/ 👁 1466

Что такое GPS и как он работает?

0 0 голоса
Рейтинг статьи

GPS (Global Positioning System) – спутниковая система глобального позиционирования. Это навигационная система, работающая через спутники, и позволяющая определить точное местоположение объекта в любой точке. GPS состоит из сети устройств, которые кружат вокруг Земли, и приемника, получающего данные от них и вычисляющего собственные координаты.

С помощью технологии можно найти путь к конкретному месту, контролировать перемещение объекта, определять скорость, время. Она широко используется в навигаторах автомобилей, мобильных телефонах, устройствах геолокации и других приложениях, связанных с определением местоположения.

История происхождения

как работает GPS

 

GPS, или глобальная система позиционирования, является одной из наиболее важных технологических инноваций нашего времени. С помощью GPS мы можем определять наше местоположение на поверхности земли с невероятной точностью, что стало возможным благодаря сложной истории развития этой технологии.

История GPS началась в 1957 году, когда Советский Союз запустил первый искусственный спутник Земли, под названием Спутник-1. Этот запуск вызвал большую обеспокоенность в США, который в то время начал свой собственный космический программу по исследованию космоса.

Читайте также!  Чем ГЛОНАСС отличается от GPS

Одной из задач, которые США столкнулась в этот период времени, была необходимость определения местоположения своих космических аппаратов с высокой точностью. На тот момент существовали различные методы определения местоположения, но все они были ненадежны и не обеспечивали необходимой точности.

Для развития новой системы навигации ученые США использовали свойства электромагнитных волн, которые позволяли точно определять местоположение объекта в пространстве. Это привело к разработке первой версии GPS в 1960-х годах.

Первые спутники GPS были запущены в 1970-х годах, но система была далека от совершенства. Учитывая ограниченность доступных на тот момент технологий, показания GPS были не слишком точными и непрактичными для повседневного использования.

Однако развитие технологий позволило усовершенствовать GPS, и в конце 1980-х годов американские военные начали использовать его для своих нужд. С момента своего появления GPS быстро стал незаменимым инструментом для современной военной стратегии.

В конце 20-го века GPS стал доступным для гражданского использования. Это открыло огромные возможности не только для обычных людей, но и для бизнеса. Сегодня GPS используется повсеместно: в автоматических системах управления транспортами, беспилотных летательных аппаратах, системах безопасности, мониторинга за погодой, спутниковых телефонах и многом другом.

 

GPS является очень важной технологией, которая начала свою историю с появления первого искусственного спутника Земли и прошла длинный и сложный путь до своего сегодняшнего состояния. С помощью GPS мы можем определить наше местоположение в любой точке мира и использовать эту информацию для различных нужд, от нахождения дороги до мониторинга глобальных транспортных потоков и борьбы с преступностью.

Принцип работы

Она работает на основе сигналов, передаваемых сателлитами, и получаемых специальным приемником. Координаты определяются во всемирной системе координат WGS84.

  1. Процесс работы начинается с передачи исходных данных спутниками, которые находятся на орбите. В настоящее время на ней находятся около 30 сателлитов. Для ее работоспособности достаточно всего 24, остальные являются резервными. Если какой-то выйдет из строя, его тут же заменит другой.
  2. Каждое устройство на орбите формирует шифр, который содержит его идентификатор, текущую временную метку и расчетные данные (псевдослучайный код, эфемериды, альманах). Он передается в виде радиоволн с определенной частотой.
  3. Приемник, установленный на земле или на другом объекте, получает волны от нескольких источников одновременно. Он анализирует их и использует различия во времени, в которые они были отправлены, расчет орбиты, чтобы определить свое месторасположение.
  4. Когда принимающее средство получает радиосигналы от нескольких космических объектов, он измеряет время, которое требуется для того, чтобы волна прошла от каждой начальной точки до него самого. Затем он анализирует эти временные различия и использует их в сочетании с положением каждого спутника для определения своего местоположения.
  5. Приемник также пользуется метод трехмерного триангуляции для определения собственного положения. Он знает точное нахождение средств на орбите, от которых получил информацию, и использует ее для определения единственной точки, в которой расстояния до всех этих элементов сходятся.

При получении кода от четырех и более источников, пользовательское оборудование может определить свою высоту над уровнем моря, добавив еще одну временную переменную.

Весь этот материал обрабатывается на стороне пользователя и отображается на специальном устройстве с экраном, указывается широта и долгота.

спутники GPS

Работа GPS основана на точном измерении времени и использовании кодировки от нескольких сателлитов для определения месторасположения принимающей стороны. Это позволяет людям и приборам точно определять свою локацию и применять эту информацию для навигации и других целей.

Где используется

GPS (глобальная система позиционирования) была разработана для использования в армейских и гражданских навигационных системах. Но с развитием технологий и изобретением смартфонов, GPS теперь стал неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. В данной статье мы рассмотрим, как GPS используется в устройствах и в жизни.

В устройствах

GPS теперь встроен в практически все современные мобильные устройства, такие как смартфоны, планшеты и ноутбуки. Он также используется в автомобильных навигационных системах, внедорожниках и других устройствах, чтобы помочь вам определить свое местоположение и найти нужный путь.

Также используется в транспорте, чтобы определить местоположение автомобилей, кораблей и самолетов. Он также используется в аэропортах и железнодорожных станциях, чтобы помочь пассажирам найти свой путь к нужному месту.

В жизни

GPS стал неотъемлемой частью повседневной жизни, мы используем его для получения информации о местонахождении различных мест и объектов, для планирования путешествий и просмотра маршрутов. Мы используем GPS для отслеживания своих физических активностей в спортивных приложениях и гаджетах, чтобы найти лучшие тренировки и следить за своим здоровьем.

Также полезен для отслеживания людей в режиме реального времени. Это помогает родителям контролировать своих детей, особенно когда они находятся вдали от дома. Возможно использование GPS для поиска людей с определенными заболеваниями, которые могут потеряться или заблудиться.

Используется для обеспечения безопасности и защиты. Это позволяет отслеживать местоположение угнанных автомобилей и других украденных предметов и помогает в поимке преступников.

GPS — очень важный инструмент в современном мире. Он не только помогает нам быстро находить пути к нужным местам, но и дает нам много возможностей для контроля и безопасности в нашей повседневной жизни.

Нюансы, о которых нужно знать

Технология недостаточно хорошо работает в приполярных областях. Некоторые части местности попадают в слепую зону, другие определяются с большими погрешностями.

Разработана она министерством обороны США, работает по всему миру, но в некоторых регионах может давать погрешности. В России (кроме приполярных областей) показывает достаточно высокую точность.

Для работоспособности требуется три сегмента – космический, контрольный, пользовательский. К космическому относятся 32 спутника, вращающихся на 6 орбитах, и осуществляющих оборот вокруг Земли за 12 часов. Контрольный – главная и несколько дополнительных управляющих станций, наземное оборудование (антенны, станции мониторинга). Пользовательский – приемники, которые расположены на разных объектах – от государственных институтов до транспортных средств и смартфонов.

Ссылка на основную публикацию
1
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Мы используем cookie. Это позволяет нам анализировать взаимодействие посетителей с сайтом и делать его лучше. Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie.
Понятно
Политика конфиденциальности