GPS: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить - [2]

Шрифт
Интервал

Новая «общественная потребность»

До 1991 года существовали практические ограничения на применение GPS из-за отсутствия в России разработок этой техники гражданского применения. Сейчас же спутниковое местоопределение становится для нас новой «общественной потребностью», такой же необходимой и доступной, какой давно стала телефонная связь.

Более 300 млн. человек в мире пользуются системой GPS, с помощью которой путешественник может определять свои координаты, а пилот посадить самолет в зоне с нулевой видимостью. В ближайшее десятилетие возможности глобальной системы позиционирования значительно расширятся.

Возможности системы глобального позиционирования в ближайшие 10 лет станут намного шире. Пользователь сможет определять свои координаты с точностью до метра. Возможности системы GPS будут расширяться за счет модернизации, подразумевающей: введение дополнительных каналов сигнала на спутнике, увеличение мощности сигнала и усовершенствование системы его коррекции, использование направленных антенн, а также интеграцию с телевизионными и телефонными сотовыми сетями.

Ее новыми возможностями в первую очередь смогут воспользоваться военные, для которых она и создавалась. Самолеты военно-морских сил США смогут приземляться на палубу авианосца в полной темноте. Система сможет отслеживать местонахождение воздушных судов на всем протяжении полета. В ближайшее время GPS поможет контролировать движение автомобильного транспорта, обеспечивая безопасность дорожного движения, усовершенствованная система сможет быть применена в электроэнергетике, в телекоммуникациях, при добыче полезных ископаемых, картографии и даже в сельском хозяйстве. Кроме того, любой путешественник сможет воспользоваться GPS на всей территории земного шара.

Небо ограничивает

Создание глобальной системы позиционирования началось в США в 1978 г. с запуска первого спутника Navstar. В то время министерство обороны решило помочь 40 тыс. американским военнослужащим научиться определять свои координаты на земле, в воде и воздухе. Лишь в 80-х гг. картографы и геофизики получили доступ к сигналам спутников, а гражданские лица стали пользоваться системой с начала 90-х гг., когда на орбите находились 24 спутника системы GPS. Сегодня около 30 млн. человек используют GPS-навигацию, благодаря которой капитаны судов, водители автомобилей и любители приключений определяют свои координаты. В магазинах каждый месяц продается около 200 тыс. приемников. В 2003 г. по всему миру их продано на $3,5 млрд., и, по прогнозам маркетинговой фирмы Frost@Sallivan, с 2010 г. ежегодные показатели могут вырасти до $10 млрд. (Цифры не включают доходы от предприятий, работающих в отрасли.) Более 50% оборудования приобретают частные лица, 40% — коммерческие структуры, и лишь 8% — военные.

Америка не одинока, разворачивая космические навигационные системы. В период «холодной войны» Россия разместила на космической орбите спутники Glonass. В ближайшее время эта отрасль будет стремительно развиваться и GPS-приемниками будут оборудованы как легковые автомобили, так и мобильные телефоны. Вскоре стартует европейский проект Galileo, который может произвести передел рынка спутниковой навигации.

Приобретя GPS-приемник стоимостью в $100, человек может рассчитывать на отклонение в 5-10 м. Армейские приборы позволяют определять местонахождение с точностью до 5 м. Если же GPS-приемник получает сигнал от наземной станции и проводит соответствующую коррекцию данных, его точность возрастает до 0,5 м.

Информационный дождь из космоса

Чтобы понять, что нас ждет в будущем, давайте разберемся, чем мы располагаем сегодня. Спутники передают сигналы двух видов. Один из них несет информацию о местонахождении спутника и времени передачи сигнала. Он принимается стационарными наземными станциями, обрабатывается и отправляется на спутник, который передает его всем пользователям системы. Второй сигнал — код, необходимый для определения времени передачи сигнала. Создатели системы называют его псевдослучайным шумом.

Чтобы преодолеть расстояние в 20 тыс. км, сигналу требуется время. Если пользователь сможет с помощью своего приемника, в который заложен код, определить время его отправления, то несложно будет зафиксировать время его прохождения и, умножив полученные данные на скорость распространения, рассчитать расстояние до спутника.

Если в GPS-приемник установить часы, то, получив удаление от трех спутников, пользователь сможет определить широту, долготу и высоту своего местонахождения. Сигнал, идущий от спутников, напоминает три сферы, пересекающиеся в различное время в разных точках. Для пользователя, находящегося на Земле, существует только один момент их соприкосновения в данный промежуток времени. Для более слаженной синхронизации сигнала на спутниках установлены атомные часы, обеспечивающие точность хода до одной миллиардной. В большинстве GPS-приемников они могут отставать на одну или более секунд в день. Можно подсчитать, что ошибка всего в одну секунду изменит расстояние от спутника до пользователя на 300 тыс. км. Инженеры называют процесс измерения расстояния между спутником и пользователем псевдоизмерением. Дело в том, что погрешность присутствует и в сигналах от четырех спутников, в результате чего мы получаем четыре уравнения с четырьмя неизвестными.


Еще от автора Борис Константинович Леонтьев
Похождения штандартенфюрера CC фон Штирлица (Книги 1,3,5,7,8)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Секреты сканирования на ПК

Описаны методы создания изображений на персональном компьютере с использованием так называемого сканирующего устройства: приведены характеристики ручных, листовых, планшетных, барабанных и слайд-сканеров. С помощью диска вы научитесь сканировать как черно-белые, так и цветные изображения, узнаете о глубине цвета, размере области сканирования, способах подключения сканера к персональному компьютеру, о том, как правильно выбрать сканер и соответствующее программное обеспечение.


Триумф Великого Комбинатора, или возвращение Остапа Бендера

Неужели свершилось долгожданное и, наконец-то, появились новые приключения великого комбинатора после его неудачной попытки перехода румынской границы?! Да, свершилось. Командор теперь – наученный горьким опытом солидный, предприимчивый деятель, "большой интеллигент". Орудует он еще в годы существования "железного занавеса" СССP. Его неуемная энергия направлена главным образом на то, чтобы, добившись крупными махинациями отъема бешеных денег, переправить их в Швейцарию. Конечно, это ему удается провернуть.


В осенней тишине

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Рекомендуем почитать
Программируем Arduino. Профессиональная работа со скетчами.

Arduino — стандартный микроконтроллер, получивший широкое признание у инженеров, мастеров и преподавателей благодаря своей простоте, невысокой стоимости и большому разнообразию плат расширения. Платы расширения, подключаемые к основной плате Arduino, позволяют выходить в Интернет, управлять роботами и домашней автоматикой.Простые проекты на основе Arduino не вызывают сложностей в реализации. Но, вступив на территорию, не охваченную вводными руководствами, и увеличивая сложность проектов, вы быстро столкнетесь с проблемой нехватки знаний — врагом всех программистов.Эта книга задумана как продолжение бестселлера «Programming Arduino: Getting Started with Sketches».


The Ebook. Книга об электронных книгах

Эта «книга — об электронных книгах». Скорее всего, в бумажном виде, но об электронных книгах. Возможно наоборот. Это уже электронная книга для тех, кто хочет читать, используя в качестве носителя какое-то устройство. Книга состоит из такого материала, который обогатит ваши знания за короткое время. В ней представлена базовая информация об электронных книгах и более углублённая информация для профессионалов разного уровня.


Зачем переплачивать? Как сэкономить при покупке ноутбуков, смартфонов, комплектующих и другой техники

Современное общество является технологическим – мы со всех сторон окружены машинами. Эти машины готовят нам еду, развлекают нас, помогают преодолевать огромные расстояния, безгранично увеличивают наши возможности познания мира и безмерно усиливают нашу продуктивность.Эта книга не о том, как избавиться от машин. Эта книга о том, как получить максимум пользы от вложения ваших, с таким трудом заработанных, средств в технику, которая помогает решать ваши задачи.Если вы обходитесь без техники, немедленно отложите эту книгу – она не для вас.


4PDA, 2007 № 01

Знания — это интеллектуальная недвижимость. После покупки КПК практически каждый пытается настроить его «под себя». Большинство настроек можно сделать штатным способом через менюшки и кнопочки, а остальное можно настроить с помощью специальных программ. Но что делать, если таковой нет? Есть некоторые вещи, сделать которые можно только посредством редактирования системного реестра Windows, где хранится информация о настройках операционной системы и программах. Читайте об этом в статье «Редактируем реестр».


Информатика: аппаратные средства персонального компьютера

Рассмотрены основы информатики и описаны современные аппаратные средства персонального компьютера. Сформулированы подходы к определению основных понятий в области информатики и раскрыто их содержание. Дана классификация современных аппаратных средств персонального компьютера и приведены их основные характеристики. Все основные положения иллюстрированы примерами, в которых при решении конкретных задач используются соответствующие программные средства.Рекомендуется для подготовки по дисциплине «Информатика».


Народные советы. Железо ПК

Очень сложно было разделить все проблемы на разделы (т.к. одна проблема может относиться сразу к нескольким разделам), поэтому советуем просмотреть и другие разделы, если Вы не найдете решение/описание нужной Вам в соответствующем разделе.  Надеемся, что этот справочник поможет Вам в трудную минуту. Здесь содержатся описания наиболее частых проблем, возникающих при работе с компьютером, и методы их решения (и даже предотвращения)!  Если ни один из этих советов Вам не поможет - обращайтесь к мастеру. Если ваш компьютер еще на гарантии, то сами лучше в системник не лезьте (если Вы, конечно, не "мастер-самоучка"), а просто проверьте все внешние факторы (провода, подключения, разъемы и т.д.)