Как работает GPS навигатор?

Как работает GPS навигатор?

Автор

Самые основные сведения о системе глобального позиционирования GPS, и о том, какую пользу можно из нее извлечь в повседневной жизни.
Вам понадобится:
  • Навигатор
  • Открытое пространство
  • Любопытство
#1

Навигатор – это только часть системы. На казенном техническом языке – элемент наземного базирования. Почти все остальное в космосе. GPS (Global Positioning System) – система определения местоположения объекта, находящегося на земле, в воздухе или даже в космосе. Вокруг Земли летает множество (24 штуки + несколько в резерве) спутников системы, каждый из которых излучает свой сигнал. Положение орбит спутников установлено с очень высокой точностью, время синхронизировано при помощи атомного эталона частоты (ничего точнее пока не придумано).

#2

Чтобы решить навигационную задачу (определить свои координаты) нужно знать расстояние до трех разных спутников. Для уменьшения погрешности, которая вносится скоростью света, нужно знать расстояние до четвертого спутника. (Это повод пожалеть о том, что скорость света слишком мала.)

#3

Теперь почти ясно, как работает gps навигатор. Спутники различаются по каналам, их в приемнике навигатора от 5 до 12. Время приемника также подстроено под спутники, хотя и с меньшей точностью (кварцевые часы). Время является очень важной вещью в задаче, поскольку приемник никак не различает направления прихода сигналов. Все вычисления делаются с помощью информации о временах приема сигнала со спутника номер такого-то. Результаты привязываются к географическим координатам, а высота для гражданских навигаторов большого значения не имеет. Первые модели навигаторов показывали на простейшем дисплее только географические координаты места, где работает приемник. В то время прибор весил не меньше килограмма, и был размером с автомагнитолу.

#4

О том, как работает навигатор с современными функциями. Успехи микроэлектроники дали потребителю быстрые процессоры, цветные дисплеи с высоким разрешением и память немыслимых ранее объемов. К тому же, с малыми размерами и энергопотреблением. Все это добавляет в прибор множество функций. Например, если сохранить в памяти изображение карты местности, то по принятым координатам можно выбрать соответствующий фрагмент и показать его, и место приемника на нем.



#5

Определенные события, связанные с картой, например, выезд на улицу такую-то, могут быть озвучены голосом. Если приемник может использовать эффект Доплера, то можно определять скорость движения, например, автомобиля, где стоит навигатор. Навигатор может оптимизировать ваши маршруты и давать подсказки: как лучше проехать в то или иное место. Ну, и ко всему прочему, навигатор для автомобиля дает возможность использовать видеорегистрацию с камер, или парковку задним ходом.

На заметку!
tw fb vk