Как работает GPS
GPS – это глобальная навигационная система. Была создана в 70-х годах 20 столетия. Разработка этой технологии принадлежит США. Изначально это была военная разработка, которая со временем стала применяться не только для военных целей. Как любая технология, GPS со временем улучшался и радиус определения объекта сузился с 200 метров до нескольких метров.
GPS работает от спутников, которые находятся на стационарной околоземной орбите. Для определения местоположения необходимо три спутника, каждый из которых посылает сигнал на GPS-навигатор и таким образом возможно определить точное местоположение объекта.
Глобальная навигационная система имеет три составляющие: космическую, наземную и оборудование пользователей. Космическая составляющая — это 24 спутника, которые вращаются вокруг Земли по 6 орбитам. Наземная составляющая включает в себя 4 станции для слежения, которые находятся на островах в тропиках. Оборудование пользователей в свою очередь улавливает и обрабатывает сигналы.
Принцип работы GPS основан на использовании радиосигналов. Каждый GPS-навигатор имеет антенну, которая улавливает сигналы со спутника. Спутники передают сигналы на Землю непрерывно. GPS-навигатор улавливает сигналы от трех ближайших к нему спутников.
GPS работает практически в любою погоду. Не работает он только около полюсов. На полюсах выходят силовые линии магнитного поля Земли и в этом месте происходит их столкновение с заряженными частицами Солнца. Когда это происходит, мы видим полярное сияние. Это создает помехи. Сигнал от спутников очень слабый, его легко заглушить. В помещениях, например, сигналы со спутника трудно уловить, так как они практически не проходят через стены из бетона. В подвалах или тоннелях сигнал совсем невозможно принять. Сильная облачность также может давать погрешности в приеме сигнала.
Аналоги GPS
Некоторые страны, наравне с США, разработали аналог системе GPS. Некоторые страны находятся еще на стадии разработки. Вот перечень стран, которые имеют собственную технологию, аналогичную GPS:
- Россия.
- Европа.
- Китай.
- Индия.
Цели разработки GPS
- Измерение расстояния.
- Измерение точного времени.
- Определение местоположения. Местоположение возможно определить как на поверхности Земли, так и на околоземной орбите.
В гражданских целях GPS применяется в различных сферах деятельности: в геодезии, картографии, навигации, для определения тектоники плит, для определения местонахождения людей (например, позвонивших в 911).
На сегодняшний день GPS-навигаторами оборудованы автомобили, самолеты, морские и речные корабли, смартфоны и даже наручные часы.