GPS. Определить нельзя ошибиться.

Никогда не задумывались о том, что это такое и как оно работает? Что помогает системе иногда точно определять местоположение, а иногда ошибаться? Давайте разберемся.

GPS – система глобального позиционирования. Аббревиатура от англ. Global Positioning System. Насчитывает 32 спутника в распоряжении.

По некоторым данным –разработка исключительно для военных целей, служащая для определения объектов на планете, но спустя время передана в общественное пользование.

Принцип работы.

Основной принцип работы GPS звучит так: если известно расстояние до трех спутников от конкретной точки на планете, можно определить ее координаты. Вспомним школьную теорию – триангуляция. Триангуляция – это способ измерения показателя с помощью не менее чем трех методов.

Накладываем теорию на нашу тему: имеется 3 спутника с известными нам координатами. Имеется искомая точка на земле. Следующий шаг – измерение расстояния от этой точки до спутников. Так как скорость распространения электромагнитных волн постоянна, а измерение времени обеспечивают сверхточные атомные часы на самих спутниках, то расстояние измеряется по всеми нам известной формуле: расстояние = время * скорость.

Итак, стало понятно, что для определения местоположения достаточно трех спутников, с некоторыми данными для измерений. Опять же, для этих самых измерений есть свои, логичные условия: точность хода часов на спутниках и их не менее точная синхронизация.

Ранее, мы установили местоположение объекта на земле, но не точно. Погрешность может составлять до 10-12 метров. Это проблема, ее нужно устранять. Дабы устранить эту проблему, разработчики вводят дополнительное измерение – еще один спутник.

Наземные станции.

Не секрет, что существует влияние различных внешних факторов на работу этих самых спутников. Постоянное смещение орбиты, влияние помех, атмосферы. Все это влияет на точность передаваемых данных и их скорость. Для решения этой проблемы, стали необходимы наземные станции. На них установлены сверхмощные антенны, которые позволяют передавать на спутники уточненные данные о местоположении, о других спутниках и другую информацию. С помощью таких станций спутники знают свои координаты и имеют постоянную синхронизацию между собой.

Горячий и холодный пуск.

Включаем устройство. При первом запуске (или после долгого перерыва) происходит «холодный старт». Приемник начинает искать спутники. Группа видимых спутников, которые били подключены к устройству, сохраняются в его памяти на некоторое время. Из-за этого, включение навигатора, выключенного полчаса назад, происходит значительно быстрее (горячий старт), и происходит потому, что устройство берет координаты по тем спутникам, которые и были записаны в память. Кстати, это уже принцип навигации, но об этом мы поговорим в другой статье.

Стоит упомянуть о специфике работы GPS, которые также подвластны законам физики и зависят от природы распространения сигналов. Сигналы GPS, как и остальные электромагнитные волны, могут поглощаться большинством веществ и материй, и наилучшая работа будет достигаться, когда устройство будет находиться под открытым небом. А еще лучше – в открытом пространстве (в отсутствие любых искусственных или естественных объектов поблизости).

Кстати, стоит отметить, что GPS не единственная система позиционирования. На данный момент насчитываются еще 3 подобных системы позиционирования:

ГЛОНАСС: Российская система. У нее выше точность, если не вдаваться в подробности, то происходит это из-за расположения спутников на орбитах. Насчитывает 27 спутников.

БЭЙДОУ: Китайская система, располагающая минимальным количеством спутников, для нормальной и стабильной работы подобных систем (15 спутников).

ГАЛИЛЕО: европейская система. Насчитывает 23 спутника.

С какими системами работать? Основное различие – в устройствах приемниках (гаджетах). На сегодняшний день большинство устройств поддерживает работу всех систем, за исключением европейской.