Основные принципы GPS навигации

Что представляет из себя GPS

Многие, так или иначе, сталкивались с GPS навигацией, или даже активно используют GPS системы в повседневной жизни: GPS навигаторы живут у нас в автомобилях, ориентируя нас и помогая добраться до нужного дома, улицы или города; бывает, что они уже встроены в наши мобильные телефоны; и мы даже порой используем их, чтобы следить за передвижением наших маленьких детей, опасаясь за их безопасность

GPS (Global Positioning System) – это спутниковая навигационная система, которая помогает определить точное положение земного объекта в пространстве (долгота, широта, высота над уровнем моря) и точное время относительно этого объекта (вплоть до наносекунды). На основе этой информации можно получить также и другие данные объекте, например, вычислить его скорость передвижения.

Система состоит не только из спутников (космический сегмент), а также из наземных станций для приема и контроля сигнала (управляющий сегмент) и, конечно же, из пользовательского сегмента - тех людей, которые используют технологии GPS для своих нужд.

Большинство ассоциирует GPS навигацию исключительно с проектом NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging), созданным и развиваемым Министерством Обороны США. Да, это верно. Однако не стоит забывать и о других проектах, связанных со спутниковыми навигационными системами. Также существует и развивается система GLONASS, разработанная еще в 80-х годах в Советском Союзе. И, конечно же, нельзя не упомянуть о системе GALILEO, финансируемой и активно развиваемой Европейским союзом.

Как работает NAVSTAR

Проект NAVSTAR был объявлен Министерством Обороны США полностью функциональным 27-го апреля 1995 года. По неофициальным данным система NAVSTAR начала полноценное функционирование в декабре 1993 года. Изначально GPS разрабатывался исключительно как военный проект, но после 1983 года, президент США разрешил частичное использование системы для гражданских целей. На данный момент это единственная полнофункциональная система, которая используется во всех странах мира.

NAVSTAR состоит из 24 спутников и наземных приемных комплексов. Приемным комплексом может являться любой GPS навигатор или GPS модуль. Для точного определения координат GPS навигатор должен видеть минимум 4 спутника. Навигатор получает информацию с каждого из видимых спутников, которые являются для него как бы маяками. Внутри навигатора находится микропроцессор с зашитой в него программой, которая на основе полученных данных и высчитывает Ваше местоположение. Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте).

Типы GPS приемников

Различают GPS моноблоки (GPS приемники), имеющие собственный процессор для необходимых расчётов, а также дисплей для отображения информации, и GPS приставки (без собственного экрана и процессора). Информация с приставки, как правило, выводиться на КПК, мобильный телефон или компьютер (ноутбук), к которому подключена эта приставка с помощью навигационного программного обеспечения. Такое соединение, как правило, осуществляется через USB или Bluetooth.

Что еще может GPS приемник

Помимо вашего местоположения (широты и долготы) GPS приёмник способен сообщить:

• точное время;
• ориентацию по сторонам света;
• высоту над уровнем моря;
• направление на точку с координатами, заданными пользователем;
• пройденное расстояние, среднюю скорость;
• текущее положение на электронной карте местности.

Таким образом GPS приемник способен провести Вас по карте местности из одной точки в другую. Именно поэтому, GPS приемники часто используются для автомобильной навигации или для ориентирования на местности. Информация о пути может быть скопирована в файл, а затем передана (например, через Интернет) другим пользователям GPS, желающим двигаться тем же маршрутом.