| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
Всё о спутниковой навигации
Ещё совсем недавно электроникой для определения своих координат пользовались исключительно военные, лётчики, моряки, полярники. Однако сегодня эти устройства весьма популярны у водителей и даже у пешеходов.
В любом спутниковом навигаторе можно найти две основные части:спутниковый приёмник, который принимает сигналы со спутника и на их основании вычисляет координаты, и картографический модуль, который отображает карту и указывает на ней местоположение навигатора. Современные картографические модули могут выполнять и более сложные функции:прокладывать маршруты из одной точки в другую, учитывая при этом, например, пробки на дорогах, показывать высоту над уровнем мирового океана, вычислять скорость движения и т. д. Приёмник спутниковых сигналов может как находиться внутри корпуса навигатора и составлять с ним единое целое, так и быть подключенным к нему. В таком случае картографической составляющей является обычный компьютер на котором установлена специальная программа (например, КПК или ноутбук с установленным российским программным комплектом "Навител навигатор").
Для определения координат навигатор использует сигналы, которые испускают установленные на спутниках излучатели. В этом сигнале содержится информация о координатах спутника и точное время, когда сигнал был отправлен. Получив такой сигнал, приёмник вычисляет задержку, с которой сигнал "долетел" до него; именно с этой целью каждый раз при определении координат идёт синхронизация часов, встроенных в навигатор, с часами, установленными на спутнике. Скорость распространения радиоволн постоянна; таким образом появляется возможность вычислить расстояние от спутника до навигатора. Для определения местоположения приёмнику нужно принять сигнал как минимум от трёх спутников; в идеале при этом они должны находиться под углом 120 градусов друг к другу. Однако такое практически невозможно, поэтому для стабильной работы навигатора и более точного определения координат (т. е. точности позиционирования) необходимо четыре и более спутников. Навигатору нужно решить несложную геометрическую задачку - найти точку пересечения четырёх сфер с известными радиусами и с известными координатами их центров. Если же в зоне видимости расположено только три спутника, то вместо четвёртого используется Земной шар. Его координаты заранее известны и его поверхность тоже представляет собой сферу, однако навигатор в таком случае не может определять высоту над уровнем моря.
Понятное дело, что для определения координат критически важна правильность хода и точность спутниковых часов, ведь скорость прохождения радиоволн равна скорости света. С этой целью внутри спутника расположены сверхточные атомные часы. Отклонение таких часов не превышает одной секунды в 3 миллиона лет.
Наиболее известной системой глобального позиционирования является американская NAVSTAR GPS (NAVigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System). Система состоит из тридцати одного спутника; первый из них был выведен на орбиту в 1974 году, а в 1993 году их число достигло двадцати четырёх. Именно столько орбитальных аппаратов необходимо для покрытия всей поверхности Земли. Система, созданная для нужд министерства обороны США, поначалу использовалась исключительно американскими военными. Со временем её разрешили использовать и гражданскому населению. Точность позиционирования искусственно снижалась, чтобы в руки иностранных армий не попало ценное средство навигации. В 2001 году искусственное снижение точности позиционирования убрали. На данный момент система не имеет аналогов.
Однако в мире давно разрабатывается несколько альтернативных систем глобального позиционирования. Самая крупная из них - это российская ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система).
ГЛОНАСС стал разрабатываться ещё в восьмидесятые годы прошлого столетия. Система по - прежнему стала создаваться для нужд военных. Однако было официально объявлено, что система станет доступной для обычных гражданских пользователей. В начале 2009 года ракета - носитель "Протон" вывела на орбиту сразу три новых спутника ГЛОНАСС, благодаря чему их количество стало достаточным для охвата всей территории России. Однако в 2009 году система должна пополниться ещё шестью новыми спутниками, благодаря чему она начнёт охватывать всю площадь Земного шара. В свободной продаже ГЛОНАСС - навигаторов до сих пор нет, однако заранее известно, что системы буду взаимодополняемы, т. е. все навигаторы смогут использовать и американскую систему GPS и её российский аналог, причём делаться это будет одновременно. Таким образом, при наличии в зоне видимости трёх спутников GPS и двух спутников ГЛОНАСС навигатор сможет очень точно определить местоположение за счёт использования спутников обоих систем.
Помимо ГЛОНАСС и GPS в мире создаётся ещё одна система глобальной навигации - европейская Galileo. Её главное отличие от первых двух состоит в том, что она является полностью коммерческим проектом и не имеет никакого отношения к военным структурам (строится Европейским космическим агентством при участии стран Латинской Америки, России и Китая).
Кроме того, разработками своих собственных систем глобального позиционирования занимаются Индия и Китай.
|
|
Категория: Компьютерный ликбез | Добавил: Promodz (22.06.2009) |
| Просмотров: 3235
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
|
