Що таке gps і навіщо він потрібен

GPS (Global Positioning System) перекладається як "глобальна система позиціонування". Її існування і вільна доступність дозволяє будь-кому, має відповідне обладнання, з високою точністю визначати свої координати, висоту над рівнем моря і інші дані.

Технічно GPS являє собою систему з більш ніж двадцяти штучних супутників землі (для роботи системи необхідно 24, реально ж супутників більше для збільшення надійності), головною управляючою станції і станцій спостереження. Супутники безперервно передають дані на декількох частотах. Приймач GPS, отримавши ці дані і обчисливши час проходження сигналу від супутника може визначити свої координати, місцевий час і т.п. Безперервно (зазвичай один раз в секунду) оновлюючи ці дані, приймач в змозі визначити свою швидкість, напрямок руху та інші показники. Головна керуюча станція і станції спостереження необхідні, головним чином, для коригування орбіт супутників і для моніторингу їх стану. Система була створена і підтримується на замовлення Міністерства оборони США. На початку 90-х років систему було дозволено використовувати в цивільних цілях.

Послуги системи GPS розповсюджуються ніде в світі безкоштовно і все, що потрібно для її використання - відповідний приймач. В СРСР була створена система, подібна GPS, яка існує до цих пір - система ГЛОНАСС. Функціонально вона дуже схожа на американську систему, але на даний момент в ній бракує супутників (значить, система не працює по всьому світу), а цивільних приймачів немає у вільному продажу. Система GPS може використовуватися в самих різних областях - від туризму до геодезичних і кадастрових робіт. Зараз існує велика кількість недорогих GPS-приймачів.

Функції приймачів GPS

Отже, якщо ви тільки починаєте використання GPS, то швидше за все ви зупините свій вибір на одній з моделей початкового вибору.

Всі моделі GPS приймачів, починаючи з найдешевших, мають наступний набір базових можливостей:

  • визначення прямокутних (x, y) і геодезичних координат (широта, довгота) координат точки стояння і висоти над рівнем моря.
  • визначення сторін світу, дирекційного кута на точку і емуляція "компаса"
  • підтримку декількох систем координат (datum) і можливості завдання користувальницької, що є необхідною умовою використання приймачів з вітчизняними картами;
  • визначення поточної, середньої, максимальної швидкості;
  • занесення в пам'ять приймача координат обраних точок (т.зв. waypoints);
  • визначення напрямок руху;
  • визначення відстані до обраної точки і орієнтовний час шляху, виходячи з поточної (або середньої за період) швидкості;
  • запис в пам'ять пристрою пройденого маршруту з можливістю зворотного його прокрутки;
  • індикація точного місцевого часу, часу заходів і сходів сонця;
  • визначення пройденого шляху;
  • інтерфейс до PC для завантаження waypoint`ов, маршрутів. Можливий моніторинг місця розташування прямо на екрані комп'ютера, але для цього може знадобитися або кишеньковий комп'ютер, або ноутбук.

Майже всі пристрої мають волого - пилозахищеного виконання, що неоціненно в польових умовах. Зазвичай, пристрої живляться від батарейок або акумуляторів, з можливістю живлення від бортової мережі автомобіля.

Більш "просунуті" приймачі мають можливість завантажувати в свою пам'ять електронні карти місцевості.

Обмеження і недоліки

  • Система GPS належить Міністерству оборони США і її цивільний сегмент може бути відключений як повністю так і по регіонах при наявності загрози національній безпеці США, про що неодноразово офіційно заявлялося.
  • У кожному керівництві до приймача GPS є попередження про те, що, використовуючи приймач для навігації, користувач повинен завжди бути готовий орієнтуватися без GPS, так що виробники знімають з себе відповідальність за будь-які наслідки відмов їх пристроїв і чи системи GPS.
  • Паперові карти масштабу крупніше 1:50 000 (в одному см 500 м) є секретними.

Умови роботи і точність вимірювань

Відразу варто обмовитися, що розмова про точність вимірювання можна вести тільки в тих випадках, коли забезпечений стійкий прийом сигналів супутників. Так як принцип дії GPS заснований на прийомі сигналів з супутників, думаю, очевидно, що система не буде працювати під водою, під землею і в закритих приміщеннях. Зменшити точність можуть також затримки сигналу в верхніх шарах атмосфери, відображення сигналу від місцевих предметів і несприятлива геометрія розміщення видимих ​​супутників. Погода і час доби не впливають на якість прийому сигналів.

Зауважу, що, маючи сигнал трьох супутників, приймач може визначити тільки широту і довготу, тобто двомірні координати. Приймаючи сигнали від більшого числа супутників, приймач вже може визначити і висоту, і швидкість, і напрямок руху. Чим більше супутників "бачить" приймач, тим точніше будуть дані вимірювань. GPS спроектована таким чином, що в будь-якій точці Земної поверхні можна приймати сигнал не менше ніж з чотирьох супутників.

Точність можна збільшити шляхом введення диференціальних поправок, що передаються або з геостаціонарних (які не змінюють своє положення відносно поверхні землі) супутників або за допомогою мережі радіомаяків DGPS. Останній спосіб застосовується головним чином на море. Більшість моделей GPS-приймачів підтримують підключення до них DGPS-приймачів для автоматичного уточнення вимірювань.

Резюме для тих, хто ще сумнівається

  • GPS забезпечує високу точність вимірювань на місцевості (близько 15м).
  • Використання GPS не вимагає ні абонентської плати, ні будь-яких інших виплат крім вартості самого GPS-приймача.
  • GPS - ідеальний вибір для туристів, автопутещественніков і всіх, хто хоче в будь-який момент часу знати своє місце розташування.
  • GPS-пристрої зараз настільки подешевшали, що стають масовими.

Схожі статті