Dnes si povieme, čo je GPS, ako tento systém funguje. Venujme pozornosť vývoju tejto technológie, jej funkčným vlastnostiam. Budeme tiež diskutovať o úlohe, ktorú zohrávajú interaktívne mapy v systéme.
História GPS
História vzniku globálneho systému určovania polohy alebo určovania súradníc sa začala v Spojených štátoch vo vzdialených 50-tych rokoch, keď bol do vesmíru vypustený prvý sovietsky satelit. Tím amerických vedcov, ktorí štart monitorovali, si všimol, že keď sa satelit vzďaľoval, rovnomerne menil frekvenciu signálu. Po hĺbkovej analýze údajov dospeli k záveru, že pomocou satelitu, podrobnejšieho jeho polohy a vysielaného signálu, je možné presne určiť polohu a rýchlosť človeka na Zemi, ako aj a naopak, rýchlosť a umiestnenie satelitu na obežnej dráhe pri určovaní presných súradníc osoby. Koncom sedemdesiatych rokov spustilo americké ministerstvo obrany systém GPS pre vlastné účely a o niekoľko rokov neskôr sa stal dostupným pre civilné použitie. Ako teraz funguje systém GPS? Presne tak, ako to vtedy fungovalo, podľa rovnakých princípov a základov.
Satelitná sieť
Viac ako dvadsaťštyri satelitov na obežnej dráhe Zeme vysiela rádiové kotvy. Počet satelitov je rôzny, no na obežnej dráhe je vždy správny počet, ktorý zabezpečí bezproblémovú prevádzku, plus niektoré z nich sú v zálohe, aby v prípade zlyhania prvého prebrali ich funkcie. Keďže životnosť každého z nich je približne 10 rokov, na trh prichádzajú nové, modernizované verzie. Satelity rotujú na šiestich obežných dráhach okolo Zeme vo výške necelých 20-tisíc km, tvorí prepojenú sieť, ktorú riadia stanice GPS. Tie sa nachádzajú na tropických ostrovoch a sú napojené na hlavné koordinačné centrum v USA.
Ako funguje navigátor GPS?
Vďaka tejto sieti môžete zistiť polohu vypočítaním oneskorenia signálu zo satelitov a pomocou týchto informácií určiť súradnice. Ako teraz funguje systém GPS? Ako každá navigačná sieť vo vesmíre je úplne zadarmo. Pracuje s vysokou účinnosťou za každého počasia a kedykoľvek počas dňa. Jediným nákupom, ktorý by ste mali mať, je samotný GPS navigátor alebo zariadenie, ktoré podporuje funkcie GPS. Princíp fungovania navigátora je v skutočnosti založený na dlho používanej jednoduchej navigačnej schéme: ak presne poznáte miesto, kde sa nachádza objekt značky, ktorý je najvhodnejší pre úlohu orientačného bodu, a vzdialenosť od neho k vy nakreslite kruh, na ktorom bodkou označte svoj bod.umiestnenie. Ak je polomer kruhu veľký, nahraďte ho rovnou čiarou. Nakreslite niekoľko takýchto pásov z vašej možnej polohy smerom k značkám, priesečník čiar bude označovať vaše súradnice na mape. Vyššie uvedené satelity v tomto prípade zohrávajú iba úlohu týchto značkovacích objektov vo vzdialenosti asi 18 000 km od vašej polohy. Hoci obiehajú veľkou rýchlosťou, ich poloha je neustále monitorovaná. Každý navigátor má GPS prijímač, ktorý je naprogramovaný na požadovanú frekvenciu a je v priamej interakcii so satelitom. Každý rádiový signál obsahuje určité množstvo zakódovaných informácií, ktoré zahŕňajú vyjadrenia o technickom stave satelitu, jeho polohe na obežnej dráhe Zeme a časovom pásme (presný čas). Mimochodom, pre získanie údajov o vašich súradniciach je najdôležitejšia informácia o presnom čase: priebežný výpočet dĺžky času medzi návratom a príjmom rádiového signálu sa násobí rýchlosťou samotnej rádiovej vlny a napr. pri krátkodobých výpočtoch sa vypočíta vzdialenosť medzi vaším navigačným zariadením a satelitom na obežnej dráhe.
Problémy so synchronizáciou
Na základe tohto princípu navigácie sa dá predpokladať, že na presné určenie vašich súradníc možno budete potrebovať iba dva satelity, na základe signálov ktorých bude ľahké nájsť priesečník a nakoniec - miesto, kde sa nachádzate. Ale, bohužiaľ, technické dôvody vyžadujú použitie iného satelitu ako markera. Domovproblém spočíva v hodinách GPS prijímača, ktoré neumožňujú dostatočnú synchronizáciu so satelitmi. Dôvodom je rozdiel v zobrazení času (na vašom navigátore a v priestore). Satelity majú drahé vysokokvalitné atómové hodiny, čo im umožňuje udržiavať čas s extrémnou presnosťou, zatiaľ čo bežné prijímače jednoducho nemôžu používať takéto chronometre, pretože rozmery, cena a zložitosť prevádzky by ich všade neumožnili. Aj malá chyba 0,001 sekundy môže posunúť súradnice o viac ako 200 km!
Tretia značka
Vývojári sa teda rozhodli opustiť zaužívanú technológiu quartzových hodiniek v GPS navigáciách a vydať sa inou cestou, presnejšie - použiť tri, respektíve rovnaký počet čiar pre následnú križovatku namiesto dvoch satelitných orientačných bodov. Riešenie problému je založené na geniálne jednoduchom východisku: keď sa všetky čiary z troch určených značiek pretnú aj s prípadnými nepresnosťami, vytvorí sa zóna v tvare trojuholníka, ktorého stred sa berie ako jeho stred. - vaša poloha. Umožňuje tiež zistiť rozdiel v čase medzi prijímačom a všetkými tromi satelitmi (pre ktoré bude rozdiel rovnaký), čo vám umožní opraviť priesečník čiar presne v strede, inými slovami - to určuje vašu GPS súradnice.
Jedna frekvencia
Treba tiež poznamenať, že všetky satelity odosielajú informácie do vášho zariadenia na rovnakej frekvencii, čo je dosť nezvyčajné. Akofunguje GPS navigátor a ako správne vníma všetky informácie, ak mu všetky satelity nepretržite a súčasne posielajú informácie? Všetko je celkom jednoduché. Aby sa sami určili, vysielače na satelite vysielajú aj štandardnú informáciu v rádiovom signáli, ktorá obsahuje zašifrovaný kód. Hlási maximálne charakteristiky družice a zapisuje sa do databázy vášho zariadenia, ktorá vám následne umožňuje kontrolovať údaje z družice s databázou navigátora. Dokonca aj pri veľkom počte satelitov v dosahu ich možno veľmi rýchlo a jednoducho identifikovať. To všetko zjednodušuje celú schému a umožňuje použitie menších a slabších prijímacích antén v GPS navigáciách, čo znižuje náklady a znižuje dizajn a rozmery zariadení.
GPS mapy
GPS mapy sa do vášho zariadenia sťahujú samostatne, keďže sami ovplyvňujete výber oblasti, kde sa chcete pohybovať. Systém iba určí vaše súradnice na planéte a funkciou máp je znovu vytvoriť na obrazovke grafickú verziu, na ktorej sú súradnice aplikované, čo vám umožní navigovať v teréne. Ako v tomto prípade funguje GPS? Zadarmo, v tomto stave naďalej zostáva, karty v niektorých internetových obchodoch (nielen) sú stále platené. Pre zariadenie s GPS navigátorom sa často vytvárajú samostatné aplikácie na prácu s mapami: platené aj bezplatné. Rozmanitosť máp príjemne prekvapí a umožní vám nastaviť cestu z bodu A do bodu B čo najinformatívnejšie a so všetkým komfortom: aké pamiatky budete míňať, najkratšia cestado cieľa, hlasový asistent označujúci smer a iné.
Dodatočné vybavenie GPS
GPS sa používa na viac, než len na nasmerovanie vás správnym smerom. Umožňuje sledovať objekt, ktorý môže obsahovať takzvaný maják, alebo GPS tracker. Pozostáva zo samotného prijímača signálu a vysielača na báze gsm, 3gp alebo iných komunikačných protokolov na prenos informácií o polohe objektu do servisných stredísk, ktoré vykonávajú kontrolu. Používajú sa v mnohých odvetviach: bezpečnosť, zdravotníctvo, poisťovníctvo, doprava a mnoho ďalších. Existujú aj sledovače áut, ktoré sa pripájajú výhradne k autu.
Cestujte bez problémov
S každým ďalším dňom sa hodnoty mapy a permanentného kompasu posúvajú ďalej a ďalej do minulosti. Moderné technológie umožňujú človeku vydláždiť si cestu na cestu s minimálnou stratou času, úsilia a peňazí a zároveň vidieť tie najvzrušujúcejšie a najzaujímavejšie miesta. To, čo bolo pred storočím len fantáziou, sa dnes stalo skutočnosťou a môže to využiť takmer každý: od armády, námorníkov a pilotov lietadiel až po turistov a kuriérov. Teraz si veľkú obľubu získava využitie týchto systémov pre komerčný, zábavný, reklamný priemysel, kde si každý podnikateľ môže ukázať na globálnej mape sveta a nájsť ho nebude vôbec ťažké. Dúfame, že tento článok pomohol všetkým, ktorí sa zaujímajú o GPS - ako to funguje, na základe čoho sa určujú súradnice, akéjeho silné a slabé stránky.
