Бесплатный звонок по России
RU
GPS: принципы работы и сферы использования
26 марта 2024
Кейсы
FMS
Топливо
Новости
Автоматизация
Денис Чечель
ведущий специалист внедрения Завгар Онлайн
В этой статье мы разберемся как космические спутники могут помочь нам найти дорогу в магазин. Пользуясь в обычной жизни навигатором в телефоне для поиска самой короткой дороги мы часто не задаемся вопросом, каким образом мы получаем эти данные.
Что означает GPS
GPS (Global Positioning System) система всемирного позиционирования. Это система навигации, которая с помощью спутников дает возможность определить местоположение устройства с GPS приемником в любой точке света.
История GPS
Навигационная система была разработана в 60-х годах в Соединенных Штатах по инициативе ВМФ. Спутники ориентировали судна в морском пространстве. Понаблюдав за советским спутником ученые заметили, что частота принимаемого сигнала возрастает при приближении, и уменьшается при удалении. На основании этого сделан вывод о том, что, зная собственные координаты, можно узнать нахождение и скорость спутника. Это работает и в обратную сторону, зная координаты спутника легко узнать свою скорость и определить местоположение.
Со временем программа часто меняла название и применялась исключительно в военных целях. О ее использовании в гражданской жизни никто не задумывался, поскольку не видели в ней потенциала для получения коммерческого дохода. Даже сейчас пользоваться системой можно абсолютно бесплатно.
Принципы действия GPS
В состав системы входит три элемента, которые связаны между собой:
Система работает благодаря тому, что многочисленные преемники ловят сигнал, передаваемый спутником.
контрольный: станции, которые размещены на земле (антенны) для управления и мониторинга.
Спутники регулируются земными станциями, если потребуется, они могут корректировать их местоположение. Также они следят за корректностью данных, которые передаются из космоса.
пользовательский: GPS приемник у пользователя (смартфоны, навигаторы).
Пользовательское устройство настроено на частоты спутников. Оно определяет сколько идет сигнал по времени и на основании этого определяет свое местоположение.
космическая составляющая: спутники, которые двигаются по земной орбите.
Около 30 спутников на земной орбите постоянно передают данные о своем местоположении и времени. В любое время рандомный приемник может узнать эти данные. На космических аппаратах поставлены наиболее точные часы - атомные.
Виды GPS-устройств
В зависимости от размеров и точности полученных координат устройства можно разделить на непередвижные и переносные.
Стационарные устройства используются в тех случаях когда необходимо с максимальной точностью определить местоположение точки. Например, это необходимо при построении дорожных карт, а также в морской навигации. Такая точность расположения объекта достигается за счет того, что устройство может принимать сигнал сразу нескольких спутников.
Портативные устройства, которыми оснащены почти все современные гаджеты (телефоны, спортивные часы и пр.). Такие устройства позволят быстро ориентироваться на местности. Они могут также получать информацию о расположении объекта через сеть Wi-Fi и мобильный интернет.
Также портативные устройства могут быть без дисплея и элементов регулирования. К ним относятся трекеры, которые можно прикрепить к ошейнику собаки, и легко найти ее в случае, если питомец пропал.
В отдельный раздел можно выделить узкоспециализированные GPS-устройства.
Навигаторы являются наиболее распространенным классом GPS-устройств. Навигационные приложения есть в современных телефонах, но в них используется специальная технология, которой необходимо постоянное интернет-соединение для получение хорошего результата. Поэтому существуют автомобильные навигаторы, которые могут точно определять местоположение даже в местности без покрытия мобильных сетей. Они часто используются триатлонистами и велосипедистами, поскольку также позволяют отследить весь пройденный путь.
Трекеры это устройства для отслеживания какого-либо объекта в пространстве. Чаще всего они выполнены в минималистичном стиле, и коннектятся с мобильным телефоном или компьютером. Особенно полезными трекеры могут быть для туристов или заядлых путешественников, которые сбились с пути.
GPS-приемники - это профессиональное оборудование, которое предоставляет возможность определить местоположение чего-либо с большой точностью. Используется в работе геодезистами, а также в военной и гражданской авиации. Компоненты приемников изготовлены из более качественных материалов, что в свою очередь оказывает влияние на прием сигнала, а также позволяет применять их в суровых погодных и климатических условиях. Они значительно выше по стоимости по сравнению с бытовыми устройствами.
Картплоттеры-эхолоты активно используются современными моряками и рыболовами. Они позволяет воссоздать карту местности не только на поверхности, но и под водой. Есть мнение, что с их помощью можно даже выявить наиболее рыбные места.
Плюсы GPS
максимально точные данные, технология дает возможность определить точное местоположение до сантиметров,
обширное распространение, трудно найти телефон, который не оснащен GPS,
простота использования, пользователю не нужно обладать какими-либо специальными навыками,
отсутствие платы за использование технологии.
Недостатки GPS
на точность передаваемого сигнала отрицательно влияет наличие поблизости высотных зданий или лесных массивов. Также неточные данные можно получить при работе в горах и ущельях.
требуется постоянное обновление карт, которые со временем могут видоизменяться;
большой расход батареи. При использовании технологии потребляется в несколько раз больше энергии. Поэтому стоит не включать ее без необходимости.
Хотите первыми узнавать о самых свежих новостях и получать больше полезной информации из мира транспорта, автоматизации и логистики?
Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку и будьте в курсе последних событий!
Укажите вашу электронную почту
Начните управление автопарком предприятия прямо сейчас
Бесплатно. Неограниченно. Без установки доп. оборудования