacă vă cunoașteți exact coordonatele pe Pământ, atunci devine posibil să măsurați poziția și viteza satelitului și invers, știind exact poziția satelitului, vă puteți determina propria viteză și coordonatele. .
Această idee a fost realizată 20 de ani mai târziu. În 1973 a fost inițiat programul DNSS, redenumit ulterior Navstar-GPS și apoi GPS. Primul satelit de testare a fost lansat pe orbită pe 14 iulie 1974, iar ultimul dintre cei 24 de sateliți necesari pentru a acoperi complet suprafața Pământului a fost lansat pe orbită în 1993, punând astfel în funcțiune GPS-ul. A devenit posibilă utilizarea GPS-ului pentru a îndrepta cu precizie rachetele către obiecte staționare și apoi în mișcare în aer și pe sol.
Inițial, GPS, un sistem de poziționare globală, a fost dezvoltat ca un proiect pur militar. Dar după ce în 1983, când un avion Korean Airlines cu 269 de pasageri la bord a invadat spațiul aerian al Uniunii Sovietice și a fost doborât din cauza dezorientării echipajului în spațiu, președintele SUA Ronald Reagan, pentru a preveni tragedii similare în viitor, a permis utilizarea parțială a sistemului de navigație în scopuri civile. Pentru a evita utilizarea sistemului în scopuri militare, precizia a fost redusă printr-un algoritm special. [ specifica]
Apoi au apărut informații că unele companii au descifrat algoritmul de reducere a preciziei la frecvența L1 și au compensat cu succes această componentă a erorii. În 2000, președintele american Bill Clinton a inversat prin decret această înrăutățire a preciziei.
| bloc | Perioadă lansează |
Lansări de sateliți | Lucru Acum |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
| start catelus |
Nu cu succes |
Gata atârnă în jur |
Plan rovano |
|||
| eu | 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 |
| Total | 59 | 2 | 10 | 12 | 31 | |
| (Ultima actualizare a datelor: 9 octombrie 2011) |
||||||
Implementare tehnica
Sateliți spațiali
Un satelit nelansat expus într-un muzeu. Vedere de la antene.
Orbitele sateliților
Orbitele satelitului GPS. Un exemplu de vizibilitate prin satelit dintr-unul dintre punctele de pe suprafața Pământului. Visible sat - numărul de sateliți vizibili deasupra orizontului observatorului în condiții ideale (câmp deschis).
Constelația de sateliți NAVSTAR se învârte în jurul Pământului pe orbite circulare cu aceeași altitudine și perioadă orbitală pentru toți sateliții. Orbita circulară cu o altitudine de aproximativ 20.200 km este o orbită zilnică cu o perioadă orbitală de 11 ore 58 minute; Astfel, satelitul face două orbite în jurul Pământului într-o zi siderale (23 de ore și 56 de minute). Înclinația orbitală (55°) este, de asemenea, comună tuturor sateliților din sistem. Singura diferență între orbitele sateliților este longitudinea nodului ascendent, sau punctul în care planul orbital al satelitului intersectează ecuatorul: aceste puncte sunt la aproximativ 60 de grade unul de celălalt. Astfel, în ciuda acelorași parametri orbitali (cu excepția longitudinei nodului ascendent), sateliții orbitează Pământul în șase planuri diferite, cu câte 4 sateliți în fiecare.
Caracteristicile RF
Sateliții emit semnale deschise pentru utilizare în benzile: L1=1575,42 MHz și L2=1227,60 MHz (începând de la Blocul IIR-M), iar modelele IIF vor emite tot pe L5=1176,45 MHz. Informațiile de navigație pot fi primite de o antenă (de obicei în vizibilitatea directă a sateliților) și procesate folosind un receptor GPS.
Semnalul cod de precizie standard (cod C/A - modulație BPSK (1)) transmis în banda L1 (și semnalul L2C (modulație BPSK) în banda L2 începând cu dispozitivele IIR-M) este distribuit fără restricții de utilizare. Dezactivarea semnalului artificial (modul de acces selectiv - SA) utilizat inițial pe L1 a fost dezactivată din mai 2000. Din 2007, Statele Unite au abandonat în cele din urmă tehnica de întărire artificială. Odată cu lansarea dispozitivelor Block III, este planificată introducerea unui nou semnal L1C (modulație BOC(1,1)) în gama L1. Va avea compatibilitate inversă, o capacitate îmbunătățită de urmărire a traseului și va fi mai compatibil cu semnalele Galileo L1.
Pentru utilizatorii militari, sunt disponibile suplimentar semnale în benzile L1/L2, modulate cu un cod P(Y) cripto-rezistent anti-blocare (modulație BPSK(10)). Începând cu dispozitivele IIR-M, a fost pus în funcțiune un nou cod M (se folosește modulația BOC(15,10). Utilizarea codului M permite sistemului să funcționeze în cadrul conceptului Navwar (război de navigație). Codul M este transmis pe frecvențele L1 și L2 existente. Acest semnal are imunitate sporită la zgomot și este suficient pentru a determina coordonatele exacte (în cazul codului P, a fost necesar să se obțină și codul C/A). O altă caracteristică a codului M va fi capacitatea de a-l transmite într-o anumită zonă cu un diametru de câteva sute de kilometri, unde puterea semnalului va fi cu 20 de decibeli mai mare. Semnalul M obișnuit este deja disponibil în sateliții IIR-M, dar semnalul foarte țintit va fi disponibil numai folosind sateliții GPS-III.
Odată cu lansarea satelitului bloc IIF, a fost introdusă o nouă frecvență L5 (1176,45 MHz). Acest semnal se mai numește și siguranță vieții. Semnalul L5 este cu 3 decibeli mai puternic decât semnalul civil și are o lățime de bandă de 10 ori mai mare. Semnalul poate fi utilizat în situații critice care implică o amenințare la adresa vieții umane. Semnalul va fi utilizat pe deplin după 2014.
Semnalele sunt modulate de secvențe pseudo-aleatoare (PRN) de două tipuri: cod C/A și cod P. C/A (Acces clar) - un cod disponibil publicului - este un PRN cu o perioadă de repetiție de 1023 de cicluri și o rată de repetare a pulsului de 1023 MHz. Cu acest cod funcționează toate receptoarele GPS civile. Codul P (protejat/precis) este utilizat în sistemele închise pentru uz public, perioada de repetare este de 2*1014 cicluri. Semnalele modulate cu cod P sunt transmise la două frecvențe: L1 = 1575,42 MHz și L2 = 1227,6 MHz. Codul C/A este transmis doar pe frecvența L1. Transportatorul, pe lângă codurile PRN, este și modulat de mesajul de navigație.
| Tip satelit | GPS-II | GPS-IIA | GPS-IIR | GPS-IIRM | GPS-IIF |
| Greutate, kg | 885 | 1500 | 2000 | 2000 | 2170 |
| Durată de viaţă | 7.5 | 7.5 | 10 | 10 | 15 |
| Ora la bord | Cs | Cs | Rb | Rb | Rb+Cs |
| Intersatelit conexiune |
- | + | + | + | + |
| Autonom muncă, zile |
14 | 180 | 180 | 180 | >60 |
| Antiradiații protecţie |
- | - | + | + | + |
| Antenă | - | - | Îmbunătățit | Îmbunătățit | Îmbunătățit |
| Personalizat pe orbită și putere transmițător la bord |
+ | + | ++ | +++ | ++++ |
| De navigaţie semnal |
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 de sateliți asigură funcționalitatea sistemului 100% oriunde în lume, dar nu pot oferi întotdeauna o recepție fiabilă și un calcul bun al poziției. Prin urmare, pentru a crește precizia de poziționare și rezerva în caz de defecțiuni, numărul total de sateliți pe orbită este menținut în număr mai mare (31 de sateliți în martie 2010).
Stații de control la sol din segmentul spațial
Articolul principal: segment de sol al sistemului de navigație prin satelit
Constelația orbitală este monitorizată de la stația principală de control situată la Schriever Air Force Base, Colorado, SUA și cu ajutorul a 10 stații de urmărire, dintre care trei stații sunt capabile să trimită date de corecție către sateliți sub formă de semnale radio cu un frecventa de 2000-4000 MHz. Cea mai recentă generație de sateliți distribuie datele primite între alți sateliți.
Aplicarea GPS-ului
Receptor de semnal GPS
Deși proiectul GPS a fost inițial destinat în scopuri militare, GPS-ul este acum utilizat pe scară largă în scopuri civile. Receptoarele GPS sunt vândute în multe magazine de electronice și sunt încorporate în telefoane mobile, smartphone-uri, PDA-uri și echipamente de bord. Consumatorilor li se oferă, de asemenea, diverse dispozitive și produse software care le permit să-și vadă locația pe o hartă electronică; având capacitatea de a trasa rute ținând cont de semnele rutiere, virajele permise și chiar ambuteiajele; căutați pe hartă anumite case și străzi, atracții, cafenele, spitale, benzinării și alte infrastructuri.
Au fost făcute propuneri pentru integrarea sistemelor Iridium și GPS.
Precizie
Componentele care afectează eroarea unui singur satelit la măsurarea pseudorange sunt prezentate mai jos:
| Sursa erorii | Eroarea pătratică medie, m |
|---|---|
| Instabilitatea funcționării generatorului | 6,5 |
| Întârzierea echipamentelor de bord | 1,0 |
| Incertitudinea poziției spațiale a satelitului | 2,0 |
| Alte erori de segment spațial | 1,0 |
| Inexactitatea efemeridelor | 8,2 |
| Alte erori de segment de sol | 1,8 |
| Întârziere ionosferică | 4,5 |
| Întârziere troposferică | 3,9 |
| Eroare de zgomot la receptor | 2,9 |
| Căi multiple | 2,4 |
| Alte erori de segment de utilizator | 1,0 |
| Eroare totală | 13,1 |
Eroarea totală nu este egală cu suma componentelor.
Precizia tipică a receptoarelor GPS moderne în plan orizontal este de aproximativ 6-8 metri cu vizibilitate bună prin satelit și utilizarea algoritmilor de corecție. În Statele Unite, Canada, Japonia, China, Uniunea Europeană și India există stații WAAS, EGNOS, MSAS etc. care transmit corecții pentru modul diferențial, ceea ce permite reducerea erorii la 1-2 metri pe teritoriul acestor țări . Atunci când se utilizează moduri diferențiale mai complexe, precizia determinării coordonatelor poate fi crescută la 10 cm Precizia oricărui SNA depinde în mare măsură de deschiderea spațiului, de înălțimea sateliților utilizați deasupra orizontului.
În viitorul apropiat, toate dispozitivele actualului standard GPS vor fi înlocuite cu o versiune mai nouă a GPS IIF, care are o serie de avantaje, printre care este mai rezistentă la interferențe.
Dar principalul lucru este că GPS IIF oferă o precizie mult mai mare în determinarea coordonatelor. Dacă sateliții actuali oferă o precizie de 6 metri, atunci noii sateliți vor putea determina locația, așa cum era de așteptat, cu o precizie de cel puțin 60-90 cm. Dacă o astfel de precizie nu este numai pentru aplicații militare, ci și pentru civile, atunci aceasta este o veste bună pentru proprietarii de navigatoare GPS.
Din octombrie 2011, primii doi sateliți din noua versiune au fost lansați pe orbită: GPS IIF SV-1 lansat în 2010 și GPS IIF-2 lansat pe 16 iulie 2011.
În total, contractul inițial prevedea lansarea a 33 de sateliți GPS de nouă generație, dar apoi, din cauza unor probleme tehnice, începerea lansării a fost amânată din 2006 până în 2010, iar numărul de sateliți a fost redus de la 33 la 12. Toate dintre ele vor fi lansate pe orbită în viitorul apropiat.
Precizia crescută a noii generații de sateliți GPS este posibilă prin utilizarea unor ceasuri atomice mai precise. Deoarece sateliții călătoresc la viteze de aproximativ 14.000 km/h (3.874 km/s) (Viteza de evacuare la 20.200 km altitudine), îmbunătățirea preciziei timpului chiar și până la a șasea cifră este esențială pentru triangulare.
Defecte
Un dezavantaj comun al folosirii oricărui sistem de radionavigație este că în anumite condiţii semnalul poate să nu ajungă la receptor, sau sosesc cu distorsiuni sau întârzieri semnificative. De exemplu, este aproape imposibil să vă determinați locația exactă adânc într-un apartament din interiorul unei clădiri din beton armat, într-un subsol sau într-un tunel, chiar și cu receptoare geodezice profesionale. Deoarece frecvența de funcționare a GPS-ului se află în intervalul decimetru al undelor radio, nivelul de recepție a semnalului de la sateliți se poate deteriora grav sub frunzișul dens al copacilor sau din cauza norilor foarte grei. Recepția normală a semnalelor GPS poate fi deteriorată de interferența de la multe surse radio terestre, precum și (în cazuri rare) de furtunile magnetice sau creată în mod deliberat de „jammers” (această metodă de combatere a alarmelor mașinilor prin satelit este adesea folosită de hoții de mașini) .
Înclinarea scăzută a orbitelor GPS (aproximativ 55) afectează serios precizia în regiunile polare ale Pământului, deoarece sateliții GPS se ridică jos deasupra orizontului.
O caracteristică esențială a GPS-ului este dependența completă a condițiilor de primire a semnalului de la Departamentul de Apărare al SUA.
Acum [ Când?] Departamentul de Apărare al SUA a decis să înceapă o actualizare completă a sistemului GPS. A fost planificat cu destul de mult timp în urmă, dar abia acum a fost posibil să începem implementarea acestui proiect. În timpul modernizării, vechii sateliți vor fi înlocuiți cu alții noi, care sunt proiectați și fabricați de Lockheed Martin și Boeing. Se pretinde că vor putea oferi precizie de poziționare cu o eroare de 0,5 metri.
Implementarea acestui program va dura ceva [ care?] timp. Departamentul american al Apărării susține că va fi posibilă finalizarea completă a actualizării sistemului abia după 10 ani. Numărul de sateliți nu va fi modificat, vor fi în continuare 30 dintre ei: 24 operaționali și 6 de rezervă.
Cronologie
| 1973 | Decizia de a dezvolta un sistem de navigație prin satelit |
| 1974-1979 | Test de sistem |
| 1977 | Recepția unui semnal de la o stație la sol care simulează un satelit de sistem |
| 1978-1985 | Lansarea a unsprezece sateliți din primul grup (Blocul I) |
| 1979 | Reducerea finanțării programului. Decizia de a lansa 18 sateliți în loc de cei 24 planificați. |
| 1980 | În legătură cu decizia de a înceta programul de utilizare a sateliților Vela pentru urmărirea exploziilor nucleare, s-a decis atribuirea acestor funcții sateliților GPS. Lansarea primilor sateliți echipați cu senzori pentru înregistrarea exploziilor nucleare. |
| 1980-1982 | Reduceri suplimentare la finanțarea programului |
| 1983 | După moartea avionului companiei Compania aeriană coreeană, doborâtă peste teritoriul URSS, s-a luat decizia de a furniza un semnal serviciilor publice. |
| 1986 | Moartea navetei spațiale Naveta spațială „Challenger” a suspendat dezvoltarea programului, deoarece acesta din urmă era planificat să lanseze un al doilea grup de sateliți pe orbită. Drept urmare, vehiculul de lansare Delta a fost ales ca vehicul principal. |
| 1988 | Decizia de a desfășura o constelație orbitală de 24 de sateliți. 18 sateliți nu sunt capabili să asigure funcționarea neîntreruptă a sistemului. |
| 1989 | Activarea sateliților din al doilea grup |
| 1990-1991 | Oprire temporară S.A.(Engleză) disponibilitate selectivă- rotunjirea locației create artificial la 100 de metri pentru utilizatorii neautorizați) din cauza războiului din Golf și a penuriei de modele de receptoare militare. Includere S.A. 01 iunie 1991. |
| 08.12.1993 | Mesaj despre pregătirea inițială a sistemului Capacitate operațională inițială ). În același an s-a luat decizia finală de a asigura semnalul pentru utilizare gratuită de către serviciile publice și persoanele fizice |
| 1994 | Constelația satelitului este completă |
| 17.07.1995 | Pregătire completă a sistemului Capacitate operațională deplină) |
| 01.05.2000 | Închide S.A. pentru utilizatorii civili, astfel precizia determinării a crescut de la 100 la 20 de metri |
| 26.06.2004 | Semnarea unei declarații comune pentru a asigura complementaritatea și compatibilitatea între Galileo și GPS 1 |
| decembrie 2006 | Negocierile ruso-americane privind cooperarea în asigurarea complementarității sistemelor de navigație spațială GLONASS și GPS.² |
Vezi si
- Tranzit (primul sistem de navigație prin satelit, anii 1960 - 1996)
- Galileo (sistem european de navigație)
- GLONASS (sistem de navigație rusesc)
Note
Literatură
- Alexandrov I. Sistem de radionavigație spațială NAVSTAR (rusă) // Revista militară străină. - M., 1995. - Nr. 5. - P. 52-63. - ISSN 0134-921X.
- Kozlovsky E. Arta poziționării // In jurul lumii. - M., 2006. - Nr. 12 (2795). - p. 204-280.
- Shebshaevich V. S., Dmitriev P. P., Ivantsev N. V. și colab. Sisteme de radionavigație prin satelit de rețea / ed. V. S. Şebşaevici. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M.: Radio și comunicare, 1993. - 408 p. - ISBN 5-256-00174-4
Legături
Documente și specificații oficiale- Site-ul oficial al guvernului SUA și sistemul GPS cu starea constelației de sateliți (engleză)
- Sisteme globale de navigație prin satelit (GNSS). Cum functioneaza? , gps-club.ru
- Galileo și GPS (engleză)
- Declarație comună privind asigurarea complementarității și compatibilității GLONASS și GPS ( (link indisponibil), copie)
| Sisteme de navigație | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Satelit |
| ||||||
