Что означает буква g в аббревиатуре gps

Ликбез. GPS – что, зачем и почему

Длительное время бывшие уделом избранных (читай военных) GPS навигаторы наконец-то повернулись лицом к рядовым пользователям, и доказали свою полезность и необходимость. Примечательно, что сегодня навигаторы уже не являются профессиональным дорогостоящим оборудованием, это доступные для многих бытовые устройства, а благодаря конвергенции GPS модуль стал желанным гостем различных многофункциональных гаджетов. Думаем, поводов более чем достаточно познакомиться с этой удивительной и многообещающей технологией.

Рожденная в годы «холодной войны»

Аббревиатура GPS расшифровывается как Global Positioning System, что в переводе на русский язык означает «всемирная система позиционирования». Идея ее создания зародилась в Америке в 50-х годах прошлого века. Инициаторами, как всегда, выступили военные (это характерно для большинства наукоемких технологий прошлого столетия), искавшие способ наведения межконтинентальных и баллистических ракет. Первый спутник этой системы (в то время она была известна под названием NAVSTAR) был запущен в 1978 году, последующие запуски стали постоянными. Заметим, что для нормального функционирования системы необходимо 24 спутника, но в настоящее время их больше (на сегодняшний день 31). Первые годы существования GPS была сугубо военной системой, и лишь в 1983 году было разрешено использовать ее в гражданских целях.

Ради справедливости стоит отметить, что решение американцев было половинчатым. Система навигации разрабатывалась исключительно для военных целей, и поэтому для гражданских приемников был введен так называемый «селективный доступ», позволяющий определять местоположение объектов с точностью порядка 50-100 метров. С 1 мая 2000 года это ограничение отменено (спасибо Клинтону), и теперь владелец любого GPS приемника может определять свои координаты с точностью менее 15 метров (в среднем 5-8 метров). В таком «состоянии» система находится и по сей день.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Для нормального функционирования системы необходимо 24 спутника

Пять принципов GPS

Система GPS состоит из трех десятков спутников и базовых наземных станций в различных частях мира (обеспечивают синхронизацию сигналов). Исходя из определения она глобальная (то есть работает в любой точке земного шара), нисколько не зависит от погодных условий и доступна 24 часа в сутки. Ну а теперь давайте немного вспомним школьный курс физики, и поговорим о том, как работает GPS. В основе системы лежит пять принципов, знакомство с которыми позволит нам легко убедиться в том, что все гениальное просто.

Первый принцип (фактически являющийся основой системы) гласит о том, что, зная расстояния до трех спутников, можно однозначно определить координаты любой точки поверхности земли. Это и есть пресловутый метод триангуляции, в данном случае считается, что спутники являются объектами с известными координатами. Второе – необходимо это самое расстояние до спутников измерить. Как известно, скорость распространения электромагнитных волн постоянна, поэтому расстояние от спутника до навигатора определяется по классической формуле « расстояние равно время, умноженное на скорость». Со скоростью проблем нет (это фактически скорость света), а точное измерение времени обеспечивается использованием сверхточных атомных часов (расположены на спутниках, точность около одной наносекунды) и кодов для установления точного момента ухода сигнала со спутника.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Обязательным условием является синхронизация по времени всех сигналов

Исходя из вышесказанного, очевидно, что обязательным условием является синхронизация по времени всех сигналов (третий принцип), ведь вычисления координат напрямую зависят от точности хода часов. В идеале часы на спутнике и в приёмнике должны иметь одинаковую точность хода, и если это так, то точное местоположение (трехмерные координаты объекта) может быть найдено по измерениям расстояния до трех спутников. Но если установить на ограниченное число спутников очень дорогие атомные часы вполне реально, то оснастить ими каждый GPS приемник это уже непозволительная роскошь. Поэтому разработчики пошли на хитрость – они ввели дополнительное измерение для устранения ошибок хода часов в приёмнике, для этого как раз и нужен четвертый спутник.

Четвертый принцип затрагивает проблему точного определения положения спутников в космосе. Во-первых, каждый спутник движется по определенной орбите, и поэтому его расположение в каждый конкретный момент времени может быть описано математически. Помимо этого как минимум один раз в сутки вычисляются уточненные элементы спутниковых орбит и коэффициенты поправок спутниковых шкал времени, эта информация также передается на спутник и используется для определения его положения. Кстати, орбиты спутников изначально уже занесены в память GPS приемника, и поэтому предаются только уточняющие значения. Ну и, наконец, пятый принцип – коррекция ошибок. Было бы наивно полагать, что система идеальна и ошибки отсутствуют. Мы предполагали, что сигнал распространяется с непрерывной скоростью, но в реальности, проходя через ионосферу и тропосферу, его скорость уменьшается, порой случаются ошибки в ходе атомных часов и орбитах спутников, источником погрешности является и многолучёвая интерференция. В общем, ошибки измерения дальности есть, и для этого в системе используются всевозможные алгоритмы их устранения.

Что есть навигация

Бытует мнение, что GPS приемник предназначен только лишь для определения месторасположения объекта на местности и соотнесения его координат с электронной картой. Бесспорно, это важная функция, и, возможно, она была единственной в первых GPS устройствах, но за долгие годы существования навигации она стала одной из многих. К примеру, даже простейший приемник способен показывать направление, определять расстояние по прямой до выбранной точки, вычислять скорость движения, рассчитывать время заката и восхода в данной местности. Дальше – больше: прокладка маршрутов, выбор оптимального направления, вычисление времени прибытия в точку, нахождение определенного близлежащего объекта (гостиница, кемпинг)…

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Даже простейший приемник способен показывать направление, определять расстояние по прямой до выбранной точки, вычислять скорость движения

Главное понятие навигации – это путевая точка. Фактически это отметка на карте, которая хранится в памяти приемника. Путевую точку может внести сам пользователь устройства, она может быть внесена также производителем или разработчиком карты. Короче говоря, это то место, которое представляет интерес для владельца устройства (кафе, заправки, магазины, памятники архитектуры и т.д.). Приемник может рассчитывать расстояния и направления (а также время в пути) до путевых точек. Но в чистом виде путевые точки обычно не используются, чаще составляется маршрут, представляющий собой серию путевых точек. При прокладке маршрута навигатор автоматически заменяет текущую точку назначения при ее достижении на следующую путевую точку. А перед тем, как изменить курс, приемник обычно подает сигнал и запрашивает подтверждение. Большинство современных устройств поддерживает автопрокладку маршрута, но его всегда можно вручную скорректировать или изменить.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Большинство устройств поддерживает автопрокладку маршрута, но его всегда можно вручную скорректировать

Думаем, стоит упомянуть и о специфических особенностях работы GPS, обусловленных природой распространения сигналов. Как и всякие электромагнитные волны, сигналы GPS поглощаются большинством веществ, поэтому оптимальная работа приемника обычно достигается под открытым небом. По идее, хороший прием достигается и в автомобиле (если приемник расположен на приборной панели за ветровым стеклом), но в данной ситуации часто лучше использовать внешнюю антенну. Также кроны деревьев способны в некоторой степени блокировать сигналы. Поэтому в лесистой местности лучше двигаться, а не стоять на месте – это повышает вероятность точной навигации. Ну и естественно, затрудняют определение местоположения любые искусственные или естественные объекты (железобетонные здания, горы и т.д.), так что лучше всего выходить на открытое пространство.

Приемник приемнику рознь

И это чистая правда, поскольку разные пользователи обычно предъявляют различные (а порой и диаметрально противоположные) требования к навигатору. Помимо собственных представлений о том, каким должен быть хороший приемник, значительную роль при выборе играет «мобильный образ жизни» пользователя. То есть, пешеход он или автомобилист, сухопутный или морской путешественник, рыбак или охотник, лыжник или турист.

Начнем с автомобилистов, для которых навигация является залогом комфортного и безопасного путешествия. Да, да, ведь навигатор частенько может «сказать» то, чего еще не видят глаза водителя. Ну а в большом или незнакомом городе без него просто никак. Кстати, отдельные автомобили уже изначально оснащены навигационной системой, и это хорошая новость. Единственный момент, на который стоит обратить внимание – это возможность загрузки в него карт необходимых регионов (не факт, что вам понадобится Европа или Северная Америка). Если это возможно, то можно радоваться – вы обладаете практически идеальным навигатором автолюбителя. В первую очередь, это удобно, огромный дисплей и серьезные носители (вплоть до DVD) позволяют получить огромное количество дорожной информации. Второй момент – это интеграция с бортовым компьютером. Также не стоит забывать и о том, что встроенная навигационная система гораздо лучше определяет координаты в условиях города или в горах. Портативные навигаторы частенько в такой ситуации «теряют» спутники, что же касается системы, то она вычисляет изменение координат, пользуясь сигналами с колесных датчиков.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Отдельные автомобили уже изначально оснащены навигационной системой

С другой стороны, использование внешнего приемника также сулит ряд удобств. Прежде всего, вы можете выбрать любой понравившийся вам навигатор, и в течение нескольких минут установить его на свой автомобиль. Все, что необходимо – это кронштейн для устройства и свободное гнездо прикуривателя. Но все же давайте обратим внимание на специализированные автомобильные GPS навигаторы. Характерной чертой этих устройств также являются динамики и система звуковых подсказок для водителя. Весьма популярен среди покупателей навигатор Garmin Nuvi 610, являющийся настоящим сгустком высоких технологий в «автомобильном варианте». Прежде всего, это 20-канальный приемник SiRF Star III и широкоформатный сенсорный дисплей диагональю 10,9 см и разрешением 480х272 пикселя. Тяжеловесность устройства в данном случае не является недостатком, ведь гаджет не придется носить в руках. К этому устройству можно легко подключить внешнюю антенну, ну а водителю достаточно только указать точку, в которую необходимо прибыть, и прибор сам выберет маршрут. В процессе поездки остается только следовать голосовым и визуальным навигационным инструкциям. Из отличительных особенностей отметим наличие 400 МБ встроенной памяти и слота расширения SD, интеграцию с компьютером (есть USB порт), что позволяет в процессе подготовки к поездке определиться с интересным или удобным маршрутом. Впрочем, и в пути навигатор превосходно справляется с поиском гостиниц, достопримечательностей, магазинов, заправок.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Навигатор Garmin Nuvi 610 является сгустком высоких технологий в «автомобильном варианте»

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Garmin Zumo 550 ориентирован на «двухколесный транспорт», то есть мотоциклы или велосипеды

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Упомянем также и о специфических навигаторах, к числу которых могут быть отнесены эхолоты. К примеру, модель Garmin Fishfinder 400 DF обладает двухчастотным трансдьюсером, который способен обеспечить широкий сканирующий сектор, и его действие достигает 457 метров. Настоящий рай для рыбака. Но вообще-то, владельцам катеров и яхт, интересующимся серьезным навигационным оборудованием (особенно если приходится путешествовать по морям), лучше всего обратить внимание на продукцию Furuno. Во-первых, можно объединить в сеть несколько устройств (GPS модуль, эхолот, локатор и картплоттер), во-вторых, эти устройства поддерживают картографический стандарт c-map. Морские и речные карты в данном формате наиболее совершенны. Еще один узкий сегмент навигаторов – это авиационные модели. У этих гаджетов есть любопытная особенность, они способны выдавать навигационную информацию при скорости более 150-200 км/ч. Как это ни странно, но обычный (в смысле, не авиационный навигатор) при больших скоростях движения оказывается бесполезным.

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

E-TEN glofiish X600 позиционируется как бюджетная модель, но при этом обладает встроенным GPS модулем

В преддверии GPS-бума

Впрочем, это только цифры. Хотя они и говорят о четкой тенденции, сломать которую, наверное, не сможет ничто. Да и зачем, ведь GPS навигация это «отличная штука», которая необходима практически каждому. Надеемся, что своим кратким GPS-экскурсом мы смогли вас убедить в этом.

Источник

Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.

Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения моментов времени приема синхронизированного сигнала от навигационных спутников до потребителя. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно иметь четыре уравнения: «расстояние равно произведению скорости света на разность моментов приема сигнала потребителя и момента его синхронного излучения от спутников»:

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Здесь: Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps— местоположение Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps-го спутника, Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps— момент времени приема сигнала от Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps-го спутника по часам потребителя, Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps— неизвестный момент времени синхронного излучения сигнала всеми спутниками по часам потребителя, Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps— скорость света, Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps— неизвестное трехмерное положение потребителя.

Содержание

История

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если точно знать свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

Реализована эта идея была через 20 лет. В 1973 году была инициирована программа DNSS, позже переименованная в Navstar-GPS, а, затем, в GPS. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г., а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом, GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле.

Первоначально GPS — глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 году вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту был сбит из-за дезориентации экипажа в пространстве, президент США Рональд Рейган с целью не допустить в будущем подобные трагедии разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. [1] Во избежание применения системы для военных нужд точность была уменьшена специальным алгоритмом. [уточнить]

Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки. В 2000 г. это загрубление точности отменил своим указом президент США Билл Клинтон. [2]

Спутники

БлокПериод
запусков
Запуски спутниковРаботают
сейчас
Запу-
щено
Не
успешно
Гото-
вится
Заплани-
ровано
I1978-1985101000
II1989-199090000
IIA1990-19971900011
IIR1997-20041210012
IIR-M2005-200980007
IIF2010-2011201002
IIIA2014-?000120
Всего592101231
(Последнее обновление данных: 9 Окт 2011)

Техническая реализация

Космические спутники

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Орбиты спутников

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Спутниковая группировка системы NAVSTAR обращается вокруг Земли по круговым орбитам с одной высотой и периодом обращения для всех спутников. Круговая орбита с высотой порядка 20200 км является орбитой суточной кратности с периодом обращения 11 часов 58 минут; таким образом, спутник совершает два витка вокруг Земли за одни звёздные сутки (23 часа 56 минут). Наклонение орбиты (55°) является также общим для всех спутников системы. Единственным отличием орбит спутников является долгота восходящего узла, или точка, в которой плоскость орбиты спутника пересекает экватор: данные точки отстоят друг от друга приблизительно на 60 градусов. Таким образом, несмотря на одинаковые (кроме долготы восходящего узла) параметры орбит, спутники обращаются вокруг Земли в шести различных плоскостях, по 4 аппарата в каждой.

Радиочастотные характеристики

Сигнал с кодом стандартной точности (C/A код — модуляция BPSK(1)), передаваемый в диапазоне L1 (и сигнал L2C (модуляция BPSK) в диапазоне L2 начиная с аппаратов IIR-M), распространяется без ограничений на использование. Первоначально используемое на L1 искусственное загрубление сигнала (режим селективного доступа — SA) с мая 2000 года отключён. С 2007 года США окончательно отказались от методики искусственного загрубления. Планируется с запуском аппаратов Блок III введение нового сигнала L1C (модуляция BOC(1,1)) в диапазоне L1. Он будет иметь обратную совместимость, улучшенную возможность прослеживания пути и в большей степени совместим с сигналами Galileo L1.

Для военных пользователей дополнительно доступны сигналы в диапазонах L1/L2, модулированные помехоустойчивым криптоустойчивым P(Y) кодом (модуляция BPSK(10)). Начиная с аппаратов IIR-M введён в эксплуатацию новый М-код (используется модуляция BOC(15,10)). Использование М-кода позволяет обеспечить функционирование системы в рамках концепции Navwar (навигационная война). М-код передается на существующих частотах L1 и L2. Данный сигнал обладает повышенной помехоустойчивостью, и его достаточно для определения точных координат (в случае с P-кодом было необходимо получение и кода C/A). Еще одной особенностью M-кода станет возможность его передачи для конкретной области диаметром в несколько сотен километров, где мощность сигнала будет выше на 20 децибел. Обычный сигнал М уже доступен в спутниках IIR-M, а узконаправленный будет доступен только при помощи спутников GPS-III.

C запуском спутника блока IIF введена новая частота L5 (1176.45 МГц). Этот сигнал также называют safety of life (охрана жизни человека). Сигнал на частоте L5 мощнее на 3 децибела, чем гражданский сигнал, и имеет полосу пропускания в 10 раз шире. Сигнал смогут использовать в критических ситуациях, связанных с угрозой для жизни человека. Полноценно сигнал будет использоваться после 2014 года.

Сигналы модулируются псевдослучайными последовательностями (PRN) двух типов: C/A-код и P-код. C/A (Clear access) — общедоступный код — представляет собой PRN с периодом повторения 1023 цикла и частотой следования импульсов 1023 МГц. Именно с этим кодом работают все гражданские GPS-приемники. P (Protected/precise)-код используется в закрытых для общего пользования системах, период его повторения составляет 2*1014 циклов. Сигналы, модулированные P-кодом, передаются на двух частотах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц. C/A-код передается лишь на частоте L1. Несущая, помимо PRN-кодов модулируется также навигационным сообщением.

Тип спутникаGPS-IIGPS-IIAGPS-IIRGPS-IIRMGPS-IIF
Масса, кг8851500200020002170
Срок жизни7.57.5101015
Бортовое времяCsCsRbRbRb+Cs
Межспутниковая
связь
++++
Автономная
работа, дней
14180180180>60
Антирадиационная
защита
+++
АнтеннаУлучшеннаяУлучшеннаяУлучшенная
Возможность настройки
на орбите и мощность
бортового передатчика
+++++++++++
Навигационный
сигнал
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 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы в любой точке земного шара, но не всегда могут обеспечить уверенный приём и хороший расчёт позиции. Поэтому, для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве (31 аппарат в марте 2010 года).

Наземные станции контроля космического сегмента

Слежение за орбитальной группировкой осуществляется с главной контрольной станции, расположенной на авиабазе ВВС США Schriever, штат Колорадо, США и с помощью 10 станций слежения, из них три станции способны посылать на спутники корректировочные данные в виде радиосигналов с частотой 2000—4000 МГц. Спутники последнего поколения распределяют полученные данные среди других спутников.

Применение GPS

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Несмотря на то, что изначально проект GPS был направлен на военные цели, сегодня GPS широко используются в гражданских целях. GPS-приёмники продают во многих магазинах, торгующих электроникой, их встраивают в мобильные телефоны, смартфоны, КПК и онбордеры. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющие возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры.

Высказывались предложения об интеграции систем Iridium и GPS. [4]

Точность

Составляющие, которые влияют на погрешность одного спутника при измерении псевдодальности, приведены ниже [5] :

Источник погрешностиСреднеквадратичное значение погрешности, м
Нестабильность работы генератора6,5
Задержка в бортовой аппаратуре1,0
Неопределённость пространственного положения спутника2,0
Другие погрешности космического сегмента1,0
Неточность эфемерид8,2
Другие погрешности наземного сегмента1,8
Ионосферная задержка4,5
Тропосферная задержка3,9
Шумовая ошибка приёмника2,9
Многолучёвость2,4
Другие ошибки сегмента пользователя1,0
Суммарная погрешность13,1

Суммарная погрешность при этом не равна сумме составляющих.

Типичная точность современных GPS-приёмников в горизонтальной плоскости составляет примерно 6-8 метров при хорошей видимости спутников и использовании алгоритмов коррекции. На территории США, Канады, Японии, КНР, Европейского Союза и Индии имеются станции WAAS, EGNOS, MSAS и т. д. передающие поправки для дифференциального режима, что позволяет снизить погрешность до 1-2 метров на территории этих стран. При использовании более сложных дифференциальных режимов, точность определения координат можно довести до 10 см. Точность любой СНС сильно зависит от открытости пространства, от высоты используемых спутников над горизонтом.

В ближайшее время все аппараты нынешнего стандарта GPS будут заменены на более новую версию GPS IIF, которая имеет ряд преимуществ, в том числе они более устойчивы к помехам.

Но главное, что GPS IIF обеспечивает гораздо более высокую точность определения координат. Если нынешние спутники обеспечивают погрешность 6 метров, то новые спутники будут способны определять местоположение, как ожидается, с точностью не менее 60-90 см. Если такая точность будет не только для военных, но и для гражданских применений, то это приятная новость для владельцев GPS-навигаторов.

На октябрь 2011 года на орбиту выведены первые два спутника из новой версии: GPS IIF SV-1 запущен в 2010 году и GPS IIF-2 запущен 16 июля 2011 года.

Всего первоначальный контракт предусматривал запуск 33 спутников GPS нового поколения, но потом из-за технических проблем начало запуска перенесли с 2006 года на 2010 год, а количество спутников уменьшили с 33 до 12. Все они будут выведены на орбиту в ближайшее время.

Повышенная точность спутников GPS нового поколения стала возможной благодаря использованию более точных атомных часов. Поскольку спутники перемещаются со скоростью около 14000 км/ч (3.874км/с) (первая космическая скорость на высоте 20 200 км), повышение точности времени даже в шестом знаке является критически важным для триангуляции.

Недостатки

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить своё точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле даже профессиональными геодезическими приемниками. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также (в редких случаях) от магнитных бурь, либо преднамеренно создаваемые «глушилками» (данный способ борьбы со спутниковыми автосигнализациями часто используется автоугонщиками).

Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55) серьёзно ухудшает точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко поднимаются над горизонтом.

Существенной особенностью GPS считается полная зависимость условий получения сигнала от министерства обороны США.

Хронология

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

1973Решение о разработке спутниковой навигационной системы
1974—1979Испытание системы
1977Приём сигнала от наземной станции, симулирующей спутник системы
1978—1985Запуск одиннадцати спутников первой группы (Block I)
1979Сокращение финансирования программы. Решение о запуске 18 спутников вместо запланированных 24.
1980В связи с решением свернуть программу использования спутников Vela системы отслеживания ядерных взрывов, эти функции было решено возложить на спутники GPS. Старт первых спутников, оснащённых сенсорами регистрации ядерных взрывов.
1980—1982Дальнейшее сокращение финансирования программы
1983После гибели самолёта компании Korean Airline, сбитого над территорией СССР, принято решение о предоставлении сигнала гражданским службам.
1986Гибель космического челнока Space Shuttle «Challenger» приостановила развитие программы, так как последний планировался для вывода на орбиту второй группы спутников. В результате основным транспортным средством была выбрана ракета-носитель «Дельта»
1988Решение о развёртывании орбитальной группировки в 24 спутника. 18 спутников не в состоянии обеспечить бесперебойного функционирования системы.
1989Активация спутников второй группы
1990—1991Временное отключение SA (англ. selective availability — искусственно создаваемой для неавторизированных пользователей округления определения местоположения до 100 метров) в связи с войной в Персидском заливе и нехваткой военных моделей приёмников. Включение SA 01 Июня 1991 года.
08.12.1993Сообщение о первичной готовности системы (англ. Initial Operational Capability ). В этом же году принято окончательное решение о предоставлении сигнала для бесплатного пользования гражданским службам и частным лицам
1994Спутниковая группировка укомплектована
17.07.1995Полная готовность системы (англ. Full Operational Capability )
01.05.2000Отключение SA для гражданских пользователей, таким образом точность определения выросла со 100 до 20 метров
26.06.2004Подписание совместного заявления по обеспечению взаимодополняемости и совместимости Galileo и GPS 1
Декабрь 2006Российско-американские переговоры по сотрудничеству в области обеспечения взаимодополняемости космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS.²

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps

Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Системы навигации
Спутниковые
ИсторическиеЧто означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Transit • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Цикада/Циклон
Действующие глобальныеЧто означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps GPS • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps ГЛОНАСС
Действующие региональныеЧто означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Бэйдоу/Compass • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Galileo
ПроектируемыеЧто означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps IRNSS • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps QZSS
НаземныеЧто означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Omega • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Альфа • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Loran-C • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Чайка • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Decca • Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Consol
Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть фото Что означает буква g в аббревиатуре gps. Смотреть картинку Что означает буква g в аббревиатуре gps. Картинка про Что означает буква g в аббревиатуре gps. Фото Что означает буква g в аббревиатуре gps Спутниковая навигация
СистемыGPS • ГЛОНАСС • Галилео • Бэйдоу
GPS-устройстваПриёмник • Трекер • Логгер
ЧипсетыSiRFstar IIISiRFatlasIVSiRFatlasV
ПротоколыNMEA
ТехнологииA-GPSS-GPS
ПроектыГеокэшинг • Поиск пересечений • AlterGeoGPS-Trace Orange
Сервисы картографииGoogle Планета Земля • Карты Google • Яндекс.Карты • Карты Рамблера • OpenStreetMap • Викимапия • Геопортал Роскосмоса • Космоснимки
ПрочееГеоинформационная система • Геокодирование • Геоинформатика • Геоматика • Спутниковый мониторинг транспорта
Навигационные программыPocketGIS • Навител Навигатор

Полезное

Смотреть что такое «GPS» в других словарях:

GPS — GPS, para saber dónde estás parado Saltar a navegación, búsqueda GPS, para saber dónde estás parado Título original GPS, para saber dónde estás parado Títulos en otras … Wikipedia Español

GPS — [ ʒepeɛs ] n. m. • 1989; sigle angl., de Global Positioning System « système de repérage universel » ♦ Système de localisation qui permet de connaître la position d un mobile grâce à un récepteur de signaux émis par un réseau de satellites. Un… … Encyclopédie Universelle

GPS — (el. gps) sb., GPS’en, GPS’er, GPS’erne (et navigationssystem) (fork. for Global Positioning System) … Dansk ordbog

gps — (el. GPS) sb., gps’en, gps’er, gps’erne (et navigationssystem) (fork. for Global Positioning System) … Dansk ordbog

GPS — UK US /ˌdʒiːpiːˈes/ noun [U] IT ► ABBREVIATION for Global Positioning System: a way of using satellite data to show where something is on a map, give users directions, etc.: »The unit uses GPS to determine the delivery truck s position. »GPS… … Financial and business terms

GPS — steht für: Global Positioning System, ein satellitengestütztes System zur weltweiten Positionsbestimmung sowie: Ganzheitliches Produktionssystem Ganzpflanzensilage, Gärfutter für landwirtschaftliche Nutztiere (Wiederkäuer) General Problem Solver … Deutsch Wikipedia

GPS — sigla ES ingl. Global Position System, sistema di posizionamento mondiale, metodo di orientamento satellitare usato spec. per la navigazione aerea e navale … Dizionario italiano

GPS — [ˌdʒi: pi: ˈes] n [U] Global Positioning System a system that uses radio signals from ↑satellites to show your exact position on the Earth on a special piece of equipment … Dictionary of contemporary English

GPS — Abk. für engl. global positioning system »weltweites Standortbestimmungssystem«> satellitengestütztes Navigationssystem, mit dem Positionen auf der Erde mit sehr großer Genauigkeit ermittelt werden können … Das große Fremdwörterbuch

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *