Dnes si povíme, co je to GPS, jak tento systém funguje. Věnujme pozornost vývoji této technologie, jejím funkčním vlastnostem. Budeme také diskutovat o roli, kterou hrají interaktivní mapy v systému.
Historie GPS
Historie vzniku globálního polohového systému neboli určování souřadnic začala ve Spojených státech již ve vzdálených 50. letech, kdy byl do vesmíru vypuštěn první sovětský satelit. Tým amerických vědců, kteří start monitorovali, si všiml, že jak se satelit vzdaloval, rovnoměrně měnil frekvenci svého signálu. Po hluboké analýze dat dospěli k závěru, že pomocí satelitu, podrobněji jeho umístění a vysílaného signálu, je možné přesně určit polohu a rychlost člověka na Zemi, stejně jako a naopak rychlost a umístění satelitu na oběžné dráze při určování přesných souřadnic osoby. Koncem sedmdesátých let spustilo americké ministerstvo obrany systém GPS pro své vlastní účely ao několik let později se stal dostupným pro civilní použití. Jak nyní funguje systém GPS? Přesně tak, jak to tehdy fungovalo, podle stejných principů a základů.
Satelitní síť
Více než dvacet čtyři satelitů na oběžné dráze Země vysílá rádiové kotvy. Počet satelitů se různí, ale vždy je na oběžné dráze správný počet, aby byl zajištěn hladký provoz, navíc některé z nich jsou v záloze, aby v případě selhání prvního převzaly jejich funkce. Vzhledem k tomu, že životnost každého z nich je přibližně 10 let, jsou uváděny na trh nové, modernizované verze. Družice rotují po šesti oběžných drahách kolem Země ve výšce necelých 20 tisíc km, tvoří propojenou síť, kterou řídí stanice GPS. Ty se nacházejí na tropických ostrovech a jsou napojeny na hlavní koordinační centrum v USA.
Jak funguje navigátor GPS?
Díky této síti můžete zjistit polohu výpočtem zpoždění signálu ze satelitů a pomocí těchto informací určit souřadnice. Jak nyní funguje systém GPS? Jako každá navigační síť ve vesmíru je zcela zdarma. Pracuje s vysokou účinností za všech povětrnostních podmínek a v kteroukoli denní dobu. Jediný nákup, který byste měli mít, je samotný GPS navigátor nebo zařízení, které podporuje funkce GPS. Princip fungování navigátoru je ve skutečnosti založen na dlouho používaném jednoduchém navigačním schématu: pokud přesně znáte místo, kde se nachází objekt značky, který je nejvhodnější pro roli orientačního bodu, a vzdálenost od něj k nakreslete kruh, na kterém označte svůj bod tečkou.umístění. Pokud je poloměr kruhu velký, nahraďte jej rovnou čárou. Nakreslete několik takových pruhů ze svého možného umístění směrem ke značkám, průsečík čar bude označovat vaše souřadnice na mapě. Výše uvedené satelity v tomto případě hrají pouze roli těchto značkovacích objektů ve vzdálenosti asi 18 tisíc km od vaší polohy. Přestože obíhají velkou rychlostí, jejich poloha je neustále monitorována. Každý navigátor má GPS přijímač, který je naprogramován na požadovanou frekvenci a je v přímé interakci se satelitem. Každý rádiový signál obsahuje určité množství zakódovaných informací, které zahrnují výroky o technickém stavu družice, její poloze na oběžné dráze Země a časovém pásmu (přesný čas). Mimochodem, pro získání údajů o vašich souřadnicích je nejnutnější informace o přesném čase: průběžný výpočet doby mezi návratem a příjmem rádiového signálu se násobí rychlostí samotné rádiové vlny a tzv. krátkodobé výpočty, vypočítá se vzdálenost mezi vaším navigačním zařízením a satelitem na oběžné dráze.
Problémy se synchronizací
Na základě tohoto principu navigace lze předpokládat, že k přesnému určení vašich souřadnic budete možná potřebovat pouze dva satelity, na základě jejichž signálů bude snadné najít průsečík, a nakonec - místo, kde se nacházíte. Ale bohužel technické důvody vyžadují použití jiného satelitu jako markeru. Domovproblém spočívá v hodinách GPS přijímače, které neumožňují dostatečnou synchronizaci se satelity. Důvodem je rozdíl v zobrazení času (na vašem navigátoru a v prostoru). Satelity mají drahé vysoce kvalitní atomové hodiny, což jim umožňuje držet čas s extrémní přesností, zatímco běžné přijímače takové chronometry jednoduše používat nemohou, protože rozměry, cena a složitost provozu by neumožňovaly jejich použití všude. I malá chyba 0,001 sekundy může posunout souřadnice o více než 200 km!
Třetí značka
Vývojáři se tedy rozhodli opustit obvyklou technologii quartzových hodinek v GPS navigacích a vydat se jinou cestou, přesněji - použít pro následnou křižovatku tři, respektive stejný počet čar místo dvou satelitních orientačních bodů. Řešení problému je založeno na geniálně jednoduchém východisku: když se všechny čáry ze tří určených značek protnou i s případnými nepřesnostmi, vznikne zóna v podobě trojúhelníku, jehož střed je brán jako jeho střed. - vaše pozice. Umožňuje také detekovat rozdíl v čase mezi přijímačem a všemi třemi satelity (pro které bude rozdíl stejný), což umožňuje opravit průsečík čar přesně ve středu, jinými slovy - to určuje vaši GPS souřadnice.
Jedna frekvence
Je třeba také poznamenat, že všechny satelity odesílají informace do vašeho zařízení na stejné frekvenci, což je poněkud neobvyklé. Jakfunguje GPS navigátor a jak správně vnímá všechny informace, pokud do něj všechny satelity nepřetržitě a současně posílají informace? Všechno je docela jednoduché. Pro své určení vysílají vysílače na satelitu také standardní informace v rádiovém signálu, který obsahuje zašifrovaný kód. Hlásí maximální charakteristiky družice a zapisuje se do databáze vašeho zařízení, která pak umožňuje kontrolovat data z družice s databází navigátoru. I při velkém počtu satelitů v dosahu je lze velmi rychle a snadno identifikovat. To vše zjednodušuje celé schéma a umožňuje použití menších a slabších přijímacích antén v GPS navigacích, což snižuje náklady a snižuje design a rozměry zařízení.
GPS mapy
GPS mapy se do vašeho zařízení stahují samostatně, protože sami ovlivňujete výběr oblasti, kde se chcete pohybovat. Systém pouze stanoví vaše souřadnice na planetě a funkcí map je znovu vytvořit na obrazovce grafickou verzi, na kterou jsou souřadnice aplikovány, což vám umožní navigovat v terénu. Jak v tomto případě funguje GPS? Zdarma, v tomto stavu nadále zůstává, karty v některých internetových obchodech (nejen) jsou stále placené. Často se pro zařízení s GPS navigátorem vytvářejí samostatné aplikace pro práci s mapami: placené i bezplatné. Rozmanitost map příjemně překvapí a umožní vám nastavit cestu z bodu A do bodu B co nejinformativněji a s veškerým vybavením: jaké památky budete míjet, nejkratší cestado cíle, hlasový asistent udávající směr a další.
Dodatečné vybavení GPS
GPS se používá k více než pouhému nasměrování správným směrem. Umožňuje sledovat objekt, který může obsahovat tzv. maják, neboli GPS tracker. Skládá se ze samotného přijímače signálu a vysílače založeného na gsm, 3gp nebo jiných komunikačních protokolech pro přenos informací o poloze objektu do servisních středisek, která vykonávají kontrolu. Používají se v mnoha průmyslových odvětvích: bezpečnost, lékařství, pojišťovnictví, doprava a mnoho dalších. Existují také sledovače automobilů, které se připojují výhradně k autu.
Cestujte bez problémů
S každým dalším dnem jdou hodnoty mapy a trvalého kompasu dále a dále do minulosti. Moderní technologie umožňují člověku vydláždit cestu na cestu s minimální ztrátou času, úsilí a peněz a přitom vidět ta nejzajímavější a nejzajímavější místa. To, co bylo před sto lety jen fantazií, se dnes stalo skutečností a může toho využít téměř každý: od armády, námořníků a pilotů letadel až po turisty a kurýry. Nyní získává velkou oblibu využití těchto systémů pro komerční, zábavní, reklamní průmysl, kde se každý podnikatel může ukázat na globální mapě světa a nebude vůbec těžké ho najít. Doufáme, že tento článek pomohl všem, kteří se zajímají o GPS - jak funguje, na základě čeho se určují souřadnice, jakéjeho silné a slabé stránky.
