Gps-навігація технології, прилади, перспективи

Система дозволяє з точністю до 100 метрів визначити місце розташування об'єкта (тобто широту, довготу і висоту над рівнем моря, а також напрямок і швидкість руху). Для визначення двох координат достатньо сигналів трьох супутників, для визначення висоти над рівнем моря - чотирьох.

Кожну мілісекунду супутники передають на Землю:
1) свій статус (повідомлення про справність або несправність);
2) поточну дату
3) поточний час
4) дані альманаху (альманах - інформація про те, в якому місці небесної сфери повинен знаходитися кожен супутник в будь-який момент часу протягом доби, тобто орбітальні дані всіх супутників)
5) точний час відправлення всієї сукупності повідомлень.
До речі, пункти 1) -3) і становлять дані ефемеріса.

Як же супутник визначає координати? Дуже просто, на допомогу йому приходять закони геометрії. GPS-приймач на підставі отриманої з супутників інформації визначає відстань до кожного супутника, їх взаємне розташування і обчислює свої координати по відомим геометричним законам. Як GPS-приймач визначає відстань до супутників? Оскільки швидкість поширення радіосигналів постійна і дорівнює швидкості світла, відстань до супутників визначається по затримці часу прийому повідомлення GPS-приймачем щодо часу відправлення повідомлення з борту супутника. Звичайно, для точного визначення цієї затримки годинник на супутниках і годинник в GPS-приймачі повинні бути синхронні, що забезпечується синхронізацією годинника приймача за інформацією, що міститься, як вказувалося вище, в сигналах супутників.

Варто відразу обмовитися, що і наша країна не залишилася в стороні від прогресу. Наш ВПК створив систему ГЛОНАСС. Незважаючи на більш високу точність визначення місця розташування, її надійність і споживчі характеристики істотно нижче, ніж у NAVSTAR, і на сьогоднішній день широкого поширення ця система не отримала.

Де застосовується GPS-навігація?

Простіше сказати, де її неможливо застосувати. Це місця, де в принципі неможливо вловити супутникові сигнали, тобто в будівлях, під землею, під водою і т.д. Якщо Ви володієте літаком, то тут такі приймачі можна використовувати в якості навігаційного пристрою на комерційних або аматорських літаках. На море GPS зазвичай використовується рибалками і любителями відпочинку на морі. Незамінні такі приймачі і для любителів активного відпочинку - пішого, гірського, лижного, автолюбителів і мандрівників. Скрізь, де потрібно знати своє місце розташування, розрахувати маршрут до потрібного місця, визначити з якою точної швидкістю він рухається і коли добереться до мети, там можна з легкістю скористатися всіма можливостями, наданими системою GPS

Важливе місце система GPS може тривати в роботі рятувальних служб. GPS дозволяє істотно скоротити витрати, пов'язані з пошуковими роботами, і значно скоротити час проведення рятувальних операцій. Використовувані цими службами GPS-приймачі коштують близько 3 000 доларів і забезпечують точність до 1 м. Існують і ще більш дорогі моделі, що забезпечують точність до декількох сантиметрів.

У дуже недалекому майбутньому GPS стане стандартним обладнанням автомобілів (хоча вже зараз кожен поважаючий себе виробник надає клієнтові можливість опціональною установки навігаційної системи в свій автомобіль). Деякі базові системи, наприклад, виклик техдопомоги або поліції на місце аварії, вже почали повсюдно впроваджуватися в життя (GPS-приймач визначає координати і передає їх разом з сигналом виклику в диспетчерський центр після одного натискання спеціальної кнопки, і виїзна бригада вже точно знає, куди їхати). Впроваджуються також і інші системи, які відображають на екрані Ваше положення і допомагають прокладати маршрут через лабіринти вулиць і доріг. Для контролю пересування спецавтомобілів (наприклад, інкасаторських), для боротьби з угонами транспорту і для контролю перевезених караванами вантажівок вантажів почали використовуватися системи, постійно відстежують стан рухомого об'єкту на карті місцевості.

За практичне вирішення питання про місцезнаходження власника GPS-приймача відповідає чіпсет GPS- приймача і його ПЗУ. Від чіпсета GPS- приймача залежить швидкість визначення координат при включенні пристрою, точність позиціонування і чутливість приймача. На сьогоднішній день існує декілька виробників чіпсетів для GPS пристроїв, але найбільшого поширення набув чіпсет компанії SiRF Technology, по крайней мере, в таких пристроях як кишенькові ПК, і Bluetooth сумісні GPS приймачі. У даній статті ми будемо посилатися на приймачі Толькою однієї фірми. Відразу обмовимося, що ми жодним чином не пов'язані з цією фірмою. Всі приймачі, які приводяться в приклад були обрані за ефективність і оптимальне співвідношення «ціна-якість».

Як було сказано раніше, GPS-приймачі дозволяють визначити місце розташування в будь-якій точці на морі, суші і навіть в навколоземному просторі. Виходячи з цього видно, що діапазон застосування таких приймачів досить широкий, але можна умовно виділити чотири групи. Для деяких груп ми наведемо як приклад моделі GPS-приймачів. А ось які характеристики треба враховувати при виборі приймача для GPS-навігації ми розглянемо відразу після класифікації.

1.Персональние
Це GPS- приймачі індивідуального застосування. Ці моделі відрізняються малими габаритами і широким набором сервісних функцій: від базових навігаційних, включаючи можливість формування і розрахунку маршрутів слідування, до функції прийому і передачі електронної пошти. Як приклад можна навести такі моделі - Garmin GPSMAP 60Cxs і GPSMAP 760Csx. Це поліпшена серія, відрізняється портативністю, невеликою вагою, кольоровий TFT-екран, слот для установки знімною карти пам'яті, USB-інтерфейс, можливість приєднання виносної антенний. Є можливість завантаження карт пам'яті microSD з записаними на них топографічними картами MapSource® Topo і картами озер, морської картографією BlueChart® і планами міст City Navigator ™. А також Ви зможете завантажити в них карти "ДорогіУкаіни базової деталізації" і "Дороги Россі з маршрутизації".

3.Авіаціонние
GPS- приймачі, які використовуються для пілотування літальних апаратів, включаючи комерційну авіацію. Портативний прилад Garmin GPSMAP 96с об'єднує в собі GPS навігатор з повним набором функцій, базу даних Jeppesen і докладну базу даних з інформацією про башти і перешкоди. Цей пристрій є незамінним помічником пілота, забезпечуючи свободу переміщень. Варто також звернути увагу і на прилад GARMIN GPSMAP 196. Для цієї моделі компанія Garmin створила новий безкоштовний програмний продукт - Flightbook, який дозволяє працювати на комп'ютері з даними автоматичного польотного журналу, в який записується час і місце вильоту і посадки, а також час в польоті

4.Морскіе
GPS- приймачі, оснащені ультразвуковим ехолотом, а також додатковими змінними картриджами з картографічною і гідрографічної інформацією для конкретних берегових районів. В принципі будь-який з перерахованих вище приймачів може використовуватися в морських подорожах і власниками яхт та інших плавзасобів. Але вибирати варто все ж зі спеціалізованих, як то - автомобільні або авіаційні GPS-приймачі.

В даному випадку можна сказати, що перспективи дуже райдужні. Наприклад, деякі страхові компанії вже зараз надають значні знижки на страхування по ризиках (повне КАСКО) при установці на автомобілі обладнання GPS-системи. Таким чином, GPS-система реально економить кошти автовласників за рахунок гнучких знижок зі страхування. Також стає все більш популярною продаж автомобілів, оснащених GPS-системою, в кредит. Великий інтерес до GPS-систем виникає і у охоронних фірм. Вище ми говори про те, як GPS-навігація полегшує роботу рятувальних та спеціальних служб. Так що хочеться вірити, що в недалекому майбутньому такий славний помічник буде у багатьох, якщо не у кожного.