g

Что такое GPS навигация

Что такое GPS навигация

Глобальная система позиционирования, она же Global Positioning System или просто и привычно GPS. Это совокупность сложных технических устройств позволяющих с погрешностью менее 100 метров определить положение объекта, то есть указать точные географические координаты, такие как долгота, широта и даже высота над уровнем моря.

При этом система GPS отслеживает еще и направление движения и скорость передвижения объекта и все это привязано ко времени с точностью до 1 наносекунды.

Основой GPS являются, конечно же спутники NAVSTAR и станции слежения наземного базирования, которые могут дать полную и корректную информацию только работая совместно, в единой информационной сети. В приборах пользователей для получения и обработки информации используются GPS-приемники, сопоставляющие всю поступающую информацию для определения текущего местоположения.

Системы NAVSTAR состоит из 24 искусственных спутников земли, которые расположены на орбите таким образом, чтобы создавать 100 % зону покрытия на поверхности планеты. Спутник вместе с солнечными батареями достигает в длину 5 метров, имеет вес более 787 килограммов, а полный оборот вокруг земли спутник совершает за 12 часов. Причем основных узлов внутри спутника не так уж и много, это 50-ти ватный передатчик, излучатель, вычислительно кодирующий блок и атомные часы обеспечивающие максимальную точность. Первый спутник системы NAVSTAR был доставлен на орбиту в феврале 1978 года, спутник сохраняет работоспособность в течении приблизительно 10 лет, в связи с чем необходимо постоянное пополнение количества спутников на орбите взамен выработавших свой ресурс. Полная стоимость системы NAVSTAR с учетом постройки и запуска спутников – 12 миллиардов долларов.

Чтобы определить свое местоположение GPS-приемнику необходимо не менее трех спутников, он высчитывает расстояние до каждого из спутников, их позиции на орбите и на основе полученных данных производит геометрические вычисления. Причем погрешность расчетов не превышает нескольких сантиметров, хотя есть факторы понижающие достоверность данных, это и атмосферные задержки и отраженные от объектов искаженные волны.

Приборы, использующие GPS, имеют широкую область применения, и в зависимости от сферы использования стоимость приемников сильно разнится и может достигать нескольких тысяч долларов. Условно GPS приемники разнесены по четырем основным группам:

  • индивидуальные, обычно компактные, обладающие большим списком навигационных функций;
  • автомобильные, имеют более крупные размеры для удобства восприятия информации в процессе движения;
  • морские, дополнительно оснащаются эхолотами, и увеличенными возможностями в области навигации;
  • авиационные, применяются на летательных аппаратах для помощи в пилотировании;

В России существует аналог NAVSTAR, это спутниковая система ГЛОНАСС не получившая широкого распространения из-за низкой надежности и низких пользовательских характеристик.