А что вы знаете о GPS ?

Глобальная система позиционирования - спутников - это навигационная система система, состоящая из сети 24 орбитальных спутников, которые расположены на одиннадцати тысячах навигационных миль в пространстве и в шести различных орбитальных путях. Спутники постоянно перемещаются, делают две полных оборота вокруг Земли примерно за 24 часа. Если Вы делаете математический расчет, это составляет приблизительно 1.8 мили в секунду. И все это постоянно перемещается!
Первый GPS спутник был включен в феврале 1978 года.
Каждый спутник весит приблизительно 2,000 фунта и имеет окружность приблизительно 17 футов поперек вместе с солнечными коллекторами. Мощность передатчика - только 50 ватт, или меньше!
Каждый спутник передает на трех частотах. Гражданский GPS использует 'L1' частоту 1575.42 MHZ.
Каждый спутник, как ожидается, будет работать приблизительно 10 лет. Замены спутников постоянно производятся на орбитах. Программа GPS в настоящее время профинансирована до 2006 года.
Орбитальные пути этих спутников покрывают территорию земного шара от 60 градуса северной широты до 60 градуса южной широты. А это означает, что Вы, может получать спутниковые сигналы в любой точке и в любое время. Даже если Вы собираетесь в экспедицию на северный полюс все равно ваш GPS будет работать, только спутники будут находиться не прямо над вами, а немного в стороне, что только немного повлияет на точность определения, но не более.
Одна из самых больших выгод перед предыдущими системами определения - это то, что GPS, работает во всех погодных условиях.
Так, какую же информацию GPS передает спутник? Сигнал GPS содержит "псевдослучайный код" (Eefemeris) и данные альманаха. Псевдослучайный код идентифицирует, который спутник передает информацию- другими словами, это I.D. Код. Обращаем Ваше внимание на номера спутников (их PRN - псевдослучайный номер), от 1 до 32, это - номер, отображаемый на GPS приемнике, показывающий, сигналы какого спутника мы принимаем. Почему больше чем 24? Это упрощает обслуживание GPS сети.
Данные альманаха сообщают GPS - приемнику, где каждый GPS -спутник должен быть в любое время в течение дня. Каждый спутник передает данные альманаха, показывающие орбитальную информацию для этого спутника и для любого другого спутника в системе.
Итак, мы немного прояснили как GPS работает. Каждый спутник передает сообщение, которое по существу говорит, " я спутник такой-то, это данные Х, моя позиция в настоящее время(постоянно) - Y, и это сообщение было послано во времени Z. " Конечно, это упрощенное объяснение идеи. Ваш GPS приемник читает это сообщение и сохраняет ephemeris-данные и данные альманаха для непрерывного использования. Эта информация может также использоваться, чтобы установить правильно часы (датчик меток времени) внутри GPS-приемника.
Теперь, чтобы определить вашу позицию GPS -приемник сравнивает время, когда сигнал был передан спутником со временем, когда он был получено GPS приемником. Разница во времени сообщает GPS-приемнику расстояние до этого спутника. Если мы получем расстояния до еще нескольких спутников, мы можем триангулировать нашу позицию. Это все в считанные секунды просчитывает ваш GPS-приемник. Если ваш приемник получает сигналы одновременно минимумом трех спутников, ваш GPS приемник уже может определять широта и долготу вашей позиции. Если число одновременно принимаемых спутников четыре и больше, GPS приемник может определять трехмерную позицию, которая включает широту, долготу, и высоту над уровнем моря. Непрерывно модифицируя вашу позицию, GPS -приемник может точно показывать скорость и направление вашего передвижения.
Какая самая высокая точность вашего приемника и от чего она зависит?
Имеется несколько факторов, которые прибавляют погрешность в определение вашей позиции.
Самый основность из них называется SA-фактор(Selective Availabity) - т.е. избирательная способность вашего прибора. Это погрешность, которая преднамеренно вводится во все приемники гражданского назначения Госдепартаментом Национальной безопасности США. Предельная погрешность может составлять до 100 метров в точности определения позиции, эта цифра изменяется в зависимости от установок. Обычно она составляет около 30 метров.
Почему SA существуют? GPS был первоначально разработан и построен для военного применения. Поскольку система развилась, много людей поняли, что она может принести очень много пользы и в гражданских целях. Президент СШАРональд Реаган объявил в начале 1980-ых, что технология GPS будет доступна каждому пользователю за исключением того, что самая лучшая точность будет все еще зарезервирована для Вооруженных сил США и их союзников. Начиная с того времени, спутники, доступные для общего использования, т.е. в сигналы которых вносились ограничения SA стали регулярно запускаться на орбиты. Сегодня, все GPS спутники способны вносить погрешность в SA. Таким образом все человечество может пользоваться услугами американской спутниковой навигационной системы, однако ограничения не позволяют враждебным к США государствам и террористическим организациям получать максимальные преимущества от этой спутниковой системы.
Другой фактор, влияющий GPS точность - спутниковая геометрия. Проще говоря, спутниковая геометрия - это то, как спутники размещены относительно друг друга (глядя на них с точки зрения вашего GPS приемника). Если GPS приемник ориентирован на четыре спутника, и все из этих четырех спутников находятся в небе на север и на запад от приемника, спутниковая геометрия довольно бедна. Фактически, GPS приемник может быть даже неспособен обеспечить чтение позиции! Почему? Потому что все размеры расстояния берутся из одного и того же общего направления. Это означает, что триангуляция бедна и общая область, где эти данные расстояний пересекаются, довольно большая (то есть, область, которую GPS -приемник считает вашим местоположением - очень большое пространство и позиционирование с точностью острия булавки не возможно). В этом сценарии, даже если GPS приемник сообщает позицию, точность не будет очень хороша (возможно на целых 0,3 - 0,9 миль).
С теми те же самые четырмя спутниками, если они расположены во всех направлениях, наша точность определения позиции улучшается несравненно. Предположите, что эти четыре спутника расположены примерно с интервалом в 90° друг от друга (север, восток, юг, запад). Теперь спутниковая геометрия очень хороша, так как данные о расстояниях приходят со всех направлений. Общая область, где все четыре расстояния пересекаются, намного меньше и мы получаем более точную позицию. В этом сценарии, даже с SA, наша точность может быть в пределах 30 метров или лучше.
Спутниковая геометрия также становится проблемой при использовании GPS-приемника в транспортном средстве, вблизи высоких зданий, или в гористой местности в области ущелья. Когда сигналы GPS блокированы от нескольких спутников, относительная позиция остающихся спутников может быть недостаточной для точного определения. Чем большая часть горизонта перекрывается зданиями или местностью, тем становится все более и более трудно определить позицию. Качественный GPS-приемник указывает не только, какие спутники являются доступными для использования, но и где они находятся в небе (из азимут и высота), так что Вы можете определить, блокируется ли сигнал данного спутника.
Еще один источник погрешностей - это отраженные сигналы. Сигнал от одного и того спутника может одновременно приходить на ваш приемник напрямую и отраженным от какого-либо объекта. Второй естественно приходит с небольшим опозданием, которое однако фиксируется вашим приемником и также учитывается в расчетах. Обычно такие сигналы могут добавить погрешность примерно на 5 метров общей погрешности.
Имеются ли другие источники погрешност)? Естественно. Задержка сигнала из-за атмосферных факторов также может повлиять на точность. Также могут быть и внутренние ошибки часов (датчика меток времени). Но в обеих случаях, GPS -приемник разработан, чтобы компенсировать это недостатки и будет стараться сделать это эффективно. Но, очень маленькие ошибки из-за этих факторов могут все же происходить. Ведь в космическом пространстве радиоизлучения распространяются со скоростью света, однако в тропосферном и ионосферном слоях земли их скорость незначительно замедляется, что и будет служить небольшим фактором, влияющим на абсолютную точность показаний.
Насколько точны GPS в действительности реально? Типичный гражданский GPS приемник обеспечивает точность от 20 до 40 метров, в зависимости от текущего состояния избирательной доступности (SA), числа доступных спутников, и b[ геометрии. Более сложные и дорогие GPS приемники, ценный несколько тысяч долларов или больше, могут обеспечивать точность до сантиметра, используя больше чем одну GPS частоту. Однако, точность типичного гражданского GPS приемника может быть улучшена пяти метров или лучше (в некоторых случаях 1 метра) через процесс, известный как Дифференциал GPS (DGPS). DGPS использует приемник, чтобы вычислить поправку к спутникой позиции.
Как эти коррекции обеспечиваются на вашем GPS-приемнике? Имеется ряд услуг, доступных, чтобы обеспечить DGPS коррекции. Американская Береговая охрана и Армейский инженерный корпус (и много иностранных ведомств также) передает DGPS коррекции через местные морские маяки. Эти маяки работают на частотах 283.5 - 325.0 кГц. Ваши расходы будут состоять только в покупке приемника сигналов этих маяков (DGPS Beacon Receiver). Этот приемник затем присоединяется к вашему GPS через трех-проводное соединение, которое передает коррекции в нормальном последовательном формате данных, называемом "RTCM SC-104."'
Подписка DGPS услуги доступна на частотах FM- радио или через спутник. Конечно, в любом случае Вы нуждаетесь в отдельном приемнике, чтобы получать эти сигналы и затем посылать им вашему GPS приемнику. В некоторых случаях, цены изменяются согласно уровню требуемой точности.
Так, какой самым лучший GPS приемник? Это - ультимативный вопрос, не так ли? И конечно самый трудный. Ряд вопросов, которые следует учесть здесь:
Каково применение по назначению? Какая наиболее важная предстоит для вашего GPS подходящим для вашего приложения. Если ваша потребность - панель GPS в вашем самолете или карманный GPS на вашей прогулочной яхте - соответственно и требования к ним разные. Вы можете определить ваш выбор проанализировав, какие модели являются подходящими для вашего конкретного применения.
Каков диапазон цен? Как только вы определили область применения, вы скорее всего будете выбор из нескольких моделей с разными ценами. Изучите возможности каждой модели подробно. Что более дорогие модели могут, и могут ли более дешевые модели делать то же? Нуждаетесь ли вы в дополнительных элементах или приспособлениях, которые поставляются с более дорогими моделями, или же более дешевая модель достаточна, делать выполнять все необходимые вам функции?
Которая модель Вам больше нравится? Здест можно ориентироваться по двум предпочтениям - рациональному планированию и личному предпочтению. Если рациональное планирование все еще оставляет Вас перед выбором между двумя или тремя моделями то, чтобы сделать окончательный выбор, наилучшим выходом будет практическое опробованиеэтих моделей в работе перед их окончательной покупкой. Иногда практические различия в работе довольно существенны. Вы можете определить один прибор легким в понимании и использовании для вас, в то время как другой кажется намного более сложным и трудным в использовании. Выберите тот GPS, который вы ОДНОЗНАЧНО считаете самым лучшим! Тогда вы и будете чувствовать себя счастливым обладателем ценного прибора в течении многих месяцев а то и лет!

Заметка: изготовление любого вида печатей, оттисков и штампов на заказ в Уфе, осуществляет компания расположенная по адресу: pechat-ufa.ru. Более того организация оказывает услуги по уничтожению и восстановлению печатей и штампов, и осуществляет выдачу соответствующих сертификатов.