Tweet
“GPS” като съкращение идва от първите букви на „Global Positioning Systems” – Глобална система за позициониране. Както и други високотехнологични проекти системата е проектирана според задание на Пентагона и е предназначена основно за нуждите на военните. И други технологии (например интернет) които са били първоначално с военно предназначение постепенно са добивали основно гражданско приложение. От известно време същата трансформация става и с GPS системата. В момента тя има огромно значение за икономиката на всички развити страни и все повече бизнеса зависи от нейното присъствие. Но да се върнем към основите:
Какво е GPS и как работи:
Предназначението и е да определя текущите координати на повърхността на Земята и около земното пространство, а като допълнителен ефект системата дава и точно време с погрешност 1 наносекунда. Системата се състои от 24 постоянно работещи изкуствени спътници, няколко резервни, мрежа от наземни станции за обслужване и неограничено количество приемници.
Всеки от 24-те спътника обикаля земята за около 12 часа, а теглото му около 700 кг.
С отворени слънчеви батерии има размер над 5 метра. Сърцето на спътника е атомният часовник, който осигурява 10 на - 9 сек. точност. Точното време от атомния часовник се обработва от компютърна система и се излъчва от 50 ватов предавател, който работи на честота 1575.42 Mhz. Първият от тези спътници е изведен в орбита през 1978г., а срока на използване на всеки от тях е около 10 години. Това е така, защото орбитите им са ниски и спътниците много бързо се износват.
Доста скъпо удоволствие е поддръжката на системата, защото един спътник заедно с извеждането му струва около 500 милиона долара. Към момента общо на около-земна орбита са изведени 50 спътника, от които работещи са 27 останалите са изведени от експлоатация.
През 2003 год. Американския конгрес отпуска допълнителни средства за усъвършенстване на системата, което да доведе до подобряване на работата и. Планираните подобрения ще бъдат завършени през 2006г., а част от мерките включват и повишаване на излъчваната мощност.
Всеки от пътниците предава на всяка милисекунда информация, която съдържа датата, времето, орбиталните координати и статус информация. Първоначално системата е програмирана така, че да внася грешка в определянето на координатите, което довежда до точност от 30-100м. Разбира се това важи само за потребителите, които са извън системата на Пентагона. След май месец 2000 година с решение на Президента на САЩ въвеждането на грешка е изключено и в момента определянето на координатите става с максималната точност, на която е способен приемника. Обикновено това е около 3 метра, но на теория може да се постигне и точност до няколко сантиметра.
Начинът за изчисляване на координатите е чрез определяне на разстоянието до всеки от спътниците, за което се използва информацията, която той излъчва. След като се определят разстоянията чрез прости геометрични сметки се определя и точното местоположение. А определянето на основния параметър разстоянието до спътника става чрез времето необходимо за идването на радиосъобщението, което спътникът е излъчил до антената на приемника. Това става като се използва факта, че ни е известна скоростта на разпространение на радиовълните както и времето, в което съобщението е излъчено и съответно прието. Разбира се часовника на GPS приемника трябва да е верен и затова той постоянно се сверява със сигнала от спътниците. Колкото повече спътници се приемат толкова по-точно ще бъде определянето на координатите. Три спътника са необходими за получаване на двумерни а 4 спътника за тримерни (+ надморската височина) координати. Към момента повечето приемници позволяват да се работи със сигнала на до 12 спътника едновременно, което би повишило многократно точността. Разбира се това на практика може да стане само ако сте на някой висок открит връх. Затова и се носят слухове, че на място, на което се водят военни действия се приемат много спътници, явно тогава или се пускат в действие резервни или орбитите на действащите се променят.
За повечето от приложенията на GPS системата точност от няколко метра е напълно достатъчна, но има и места, където изискванията са по-големи. Там се използват съвкупност от мерки, които довеждат до реална точност под 1 см. Разбира се това струва много скъпо и се използва само за тесни професионални цели. На много места има наземни станции, които излъчват допълнителни сигнали позволяващи да се намали влиянието на фактори като атмосферно състояние и т.н.
Какво представляват GPS приемниците и как работят:
Естествено на всички, които използват GPS системата целите не са еднакви, което и определя наличието на множество приемници с различни възможности и предназначение. Разликата в цените им също е огромна, най-евтините модели са от порядъка на десетки долари, а цените на най-скъпите се измерват с 6-цифрени числа.
Персоналните приемници са по няколкостотин грама и са много удобни за носене, но ако искате да пътувате с автомобил и същевременно ползвате GPS най-добре е да се използва вариант за автомобил с голям екран. Има и специализирани приемници за морска навигация, за въздушния транспорт и хиляди модели, които са за вграждане в други устройства.
Освен GPS, която е собственост и под юрисдикцията на САЩ с подобна система разполага Русия под името ГЛОНАС, но тя е затворена и се използва само от военните. Европейската общност вложи огромни средства в разработката на своя собствена система за определяне на координатите, към която се присъедини и Китай. Европейската система ще заработи до няколко години и според договореностите, които бяха постигнати, ще бъде напълно съвместима с GPS, което предполага, че наличните приемници просто ще виждат повече спътници едновременно - радостна новина за потребителите. Все повече ще се подобрява и точността на опорните часовници на системите, което рефлектира върху верността на резултата. Към 2012г. САЩ и Европейския съюз планират модернизиране на системите си до версия 3.
Какво е GPS и как работи:
Предназначението и е да определя текущите координати на повърхността на Земята и около земното пространство, а като допълнителен ефект системата дава и точно време с погрешност 1 наносекунда. Системата се състои от 24 постоянно работещи изкуствени спътници, няколко резервни, мрежа от наземни станции за обслужване и неограничено количество приемници.
Всеки от 24-те спътника обикаля земята за около 12 часа, а теглото му около 700 кг.
С отворени слънчеви батерии има размер над 5 метра. Сърцето на спътника е атомният часовник, който осигурява 10 на - 9 сек. точност. Точното време от атомния часовник се обработва от компютърна система и се излъчва от 50 ватов предавател, който работи на честота 1575.42 Mhz. Първият от тези спътници е изведен в орбита през 1978г., а срока на използване на всеки от тях е около 10 години. Това е така, защото орбитите им са ниски и спътниците много бързо се износват.
Доста скъпо удоволствие е поддръжката на системата, защото един спътник заедно с извеждането му струва около 500 милиона долара. Към момента общо на около-земна орбита са изведени 50 спътника, от които работещи са 27 останалите са изведени от експлоатация.
През 2003 год. Американския конгрес отпуска допълнителни средства за усъвършенстване на системата, което да доведе до подобряване на работата и. Планираните подобрения ще бъдат завършени през 2006г., а част от мерките включват и повишаване на излъчваната мощност.
Всеки от пътниците предава на всяка милисекунда информация, която съдържа датата, времето, орбиталните координати и статус информация. Първоначално системата е програмирана така, че да внася грешка в определянето на координатите, което довежда до точност от 30-100м. Разбира се това важи само за потребителите, които са извън системата на Пентагона. След май месец 2000 година с решение на Президента на САЩ въвеждането на грешка е изключено и в момента определянето на координатите става с максималната точност, на която е способен приемника. Обикновено това е около 3 метра, но на теория може да се постигне и точност до няколко сантиметра.
Начинът за изчисляване на координатите е чрез определяне на разстоянието до всеки от спътниците, за което се използва информацията, която той излъчва. След като се определят разстоянията чрез прости геометрични сметки се определя и точното местоположение. А определянето на основния параметър разстоянието до спътника става чрез времето необходимо за идването на радиосъобщението, което спътникът е излъчил до антената на приемника. Това става като се използва факта, че ни е известна скоростта на разпространение на радиовълните както и времето, в което съобщението е излъчено и съответно прието. Разбира се часовника на GPS приемника трябва да е верен и затова той постоянно се сверява със сигнала от спътниците. Колкото повече спътници се приемат толкова по-точно ще бъде определянето на координатите. Три спътника са необходими за получаване на двумерни а 4 спътника за тримерни (+ надморската височина) координати. Към момента повечето приемници позволяват да се работи със сигнала на до 12 спътника едновременно, което би повишило многократно точността. Разбира се това на практика може да стане само ако сте на някой висок открит връх. Затова и се носят слухове, че на място, на което се водят военни действия се приемат много спътници, явно тогава или се пускат в действие резервни или орбитите на действащите се променят.
За повечето от приложенията на GPS системата точност от няколко метра е напълно достатъчна, но има и места, където изискванията са по-големи. Там се използват съвкупност от мерки, които довеждат до реална точност под 1 см. Разбира се това струва много скъпо и се използва само за тесни професионални цели. На много места има наземни станции, които излъчват допълнителни сигнали позволяващи да се намали влиянието на фактори като атмосферно състояние и т.н.
Какво представляват GPS приемниците и как работят:
Естествено на всички, които използват GPS системата целите не са еднакви, което и определя наличието на множество приемници с различни възможности и предназначение. Разликата в цените им също е огромна, най-евтините модели са от порядъка на десетки долари, а цените на най-скъпите се измерват с 6-цифрени числа.
Персоналните приемници са по няколкостотин грама и са много удобни за носене, но ако искате да пътувате с автомобил и същевременно ползвате GPS най-добре е да се използва вариант за автомобил с голям екран. Има и специализирани приемници за морска навигация, за въздушния транспорт и хиляди модели, които са за вграждане в други устройства.
Освен GPS, която е собственост и под юрисдикцията на САЩ с подобна система разполага Русия под името ГЛОНАС, но тя е затворена и се използва само от военните. Европейската общност вложи огромни средства в разработката на своя собствена система за определяне на координатите, към която се присъедини и Китай. Европейската система ще заработи до няколко години и според договореностите, които бяха постигнати, ще бъде напълно съвместима с GPS, което предполага, че наличните приемници просто ще виждат повече спътници едновременно - радостна новина за потребителите. Все повече ще се подобрява и точността на опорните часовници на системите, което рефлектира върху верността на резултата. Към 2012г. САЩ и Европейския съюз планират модернизиране на системите си до версия 3.