На дворе XXI век. Техника делает всё новые и новые прорывы в информационных, нано технологиях, да и вообще во всех областях. Старые системы успевают устареть за один год, новые уже появляются, рынок переполнен телефонами, компьютерами, бытовой техникой, потихоньку на прилавки вылезают даже роботы. Мы уже перестаём следить за всеми новинками, и уже не придаём значения, что ходим с микроскопическими flesh-плеерами, сотовыми телефонами, смотрим спутниковое телевиденье, используем GPS навигаторы.

Новые технологии настолько быстро внедряются, что рассказать о всём сейчас у меня просто не получится, но раз мы уж остановились на навигаторах, то о них я и поведу речь.

 Итак, все мы уже давно не удивляемся, и даже пользуемся не задумываясь такой системой, как GPS-навигатор. Встречаемся мы с ним повсюду – в автомобилях, в велопрогулках, в спорте, в авиации и даже являясь пешеходами, многие из нас не отказываются, иметь навигатор в своём телефоне, или же карманном компьютере. Но мало кто из нас знает, как же работает эта система. Именно об этом я сейчас и расскажу.

Спутниковая навигационная система GPS была изначально разработана США для использования в военных целях. Другое известное название системы – «NAVSTAR». Она позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, также в космическом пространстве на расстоянии до 100 км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов.

Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. На высоте около 200км. над поверхностью земли летают десятки искусственных спутников Земли, на своём борту имеющие атомные часы, способные измерять время с точностью до наносекунды. (Нам конечно не понять такой точности, потому что такое время мы не в силах воспринимать). Каждый из спутников посылает на землю сигнал, с временем отправки. Доходя до земли время соответственно уже проходит, и в этот момент его получает наш GPS-приёмник. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника, используются сигналы как минимум с четырёх спутников. В настоящее время гражданские системы навигации позволяют определить точность, с максимальной погрешностью 3-5 метров.

Как я уже говорил первоначально система была разработана исключительно в военных целях. Сегодня GPS-приёмники всё чаще используются в гражданских целях, в основном для определения местонахождения и скорости. GPS-приёмники продают во многих магазинах, продающих электронику, их встраивают в мобильные телефоны, КПК. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющие возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры. Широкое распространение получили системы GPS мониторинга транспорта.

Теперь немного истории GPS.

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если Вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

Реализована эта идея была через 20 лет. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом, Глобальная система позиционирования или сокращённо GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле. Также с помощью системы вмонтированной в спутники стало реально определять мощные ядерные заряды, находящиеся на поверхности планеты.

Первоначально GPS — глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983г. был сбит вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту, президент США Рональд Рейган разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. Но точность была уменьшена специальным алгоритмом.

Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки, и в 2000 г. это «загрубление» точности было отменено указом президента США.

 Sny© 26.06.2008

P.S. Убедительная просьба при цитировании, или использовании данного текста указывать ссылку на её автора Snysmik ©

P.P.S. данные истории были взяты из открытой энциклопедии «Википедия», остальной текст принадлежит его автору Snysmik©.