Технология GPS: преимущества и принцип действия

Система GPS или глобальная система позиционирования является единой всемирной системой спутниковой навигации. На текущий момент систему образуют более 25 спутников, которые передают радиосигналы, улавливаемые всевозможными приемниками GPS в любой точке нашей планеты. Причем такая технология позволяет определить ваши координаты (точнее, координаты вашего прибора GPS-навигации) с высокой точностью независимо от метеоусловий, времени суток и прочих подобных факторов.

Система GPS прочно вошла в повседневную жизнь современного человека. Без навигаторов очень тяжело себе представить морские или воздушные путешествия, автомобильные поездки. Даже пешие прогулки в незнакомом городе не являются проблемой при наличии мобильного устройства, поддерживающего технологию GPS с установленной соответствующей программой навигации. Технология GPS позволяет не только отслеживать свое местоположение, но и корректировать карты местности, развивать различные телекоммуникационные технологии и т. д.

Разработка и распространение GPS

Система была разработана оборонным ведомством США и находится под неусыпным и постоянным контролем этой могущественной организации. Ежегодно содержание системы GPS обходится министерству обороны Соединенных Штатов приблизительно в 420 миллионов долларов. Не будем вдаваться в подробности неосязаемой выгоды военного ведомства – не это является темой нашей статьи. Отметим лишь, что благами современной науки совершенно неограниченно пользуются миллионы людей по всему миру.

GPS спутники

Кроме того, очень широкое использование система GPS-навигации получила в военно-промышленном комплексе ведущих мировых держав: использование высокоточного оружия было бы невозможно без систем наведения, основанных на описываемой технологии. GPS-технологии нашли применение даже в некоторых механизмах, которые требуют использования высокой степени синхронизации. Интересным фактом можно считать приравнивание так называемого GPS-времени к универсальному синхронизированному времени, причем произошло это ещё в 1980 году.

Как уже становится понятным из всего сказанного выше, основным назначением любого GPS-приемника является определение его точного местоположения с помощью трех основных параметров: географической широты, долготы, а также высоты над уровнем моря. Кроме этого, существует еще и временная привязка приемника относительно передающего спутника. Таким образом, четыре указанных параметра характеризуют текущее положение интересующего нас объекта.

Использование технологии

Процесс определения положения приёмника выглядит следующим образом: определенный спутник посылает закодированный сигнал с указанием его координат и точного времени, когда сигнал отправлен (это происходит непрерывно). Приёмник, получив сигнал, расшифровывает его и высчитывает расстояние до пославшего сигнал спутника. Отметим, что при расчете расстояния делается поправка на временную задержку, в течение которой сигнал следует до ресивера и обрабатывается последним.

Все спутники работают на одинаковой заданной частоте. Может возникнуть вопрос, как же GPS-приемник осуществляет корректный выбор нужных спутников (для правильного определения местоположения объекта требуется минимум три спутника), если все они работают на одной частоте? Ответ довольно прост – каждый спутник с упоминавшейся уже информацией отправляет еще и сведения о себе. Эти данные заносятся в реестр памяти приёмника, и впоследствии навигатор может с легкостью выбрать из хранящегося списка наиболее подходящие ему в текущий момент спутники.

Выбор и загрузка карт производится пользователем в зависимости от местности, по которой он в основном передвигается. Чем больше площадь обслуживаемой территории, тем менее подробной является карта местности (это, как правило, но могут быть исключения).

Основными преимуществами GPS-навигации является простота и надежность системы. Используя GPS-навигацию можно не беспокоиться о том, что вы заблудитесь в незнакомом городе – навигатор посредством наиболее оптимального маршрута укажет вам кратчайший путь к точке назначения вашего путешествия. Очень полезной функцией является поиск заданной точки, например, отеля, ресторана, супермаркета, больницы и т. п. объектов в малоизвестном вам населённом пункте.