Bu gün yəqin ki, GPS haqqında eşitməyən yoxdur. Ancaq hər kəs bunun nə olduğunu tam başa düşmür. Məqalədə qlobal yerləşdirmə sisteminin nə olduğunu, nədən ibarət olduğunu və necə işlədiyini anlamağa çalışacağıq.
Tarix
GPS naviqasiya sistemi ABŞ Müdafiə Nazirliyi tərəfindən hazırlanmış və idarə olunan Navstar kompleksinin bir hissəsidir. Kompleksin layihəsi 1973-cü ildə həyata keçirilməyə başlandı. Artıq 1978-ci ilin əvvəlində, uğurlu sınaqdan sonra onu istifadəyə verdilər. 1993-cü ilə qədər Yer ətrafında 24 peyk buraxıldı və planetimizin səthini tamamilə əhatə etdi. Navstar hərbi şəbəkəsinin mülki hissəsi Qlobal Positioning System ("qlobal yerləşdirmə sistemi") mənasını verən GPS kimi tanındı.
Onun bazası altı dairəvi orbitdə hərəkət edən peyklərdən ibarətdir. Onların eni cəmi bir yarım metr, uzunluğu isə beş metrdən bir qədər çoxdur. Bu vəziyyətdə çəki təxminən səkkiz yüz qırx kiloqramdır. Onların hamısı planetimizin istənilən yerində tam performans təmin edir.
İzləmə Kolorado ştatında yerləşən əsas idarəetmə stansiyasından həyata keçirilir. Əllinci kosmik qüvvə olan Schriver Hərbi Hava Qüvvələri bazası var.
Yer üzündə ondan çox izləmə stansiyası var. Onlara Asension adasında, Havayda, Kvajaleynda, Dieqo Qarsiyada, Kolorado Sprinqsdə, Kanaveral burnunda və sayı hər il artan digər yerlərdə rast gəlinir. Onlardan alınan bütün məlumatlar əsas stansiyada işlənir. Yenilənmiş data iyirmi dörd saatdan bir yüklənir.
Bu qlobal yerləşdirmə ABŞ Müdafiə Nazirliyi tərəfindən idarə olunan peyk sistemidir. O, istənilən havada işləyir və daim məlumat ötürür.
İş prinsipi
GPS qlobal yerləşdirmə sistemləri aşağıdakı komponentlər əsasında işləyir:
- peyk trilaterasiyası;
- peyk diapazonu;
- dəqiq vaxt arayışı;
- yer;
- düzəliş.
Gəlin onlara daha yaxından nəzər salaq.
Trilaterasiya üç peykin məlumatlarının məsafəsinin hesablanmasıdır, bunun sayəsində müəyyən bir nöqtənin yerini hesablamaq mümkündür.
Rəzibə işığın sürəti nəzərə alınmaqla, radio siqnalının onlardan qəbulediciyə keçməsi vaxtı ilə hesablanan peyklərə olan məsafə deməkdir. Vaxtı müəyyən etmək üçün psevdo-təsadüfi kod yaradılır, bunun sayəsində alıcı istənilən vaxt gecikməni düzəldə bilir.
Aşağıdakı rəqəm birbaşa göstərirsaatın dəqiqliyindən asılı olaraq. Peyklərdə bir nanosaniyə qədər dəqiq olan atom saatları var. Lakin yüksək qiymətə görə onlar hər yerdə istifadə edilmir.
Peyklər orbitdə sabit hərəkət və atmosfer müqavimətinin daralması üçün lazım olan qədər Yerdən iyirmi min kilometrdən çox yüksəklikdə yerləşir.
Dünyada qlobal yerləşdirmə sisteminin işləməsi zamanı aradan qaldırılması çətin olan səhvlərə yol verilir. Bu, siqnalın sürətin azaldığı troposfer və ionosferdən keçməsi ilə əlaqədardır ki, bu da ölçmə xətalarına səbəb olur.
Xəritələmə sisteminin komponentləri
Bir çox qlobal yerləşdirmə sistemi məhsulları və GIS xəritəçəkmə proqramları var. Onların sayəsində coğrafi məlumatlar sürətlə formalaşır və yenilənir. Bu məhsulların komponentləri GPS qəbulediciləri, proqram təminatı və məlumat saxlama cihazlarıdır.
Qəbuledicilər diferensial rejimdə işləyərək saniyədən az tezlikdə və onlarla santimetrdən beş metrə qədər dəqiqliklə hesablamalar apara bilirlər. Onlar bir-birindən ölçü, yaddaş tutumu və izləmə kanallarının sayı ilə fərqlənir.
İnsan bir yerdə dayanarkən və ya hərəkət edərkən qəbuledici peyklərdən siqnal alır və onun yeri haqqında hesablama aparır. Koordinatlar şəklində nəticələr ekranda göstərilir.
Nəzarətçilər məlumat toplamaq üçün lazım olan proqramı işlədən portativ kompüterlərdir. Proqram qəbuledicinin parametrlərinə nəzarət edir. Sürücülər varmüxtəlif ölçülər və məlumat qeydinin növləri.
Hər sistem proqram təminatı ilə təchiz olunub. Sürücüdən məlumatı kompüterinizə yüklədikdən sonra proqram "diferensial korreksiya" adlı xüsusi emal metodundan istifadə edərək məlumatların dəqiqliyini artırır. Proqram məlumatları vizuallaşdırır. Onlardan bəziləri əl ilə redaktə edilə bilər, digərləri çap edilə bilər və s.
GPS qlobal yerləşdirmə - verilənlər bazalarına daxil olmaq üçün məlumat toplamağa kömək edən sistemlər və proqram təminatı onları GIS proqramlarına ixrac edir.
Diferensial korreksiya
Bu üsul toplanmış məlumatların dəqiqliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Bu zaman qəbuledicilərdən biri müəyyən koordinatların nöqtəsində yerləşir, digəri isə naməlum yerlərdə məlumat toplayır.
Diferensial korreksiya iki yolla həyata keçirilir.
- Birincisi real vaxt rejimində diferensial korreksiyadır, burada hər bir peykin səhvləri əsas stansiya tərəfindən hesablanır və bildirilir. Yenilənmiş məlumat düzəldilmiş məlumatları göstərən rover tərəfindən qəbul edilir.
- İkincisi - sonrakı emalda diferensial korreksiya - əsas stansiya korreksiyaları birbaşa kompüterdəki fayla yazdıqda baş verir. Orijinal fayl yenilənmiş faylla birlikdə işlənir, sonra diferensial şəkildə düzəldilmiş fayl əldə edilir.
Trimble xəritəçəkmə sistemləri hər iki üsuldan istifadə edə bilir. Beləliklə, əgər real vaxt rejimi kəsilirsə, ondan sonrakı emalda istifadə etmək mümkün qalır.
Tətbiq
GPSmüxtəlif sahələrdə tətbiq edilir. Məsələn, qlobal yerləşdirmə sistemləri təbii ehtiyatlar sənayesində geniş istifadə olunur, burada geoloqlar, bioloqlar, meşəçilər və coğrafiyaçılar mövqeləri və əlavə məlumatları qeyd etmək üçün onlardan istifadə edirlər. Bu, həm də nəqliyyat axınının və kommunal sistemin idarə olunduğu infrastruktur və şəhərsalma sahəsidir.
Qlobal yerləşdirmənin GPS-sistemləri kənd təsərrüfatında da geniş istifadə olunur, məsələn, sahələrin xüsusiyyətlərini təsvir edir. Sosial elmlərdə tarixçilər və arxeoloqlar onlardan tarixi yerləri gəzmək və qeyd etmək üçün istifadə edirlər.
GPS xəritəçəkmə sistemlərinin əhatə dairəsi bununla məhdudlaşmır. Onlar dəqiq koordinatlar, vaxt və digər məlumatların lazım olduğu hər hansı digər tətbiqdə istifadə oluna bilər.
GPS qəbuledicisi
Bu, Navstar peyklərindən gələn radio siqnallarının gecikmələri haqqında məlumat əsasında antenanın mövqeyini təyin edən radioqəbuledicidir.
Ölçmələr üç-beş metr dəqiqliklə, yerüstü stansiyadan siqnal olarsa - bir millimetrə qədər ölçülür. Köhnə nümunələrdə kommersiya tipli GPS naviqatorları yüz əlli metr, yenilərində isə üç metrə qədər dəqiqliyə malikdir.
Qəbuledicilər əsasında GPS qeydləri, GPS izləyiciləri və GPS naviqatorları hazırlanır.
Avadanlıq fərdi və ya peşəkar ola bilər. İkincikeyfiyyət, iş rejimləri, tezliklər, naviqasiya sistemləri və qiymətə görə fərqlənir.
Xüsusi qəbuledicilər dəqiq koordinatlar, vaxt, hündürlük, istifadəçi tərəfindən müəyyən edilmiş başlıq, cari sürət, yol məlumatı barədə məlumat verə bilir. Məlumat cihazın qoşulduğu telefonda və ya kompüterdə göstərilir.
GPS naviqatorları: xəritələr
Xəritələr naviqatorun keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Onlar vektor və rastr növlərində olur.
Vektor variantları obyektlər, koordinatlar və digər məlumatlar haqqında məlumatları saxlayır. Onlar təbii ərazini və mehmanxanalar, yanacaqdoldurma məntəqələri, restoranlar və s. kimi bir çox obyekti təqdim edə bilər, çünki onlar şəkilləri ehtiva etmir, daha az yer tutur və daha sürətli işləyir.
Raster növləri ən sadədir. Onlar coğrafi koordinatlarda ərazinin təsvirini təmsil edirlər. Peyk fotoşəkili və ya kağız tipli xəritə çəkilə bilər - skan edilmiş.
Hazırda istifadəçinin öz obyektləri ilə əlavə edə biləcəyi naviqasiya sistemləri var.
GPS izləyiciləri
Belə radioqəbuledici qoşulduğu müxtəlif obyektlərin hərəkətlərini idarə etmək və izləmək üçün məlumatları qəbul edir və ötürür. Buraya koordinatları təyin edən qəbuledici və onları məsafədə yerləşən istifadəçiyə göndərən ötürücü daxildir.
GPS izləyiciləri gəlir:
- şəxsi, fərdi istifadə olunur;
- avtomobil, bortə qoşulmuşduravtomatik şəbəkələr.
Onlar müxtəlif obyektlərin (insanların, nəqliyyat vasitələrinin, heyvanların, malların və s.) yerini müəyyən etmək üçün istifadə olunur.
Bu cihazlar izləyicinin işlədiyi tezliklərdə müdaxilə yaradan siqnalları yatırtmaq üçün istifadə edilə bilər.
GPS-logger
Bu radiolar iki rejimdə işləyə bilir:
- müntəzəm GPS qəbuledicisi;
- logger, keçmiş yol haqqında məlumatı qeyd edir.
Bunlar ola bilər:
- portativ, kiçik ölçülü təkrar doldurulan batareya ilə təchiz olunub;
- avtomobil, bort şəbəkəsi ilə işləyir.
Müasir logger modellərində iki yüz min bal qeyd etmək mümkündür. Həmçinin, yolda istənilən nöqtəni qeyd etmək tövsiyə olunur.
Cihazlar turizm, idman, izləmə, kartoqrafiya, geodeziya və s. sahələrdə fəal şəkildə istifadə olunur.
Bu gün qlobal yerləşdirmə
Təqdim olunan məlumatlara əsasən belə qənaətə gəlmək olar ki, bu cür sistemlər artıq hər yerdə istifadə olunur və əhatə dairəsi daha da genişlənməyə meyllidir.
Qlobal mövqeləşdirmə istehlak sektorunu əhatə edir. Ən son texniki yeniliklərin istifadəsi sistemi bu bazar seqmentində ən çox axtarılanlardan birinə çevirir.
GPS ilə birlikdə Rusiyada QLONASS, Avropada isə Galileo hazırlanır.
Eyni zamanda, qlobal yerləşdirmənin çatışmazlıqları da yoxdur. Məsələn, dəmir-beton binanın bir mənzilində, tuneldə və ya zirzəmidə, dəqiq yeri müəyyənləşdirin.qeyri-mümkün. Yerdəki maqnit fırtınaları və radio mənbələri normal qəbula mane ola bilər. Naviqasiya xəritələri tez köhnəlir.
Ən böyük çatışmazlıq sistemin ABŞ Müdafiə Nazirliyindən tamamilə asılı olmasıdır, o, istənilən vaxt, məsələn, müdaxiləni yandıra və ya mülki hissəni tamamilə söndürə bilər. Buna görə də qlobal yerləşdirmə sisteminə əlavə olaraq GPS və QLONASS və Galileo-nun da inkişaf etməsi çox vacibdir.
