GPS necə işləyir? GPS-naviqatorun iş prinsipləri

Mündəricat:

GPS necə işləyir? GPS-naviqatorun iş prinsipləri
GPS necə işləyir? GPS-naviqatorun iş prinsipləri
Anonim

Bu gün biz GPS nədir, bu sistemin necə işlədiyi haqqında danışacağıq. Bu texnologiyanın inkişafına, onun funksional xüsusiyyətlərinə diqqət yetirək. İnteraktiv xəritələrin sistemdə oynadığı rolu da müzakirə edəcəyik.

GPS Tarixi

gps naviqatoru necə işləyir
gps naviqatoru necə işləyir

Qlobal yerləşdirmə sisteminin və ya koordinatların müəyyən edilməsinin yaranma tarixi ABŞ-da hələ 50-ci illərdə ilk sovet peyki kosmosa buraxılan zaman başlamışdır. Buraxılışı izləyən amerikalı alimlər qrupu peyk uzaqlaşdıqca onun siqnal tezliyini bərabər şəkildə dəyişdiyini müşahidə ediblər. Məlumatları dərindən təhlil etdikdən sonra onlar belə qənaətə gəliblər ki, peykin köməyi ilə daha ətraflı şəkildə onun yeri və yayılan siqnalı ilə insanın yer üzündəki yerini və sürətini dəqiq müəyyən etmək, həmçinin əksinə, dəqiq şəxsin koordinatlarını təyin edərkən peykin orbitdəki sürəti və yeri. Yetmişinci illərin sonunda ABŞ Müdafiə Nazirliyi öz məqsədləri üçün GPS sistemini işə saldı və bir neçə ildən sonra o, mülki istifadə üçün əlçatan oldu. GPS sistemi hazırda necə işləyir? Məhz o vaxt işlədiyi kimi, eyni prinsiplərə və əsaslara görə.

Peyk şəbəkəsi

gps stansiyaları
gps stansiyaları

Yer orbitindəki iyirmi dörddən çox peyk radio ankerləri ötürür. Peyklərin sayı dəyişir, lakin rəvan işləməyi təmin etmək üçün orbitdə həmişə lazımi sayda var, üstəlik onlardan bəziləri ehtiyatdadır ki, birincisi uğursuz olarsa, onlar öz funksiyalarını götürəcəklər. Onların hər birinin xidmət müddəti təqribən 10 il olduğu üçün yeni, təkmilləşdirilmiş versiyalar istifadəyə verilir. Peyklər Yer ətrafında altı orbitdə 20 min km-dən az yüksəklikdə fırlanır, GPS stansiyaları tərəfindən idarə olunan bir-birinə bağlı şəbəkə təşkil edir. Sonuncular tropik adalarda yerləşir və ABŞ-dakı əsas koordinasiya mərkəzinə bağlıdır.

GPS Naviqator necə işləyir?

gps xəritələri
gps xəritələri

Bu şəbəkə sayəsində siz peyklərdən gələn siqnalın gecikməsini hesablamaqla və bu məlumatdan istifadə edərək koordinatları təyin etməklə yeri öyrənə bilərsiniz. GPS sistemi hazırda necə işləyir? Kosmosdakı hər hansı bir naviqasiya şəbəkəsi kimi, tamamilə pulsuzdur. Bütün hava şəraitində və günün istənilən vaxtında yüksək səmərəliliklə işləyir. Sizə lazım olan yeganə alış GPS naviqatorunun özü və ya GPS xüsusiyyətlərini dəstəkləyən cihazdır. Əslində, naviqatorun işləmə prinsipi uzun müddət istifadə edilən sadə naviqasiya sxeminə əsaslanır: əgər siz marker obyektinin yerləşdiyi yeri, oriyentir rolu üçün ən uyğun olanı və ondan məsafəni dəqiq bilirsinizsə. siz, nöqtənizi nöqtə ilə qeyd edən bir dairə çəkin.yer. Dairənin radiusu böyükdürsə, onu düz bir xətt ilə əvəz edin. Mümkün yerinizdən markerlərə doğru bir neçə belə zolaq çəkin, xətlərin kəsişmə nöqtəsi xəritədə koordinatlarınızı göstərəcəkdir. Yuxarıda göstərilən peyklər bu vəziyyətdə sadəcə olaraq yerləşdiyiniz yerdən təxminən 18 min km məsafədə olan bu marker obyektlərinin rolunu oynayır. Onlar böyük sürətlə orbitdə fırlansalar da, onların yerləşdiyi yerə daim nəzarət edilir. Hər bir naviqatorda GPS qəbuledicisi var, o, istənilən tezlikdə proqramlaşdırılıb və peyklə birbaşa qarşılıqlı əlaqədədir. Hər bir radiosiqnalda peykin texniki vəziyyəti, onun Yerin orbitində yerləşməsi və saat qurşağı (dəqiq vaxt) haqqında bəyanatlar daxil olan müəyyən miqdarda kodlaşdırılmış məlumat var. Yeri gəlmişkən, dəqiq vaxt haqqında məlumat koordinatlarınız haqqında məlumat əldə etmək üçün ən zəruridir: radio siqnalının qaytarılması və qəbulu arasındakı müddətin davam edən hesablanması radio dalğasının sürətinə vurulur və qısamüddətli hesablamalar zamanı naviqasiya cihazınız və orbitdəki peyk arasındakı məsafə hesablanır.

Sinxronizasiya problemləri

gps qəbuledicisi
gps qəbuledicisi

Bu naviqasiya prinsipinə əsaslanaraq güman etmək olar ki, koordinatlarınızı dəqiq müəyyən etmək üçün sizə siqnallarına əsasən kəsişmə nöqtəsini tapmaq asan olacaq və sonda yalnız iki peyk lazım ola bilər. - olduğun yer. Amma təəssüf ki, texniki səbəblər marker kimi başqa bir peykin istifadəsini tələb edir. evproblem peyklərlə kifayət qədər sinxronizasiya etməyə imkan verməyən GPS qəbuledicisinin saatındadır. Bunun səbəbi, vaxt göstəricisindəki fərqdir (navigatorunuzda və məkanda). Peyklərdə yüksək keyfiyyətli atom əsaslı saatlar var ki, bu da onlara vaxtı həddindən artıq dəqiqliklə saxlamağa imkan verir, adi qəbuledicilər isə sadəcə olaraq belə xronometrlərdən istifadə edə bilmirlər, çünki ölçüləri, dəyəri və əməliyyatın mürəkkəbliyi onları hər yerdə istifadə etməyə imkan vermir. 0,001 saniyəlik kiçik bir xəta belə koordinatları 200 km-dən çox dəyişə bilər!

Üçüncü marker

gps izləyicisi
gps izləyicisi

Beləliklə, tərtibatçılar GPS naviqatorlarında adi kvars saatları texnologiyasını tərk etmək və daha dəqiq desək, fərqli bir yol tutmaq qərarına gəldilər - iki peyk nişanı əvəzinə sonrakı kəsişmə üçün müvafiq olaraq üç eyni sayda xəttdən istifadə edin.. Problemin həlli dahiyanə sadə çıxış yoluna əsaslanır: üç təyin olunmuş markerin bütün xətləri hətta mümkün qeyri-dəqiqliklərlə də kəsişdikdə, mərkəzi onun ortası kimi qəbul edilən üçbucaq şəklində zona yaradılır. - yeriniz. O, həmçinin qəbuledici ilə hər üç peyk arasında vaxt fərqini aşkar etməyə imkan verir (bunun üçün fərq eyni olacaq), bu da xətlərin kəsişməsini tam olaraq mərkəzdə düzəltməyə imkan verir, başqa sözlə - bu, sizin GPS koordinatları.

Tək tezlik

gps koordinatları
gps koordinatları

Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bütün peyklər cihazınıza eyni tezlikdə məlumat göndərir və bu, qeyri-adi haldır. NecəGPS naviqatoru işləyirmi və bütün peyklər davamlı və eyni vaxtda ona məlumat göndərirsə, bütün məlumatları necə düzgün qəbul edir? Hər şey olduqca sadədir. Özlərini müəyyən etmək üçün peykdəki ötürücülər şifrələnmiş kodu ehtiva edən radio siqnalında standart məlumat da göndərirlər. O, peykin maksimum xüsusiyyətləri haqqında məlumat verir və cihazınızın məlumat bazasına daxil edilir, sonra naviqatorun məlumat bazası ilə peykdən məlumatları yoxlamağa imkan verir. Çoxlu sayda peyk diapazonunda olsa belə, onları çox tez və asanlıqla müəyyən etmək olar. Bütün bunlar bütün sxemi sadələşdirir və GPS naviqatorlarında daha kiçik və zəif qəbuledici antenaların istifadəsinə imkan verir ki, bu da xərcləri azaldır və cihazların dizaynını və ölçülərini azaldır.

GPS xəritələri

GPS xəritələri cihazınıza ayrıca endirilir, çünki siz özünüz köçmək istədiyiniz ərazinin seçiminə təsir edirsiniz. Sistem yalnız planetdə sizin koordinatlarınızı təyin edir və xəritələrin funksiyası ekranda koordinatların tətbiq olunduğu qrafik versiyanı yenidən yaratmaqdır ki, bu da ərazini idarə etməyə imkan verir. Bu halda GPS necə işləyir? Pulsuz, bu statusda qalmağa davam edir, bəzi onlayn mağazalardakı kartlar (yalnız deyil) hələ də ödənilir. Çox vaxt GPS naviqatoru olan bir cihaz üçün xəritələrlə işləmək üçün ayrıca proqramlar yaradılır: həm pullu, həm də pulsuz. Xəritələrin müxtəlifliyi sizi xoş təəccübləndirir və A nöqtəsindən B nöqtəsinə qədər mümkün qədər məlumatlı və bütün şəraiti olan yolu qurmağa imkan verir: hansı görməli yerlərdən keçəcəksiniz, ən qısa yoltəyinat yerinə, istiqaməti göstərən səsli köməkçi və digərləri.

Əlavə GPS avadanlığı

GPS sizi düzgün istiqamətə yönəltməkdən daha çoxu üçün istifadə olunur. O, sizə mayak adlanan və ya GPS izləyicisi ola bilən obyekti izləməyə imkan verir. O, siqnal qəbuledicisinin özündən və obyektin yeri haqqında məlumatı idarəetməni həyata keçirən xidmət mərkəzlərinə ötürmək üçün gsm, 3gp və ya digər rabitə protokollarına əsaslanan ötürücüdən ibarətdir. Onlar bir çox sənaye sahələrində istifadə olunur: təhlükəsizlik, tibbi, sığorta, nəqliyyat və bir çox başqaları. Yalnız avtomobilə qoşulan avtomobil izləyiciləri də var.

Problemsiz səyahət

gps necə işləyir
gps necə işləyir

Hər keçən gün xəritənin və daimi kompasın dəyərləri keçmişə doğru irəliləyir. Müasir texnologiyalar insana minimum vaxt, səy və pul itkisi ilə ən maraqlı və maraqlı yerləri seyr etməklə öz səyahətinə yol açmağa imkan verir. Təxminən bir əsr əvvəl fantaziya olan şey bu gün reallığa çevrilib və demək olar ki, hər kəs bundan yararlana bilər: hərbçilərdən, dənizçilərdən və təyyarə pilotlarından tutmuş turistlərə və kuryerlərə qədər. İndi bu sistemlərin kommersiya, əyləncə, reklam sənayesi üçün istifadəsi böyük populyarlıq qazanır, burada hər bir sahibkar özünü dünyanın qlobal xəritəsində göstərə bilər və onu tapmaq heç də çətin olmayacaq. Ümid edirik ki, bu məqalə GPS ilə maraqlanan hər kəsə kömək etdi - necə işləyir, koordinatlar hansı əsaslarla müəyyən edilir, nəonun güclü və zəif tərəfləri.

Tövsiyə: