დღეს ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რა არის GPS, როგორ მუშაობს ეს სისტემა. მოდით ყურადღება მივაქციოთ ამ ტექნოლოგიის განვითარებას, მის ფუნქციურ მახასიათებლებს. ჩვენ ასევე განვიხილავთ ინტერაქტიული რუქების როლს სისტემაში.
GPS-ის ისტორია
გლობალური პოზიციონირების სისტემის გაჩენის ისტორია, ანუ კოორდინატების განსაზღვრა, დაიწყო შეერთებულ შტატებში ჯერ კიდევ შორეულ 50-იან წლებში, როდესაც პირველი საბჭოთა თანამგზავრი კოსმოსში გაუშვა. ამერიკელი მეცნიერების ჯგუფმა, რომელიც აკვირდებოდა გაშვებას, შენიშნა, რომ თანამგზავრის მოშორებისას ის თანაბრად ცვლიდა სიგნალის სიხშირეს. მონაცემთა ღრმა ანალიზის შემდეგ მივიდნენ დასკვნამდე, რომ თანამგზავრის, უფრო დეტალურად, მისი მდებარეობისა და გამოსხივებული სიგნალის დახმარებით, შესაძლებელია ზუსტად დადგინდეს დედამიწაზე ადამიანის მდებარეობისა და სიჩქარის დადგენა. როგორც პირიქით, ორბიტაზე თანამგზავრის სიჩქარე და მდებარეობა ზუსტი პიროვნების კოორდინატების განსაზღვრისას. სამოცდაათიანი წლების ბოლოს აშშ-ს თავდაცვის დეპარტამენტმა საკუთარი მიზნებისთვის GPS სისტემა გამოუშვა და რამდენიმე წლის შემდეგ იგი ხელმისაწვდომი გახდა სამოქალაქო გამოყენებისთვის. როგორ მუშაობს ახლა GPS სისტემა? ზუსტად ისე, როგორც მაშინ მუშაობდა, იგივე პრინციპებითა და საფუძვლებით.
სატელიტური ქსელი
დედამიწის ორბიტაზე ოცდაოთხ თანამგზავრზე მეტი რადიო წამყვანებს გადასცემს. თანამგზავრების რაოდენობა განსხვავებულია, მაგრამ ორბიტაზე ყოველთვის არის სწორი რიცხვი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს შეუფერხებელი ფუნქციონირება, პლუს ზოგიერთი მათგანი რეზერვშია, ასე რომ, თუ პირველი ვერ მოხერხდა, ისინი აიღებენ თავიანთ ფუნქციებს. ვინაიდან თითოეული მათგანის მომსახურების ვადა დაახლოებით 10 წელია, გამოდის ახალი, განახლებული ვერსიები. თანამგზავრები ბრუნავენ ექვს ორბიტაზე დედამიწის ირგვლივ 20 ათას კილომეტრზე ნაკლებ სიმაღლეზე, ის ქმნის ურთიერთდაკავშირებულ ქსელს, რომელსაც აკონტროლებს GPS სადგურები. ეს უკანასკნელი განლაგებულია ტროპიკულ კუნძულებზე და დაკავშირებულია აშშ-ის მთავარ საკოორდინაციო ცენტრთან.
როგორ მუშაობს GPS ნავიგატორი?
ამ ქსელის წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ მდებარეობა თანამგზავრებიდან სიგნალის დაყოვნების გამოთვლით და ამ ინფორმაციის გამოყენებით კოორდინატების დასადგენად. როგორ მუშაობს ახლა GPS სისტემა? როგორც ნებისმიერი სანავიგაციო ქსელი სივრცეში, ის სრულიად უფასოა. მუშაობს მაღალი ეფექტურობით ყველა ამინდის პირობებში და დღის ნებისმიერ დროს. ერთადერთი შესყიდვა, რომელიც უნდა გქონდეთ, არის თავად GPS ნავიგატორი ან მოწყობილობა, რომელიც მხარს უჭერს GPS ფუნქციებს. სინამდვილეში, ნავიგატორის მუშაობის პრინციპი ემყარება დიდი ხნის განმავლობაში გამოყენებულ მარტივ ნავიგაციის სქემას: თუ ზუსტად იცით ადგილი, სადაც მდებარეობს მარკერის ობიექტი, რომელიც ყველაზე შესაფერისია საეტაპო როლისთვის, და მანძილი მისგან. თქვენ დახაზეთ წრე, რომელზეც წერტილით მონიშნეთ თქვენი წერტილი.მდებარეობა. თუ წრის რადიუსი დიდია, მაშინ შეცვალეთ იგი სწორი ხაზით. დახაზეთ რამდენიმე ასეთი ზოლი თქვენი შესაძლო მდებარეობიდან მარკერებისკენ, ხაზების გადაკვეთის წერტილი მიუთითებს თქვენს კოორდინატებზე რუკაზე. ზემოთ მოყვანილი თანამგზავრები ამ შემთხვევაში მხოლოდ ამ მარკერის ობიექტების როლს ასრულებენ თქვენი მდებარეობიდან დაახლოებით 18 ათასი კმ დაშორებით. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი დიდი სიჩქარით ბრუნავენ, მათი მდებარეობა მუდმივად კონტროლდება. თითოეულ ნავიგატორს აქვს GPS მიმღები, რომელიც დაპროგრამებულია სასურველ სიხშირეზე და პირდაპირ ურთიერთქმედებაშია თანამგზავრთან. თითოეული რადიოსიგნალი შეიცავს გარკვეული რაოდენობის დაშიფრულ ინფორმაციას, რომელიც მოიცავს განცხადებებს თანამგზავრის ტექნიკური მდგომარეობის, დედამიწის ორბიტაზე მისი მდებარეობისა და დროის ზონის (ზუსტი დროის) შესახებ. სხვათა შორის, ზუსტი დროის შესახებ ინფორმაცია ყველაზე მეტად აუცილებელია თქვენი კოორდინატების შესახებ მონაცემების მისაღებად: რადიოსიგნალის დაბრუნებასა და მიღებას შორის დროის მიმდინარე გაანგარიშება მრავლდება თავად რადიოტალღის სიჩქარეზე და, მოკლევადიანი გამოთვლებით, გამოითვლება მანძილი თქვენს სანავიგაციო მოწყობილობასა და სატელიტს შორის ორბიტაზე.
სინქრონიზაციის პრობლემები
ნავიგაციის ამ პრინციპიდან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ თქვენი კოორდინატების ზუსტად დასადგენად შეიძლება დაგჭირდეთ მხოლოდ ორი თანამგზავრი, რომელთა სიგნალებზე დაყრდნობით ადვილი იქნება გადაკვეთის წერტილის პოვნა და ბოლოს - ადგილი სადაც ხარ. მაგრამ, სამწუხაროდ, ტექნიკური მიზეზები მოითხოვს სხვა თანამგზავრის გამოყენებას მარკერად. სახლშიპრობლემა მდგომარეობს GPS მიმღების საათში, რომელიც არ იძლევა საკმარის სინქრონიზაციას თანამგზავრებთან. ამის მიზეზი არის დროის ჩვენების განსხვავება (თქვენს ნავიგატორზე და სივრცეში). თანამგზავრებს აქვთ ძვირადღირებული მაღალი ხარისხის ატომზე დაფუძნებული საათები, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეინარჩუნონ დრო უკიდურესი სიზუსტით, ხოლო ჩვეულებრივი მიმღებები უბრალოდ ვერ გამოიყენებენ ასეთ ქრონომეტრებს, რადგან ზომები, ღირებულება და ოპერაციების სირთულე არ იძლევა მათი ყველგან გამოყენების საშუალებას. 0,001 წამის მცირე შეცდომასაც კი შეუძლია კოორდინატების გადატანა 200 კმ-ზე მეტით!
მესამე მარკერი
ასე რომ, დეველოპერებმა გადაწყვიტეს დაეტოვებინათ კვარცის საათების ჩვეული ტექნოლოგია GPS ნავიგატორებში და აეღოთ სხვა გზა, უფრო ზუსტად - გამოიყენოთ სამი, შესაბამისად, იგივე რაოდენობის ხაზი მომდევნო კვეთაზე ორი სატელიტური ღირშესანიშნაობის ნაცვლად.. პრობლემის გადაწყვეტა ეფუძნება ეშმაკურად მარტივ გამოსავალს: როდესაც სამი დანიშნული მარკერიდან ყველა ხაზი იკვეთება, თუნდაც შესაძლო უზუსტობებით, იქმნება ზონა სამკუთხედის სახით, რომლის ცენტრი აღებულია როგორც მისი შუა. - თქვენი ადგილმდებარეობა. ის ასევე საშუალებას გაძლევთ ამოიცნოთ დროის სხვაობა მიმღებსა და სამივე თანამგზავრს შორის (რომლებისთვისაც განსხვავება იგივე იქნება), რაც საშუალებას გაძლევთ შეასწოროთ ხაზების გადაკვეთა ზუსტად ცენტრში, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ - ეს განსაზღვრავს თქვენს GPS კოორდინატები.
ერთჯერადი სიხშირე
ასევე უნდა აღინიშნოს, რომ ყველა თანამგზავრი აგზავნის ინფორმაციას თქვენს მოწყობილობაზე იმავე სიხშირით და ეს საკმაოდ უჩვეულოა. Როგორმუშაობს თუ არა GPS ნავიგატორი და როგორ აღიქვამს ყველა ინფორმაციას სწორად, თუ ყველა თანამგზავრი განუწყვეტლივ და ერთდროულად აგზავნის მას ინფორმაციას? ყველაფერი საკმაოდ მარტივია. საკუთარი თავის დასადგენად, თანამგზავრზე გადამცემები ასევე აგზავნიან სტანდარტულ ინფორმაციას რადიოსიგნალში, რომელიც შეიცავს დაშიფრულ კოდს. ის იტყობინება სატელიტის მაქსიმალურ მახასიათებლებს და შედის თქვენი მოწყობილობის მონაცემთა ბაზაში, რომელიც შემდეგ საშუალებას გაძლევთ შეამოწმოთ მონაცემები სატელიტიდან ნავიგატორის მონაცემთა ბაზაში. თანამგზავრების დიდი რაოდენობით დიაპაზონშიც კი, მათი იდენტიფიცირება ძალიან სწრაფად და მარტივად შეიძლება. ეს ყველაფერი ამარტივებს მთელ სქემას და იძლევა უფრო მცირე და სუსტი მიმღები ანტენების გამოყენების საშუალებას GPS ნავიგატორებში, რაც ამცირებს ღირებულებას და ამცირებს მოწყობილობების დიზაინსა და ზომებს.
GPS რუკები
GPS რუკები ჩამოიტვირთება თქვენს მოწყობილობაზე ცალკე, რადგან თქვენ თავად ახდენთ გავლენას იმ უბნის არჩევანზე, სადაც გსურთ გადაადგილება. სისტემა მხოლოდ ადგენს თქვენს კოორდინატებს პლანეტაზე, ხოლო რუქების ფუნქციაა ეკრანზე ხელახლა შექმნას გრაფიკული ვერსია, რომელზედაც გამოყენებულია კოორდინატები, რაც საშუალებას გაძლევთ ნავიგაცია რელიეფზე. როგორ მუშაობს GPS ამ შემთხვევაში? უფასოა, ის აგრძელებს ამ სტატუსში ყოფნას, ზოგიერთ ონლაინ მაღაზიაში (და არა მარტო) ბარათები კვლავ ფასიანია. ხშირად, GPS ნავიგატორის მქონე მოწყობილობისთვის იქმნება ცალკეული აპლიკაციები რუკებთან მუშაობისთვის: ფასიანიც და უფასოც. რუქების მრავალფეროვნება სასიამოვნოდ აოცებს და საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ გზა A წერტილიდან B წერტილამდე რაც შეიძლება ინფორმაციულად და ყველანაირი კეთილმოწყობით: რომელ ღირსშესანიშნაობებს გაივლით, უმოკლეს გზაზედანიშნულების ადგილამდე, ხმოვანი ასისტენტი მიმართულების მითითებით და სხვა.
დამატებითი GPS აღჭურვილობა
GPS გამოიყენება არა მხოლოდ სწორი მიმართულებით მითითებისთვის. ის საშუალებას გაძლევთ თვალყური ადევნოთ ობიექტს, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს ეგრეთ წოდებულ შუქურს ან GPS ტრეკერს. იგი შედგება თავად სიგნალის მიმღებისგან და gsm, 3gp ან სხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლებზე დაფუძნებული გადამცემისგან, ობიექტის ადგილმდებარეობის შესახებ ინფორმაციის გადასაცემად სერვის ცენტრებში, რომლებიც აკონტროლებენ. ისინი გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში: უსაფრთხოება, სამედიცინო, დაზღვევა, ტრანსპორტი და მრავალი სხვა. ასევე არის მანქანის ტრეკერები, რომლებიც უკავშირდებიან ექსკლუზიურად მანქანას.
იმოგზაურე უპრობლემოდ
ყოველი გასული დღე, რუკისა და მუდმივი კომპასის მნიშვნელობები უფრო და უფრო მიდის წარსულში. თანამედროვე ტექნოლოგიები საშუალებას აძლევს ადამიანს გაუხსნას გზა თავის მოგზაურობას დროის, ძალისხმევისა და ფულის მინიმალური დაკარგვით, ყველაზე საინტერესო და საინტერესო ადგილების ნახვით. ის, რაც დაახლოებით ერთი საუკუნის წინ ფანტაზია იყო, დღეს რეალობად იქცა და თითქმის ყველას შეუძლია ისარგებლოს ამით: სამხედროებიდან, მეზღვაურებიდან და თვითმფრინავის მფრინავებიდან ტურისტებსა და კურიერებამდე. ახლა ამ სისტემების გამოყენება კომერციული, გასართობი, სარეკლამო ინდუსტრიისთვის დიდ პოპულარობას იძენს, სადაც ყველა მეწარმეს შეუძლია მსოფლიოს გლობალურ რუკაზე მიუთითოს საკუთარი თავი და მისი პოვნა საერთოდ არ გაუჭირდება. ვიმედოვნებთ, რომ ეს სტატია დაეხმარა ყველას, ვისაც აინტერესებს GPS - როგორ მუშაობს, რის საფუძველზე განისაზღვრება კოორდინატები, რამისი ძლიერი და სუსტი მხარეები.
