ამერიკული სანავიგაციო სისტემა. საინფორმაციო და ანალიტიკური პორტალი „ელექტრონიკა დრო“. სისტემის განვითარების ისტორია

თქვენი მდებარეობის განსაზღვრა, როგორც ხმელეთზე, ისე ზღვაზე, ტყეში თუ ქალაქში, დღესაც ისეთივე აქტუალური საკითხია, როგორც ეს იყო გასული საუკუნეების განმავლობაში. რადიოტალღების აღმოჩენის ეპოქამ მნიშვნელოვნად გაამარტივა ნავიგაციის ამოცანა და გაუხსნა კაცობრიობის ახალი პერსპექტივები ცხოვრებისა და საქმიანობის მრავალ სფეროში, ხოლო კოსმოსის დაპყრობის შესაძლებლობის აღმოჩენით, უზარმაზარი გარღვევა მოხდა სფეროში. დედამიწაზე ობიექტის მდებარეობის კოორდინატების განსაზღვრა. კოორდინატების დასადგენად გამოიყენება სატელიტური სანავიგაციო სისტემა, რომელიც იღებს საჭირო ინფორმაციას ორბიტაზე მდებარე თანამგზავრებიდან.

ახლა მსოფლიოში არსებობს ორი გლობალური კოორდინატების განსაზღვრის სისტემა - რუსული GLONASS და ამერიკული NavStar, უფრო ცნობილი როგორც GPS (სახელწოდების გლობალური პოზიციის სისტემის აბრევიატურა - გლობალური პოზიციონირების სისტემა).

GLONASS სატელიტური სანავიგაციო სისტემა საბჭოთა კავშირში გამოიგონეს ჯერ კიდევ გასული საუკუნის 80-იანი წლების დასაწყისში და პირველი ტესტები ჩატარდა 1982 წელს. იგი შეიქმნა თავდაცვის სამინისტროს დაკვეთით და სპეციალიზირებული იყო სახმელეთო მოძრავი ობიექტების ოპერატიული გლობალური ნავიგაციისთვის. .

ამერიკული GPS სანავიგაციო სისტემა სტრუქტურით, დანიშნულებითა და ფუნქციონალობით ჰგავს GLONASS-ს და ასევე შეიქმნა შეერთებული შტატების თავდაცვის დეპარტამენტის დაკვეთით. მას აქვს უნარი ზუსტად განსაზღვროს როგორც მიწის ობიექტის კოორდინატები, ასევე განახორციელოს დროისა და სიჩქარის მითითება. NavStar-ს აქვს 24 სანავიგაციო თანამგზავრი ორბიტაზე, რომლებიც უზრუნველყოფენ უწყვეტ სანავიგაციო ველს დედამიწის მთელ ზედაპირზე.

სატელიტური სანავიგაციო სისტემის მიმღების ინდიკატორი (GPS ნავიგატორი ან) იღებს სიგნალებს თანამგზავრებიდან, ზომავს მათ დისტანციებს და გაზომილი დიაპაზონის გამოყენებით წყვეტს მისი კოორდინატების განსაზღვრის პრობლემას - გრძედი, განედი და 4 ან მეტი თანამგზავრიდან სიგნალების მიღებისას - სიმაღლე ზღვის დონიდან, სიჩქარე, მიმართულება (კურსი), გავლილი მანძილი. ნავიგატორი მოიცავს მიმღებს სიგნალების მისაღებად, კომპიუტერს მათი დასამუშავებლად და ნავიგაციის გამოთვლებისთვის, დისპლეი ნავიგაციისა და სერვისის ინფორმაციის ჩვენებისთვის და კლავიატურა მოწყობილობის მუშაობის გასაკონტროლებლად.

ეს მიმღები განკუთვნილია მუდმივი ინსტალაციისთვის ბორბლების სახლებში და ინსტრუმენტთა პანელებში. მათი ძირითადი მახასიათებლებია: გარე ანტენის არსებობა და სიმძლავრე გარე DC წყაროდან. მათ ჩვეულებრივ აქვთ დიდი თხევადი ბროლის მონოქრომული ეკრანები ინფორმაციის ალფანუმერული და გრაფიკული ჩვენებით.

:

კომპაქტური, წყალგაუმტარი, მაღალი ხარისხის GPS/DGPS/WAAS მიმღები განკუთვნილია პატარა ნავებისთვის. კომპანიის ამ GPS მიმღებს შეუძლია დამატებითი DGPS/WAAS დიფერენციალური კორექტირების სიგნალების მიღება და დამუშავება. ეს შესაძლებლობა იძლევა 5 მეტრზე უკეთესი სიზუსტის საშუალებას შუქურის ან WAAS გეოსტაციონარული თანამგზავრების კორექტირების მიღებისას.

ახალი (D)GPS ნავიგატორი ჩაშენებული დიფერენციალური კორექტირების მიმღებით. ბილიკის გაყვანის ტექნოლოგია საშუალებას გაძლევთ ზუსტად შექმნათ გრძელვადიანი მარშრუტები. შესაძლებელია როქსოდრომული კურსის (RL) არჩევა მოკლე დისტანციებზე და ორთოდრომული კურსის (GC) შორ მანძილზე.

ბილიკის დაგეგმვის ტექნოლოგიით საშუალებას გაძლევთ ზუსტად შექმნათ საქალაქთაშორისო მარშრუტები. შესაძლებელია როქსოდრომული კურსის (RL) არჩევა მოკლე დისტანციებზე და ორთოდრომული კურსის (GC) შორ მანძილზე.

ფიქსირებულ მიმღებებს აქვთ ფართო ფუნქციონირება, განსაკუთრებით პროფესიონალური მოწყობილობები საზღვაო გამოყენებისთვის. მათ აქვთ დიდი რაოდენობით მეხსიერება, სხვადასხვა ნავიგაციის პრობლემების გადაჭრის უნარი და მათი ინტერფეისი გემის სანავიგაციო სისტემაში ჩართვის საშუალებას იძლევა.

:

ეს არის GLONASS/GPS სატელიტური სანავიგაციო სისტემების თანამედროვე მიმღების ინდიკატორი, რომელიც შექმნილია ყველა ტიპის გემისთვის.

შემუშავებულია კომპანია რადიო კომპლექსის სპეციალისტების მიერ საზღვაო ნავიგაციის სფეროში უახლესი მიღწევების გამოყენებით. RK-2006-ს აქვს შესაძლებლობა მიიღოს სიგნალები უკვე განლაგებული სატელიტური თანავარსკვლავედებიდან, როგორიცაა GLONASS და GPS, მაგრამ ასევე პერსპექტიული ევროპული და აზიური პოზიციონირების სისტემებიდან, რაც საშუალებას იძლევა, გაზრდილი ხმაურის იმუნიტეტით და ნებისმიერი სისტემის უკმარისობისგან დაცვით, განსაზღვროს კოორდინატები. გემის და მისი კურსი და სიჩქარე.

გლობალური სანავიგაციო სატელიტური სისტემების GPS და GLONASS მიმღები, სამხრეთ კორეის მწარმოებელი საზღვაო რადიო სანავიგაციო მოწყობილობების Samyung ENC Co., Ltd - SGN-500.

GLONASS-ისა და GPS-ის კომბინირებულ მიმღებებში გამოყენებისას (თითქმის ყველა GLONASS მიმღები გაერთიანებულია), კოორდინატების განსაზღვრის სიზუსტე თითქმის ყოველთვის "შესანიშნავია" ხილული კოსმოსური ხომალდების დიდი რაოდენობისა და მათი კარგი შედარებითი პოზიციის გამო.

ნავიგაციის ინფორმაციის ჩვენება

GLONASS/GPS მიმღებები იყენებენ ინფორმაციის ჩვენების ორ მეთოდს: ალფანუმერული და გრაფიკული (ზოგჯერ გამოიყენება ტერმინი „ფსევდოგრაფიული“).

მიღებული ინფორმაციის ჩვენების ალფანუმერული მეთოდი იყენებს:

• რიცხვები (კოორდინატები, სიჩქარე, გავლილი მანძილი და ა.შ.)
• ასოების კომბინაციები, რომლებიც ხსნიან ციფრულ მონაცემებს - ჩვეულებრივ, ფრაზების შემოკლებები (მაგალითად, MOV - "Man Over Board" ან, რუსულად, "Man Overboard!"
• სიტყვების აბრევიატურები (მაგალითად, SPD - სიჩქარე, TRK - ტრეკი), გზის წერტილების სახელები. ინფორმაციის ალფანუმერული ჩვენება სუფთა სახით გამოყენებული იქნა GPS ტექნოლოგიის განვითარების საწყის ეტაპზე.

გრაფიკული ჩვენების მეთოდი ხორციელდება ეკრანზე ჩამოყალიბებული სურათების გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს გადამზიდველის (გემი, მანქანა, ადამიანი) მოძრაობის ბუნებას. სხვადასხვა კომპანიის მოწყობილობებში გრაფიკა თითქმის ერთნაირია და განსხვავდება, როგორც წესი, დეტალებში. ყველაზე გავრცელებული დიზაინებია:

• ელექტრონული კომპასი (არ უნდა აგვერიოს მაგნიტურში!)
• მოძრაობის გრაფიკული მაჩვენებელი
• მოძრაობის მარშრუტი, მარშრუტები
• სიმბოლოები გზის წერტილებისთვის
• გემის კოორდინატები
• მიმართულება გზაზე
• სიჩქარე

მახასიათებლები:

მდებარეობის კოორდინატების სიზუსტე

ადგილის კოორდინატების განსაზღვრის სიზუსტე ნებისმიერი სანავიგაციო სისტემის ფუნდამენტური მაჩვენებელია, რომლის ღირებულება განსაზღვრავს, რამდენად სწორად მიჰყვება გემი დასახულ მარშრუტს და არ მოხვდება თუ არა ის ახლომდებარე შტოებს ან კლდეებს.

ინსტრუმენტების სიზუსტე ჩვეულებრივ ფასდება ძირის საშუალო კვადრატული ცდომილების მნიშვნელობით (RMS) - ინტერვალით, რომელშიც მოდის გაზომვების 72%, ან მაქსიმალური შეცდომით, რომელიც შეესაბამება 95%. მწარმოებლების უმეტესობა აფასებს მათი GPS მიმღებების სტანდარტულ გადახრას 25 მეტრამდე, რაც შეესაბამება მაქსიმალურ შეცდომას 50 მეტრს.

ნავიგაციის მახასიათებლები

GLONASS/GPS მიმღებების ნავიგაციის შესაძლებლობები ხასიათდება მათში შენახული პუნქტების, მარშრუტებისა და პუნქტების რაოდენობით, რომლებიც ინახება მოწყობილობის მიერ. საავტომობილო წერტილებში ვგულისხმობთ ნავიგაციისთვის გამოყენებულ ზედაპირზე არსებულ დამახასიათებელ წერტილებს, თანამედროვეებს შეუძლიათ შექმნან და შეინახონ, მოდელის მიხედვით, 500-დან 5000-მდე სავალი წერტილი და 20-50 მარშრუტი თითო 20-30 ქულით.

გზის წერტილების გარდა, ნებისმიერ მიმღებს აქვს ქულების მარაგი გავლილი მარშრუტის ჩასაწერად და შესანახად. ამ რიცხვმა შეიძლება მიაღწიოს 1000-დან რამდენიმე ათეულ ათას ქულამდე პროფესიონალ ნავიგატორებში. ჩაწერილი მარშრუტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის გასწვრივ ნავიგაციისთვის.

ერთდროულად თვალყურის დევნილი თანამგზავრების რაოდენობა

ეს მაჩვენებელი ახასიათებს ნავიგატორის სტაბილურობას და მის უნარს უზრუნველყოს უმაღლესი სიზუსტე. იმის გათვალისწინებით, რომ ორი პოზიციის კოორდინატის დასადგენად - გრძედი და გრძედი - საჭიროა ერთდროულად აკონტროლოთ 3 თანამგზავრი, ხოლო სიმაღლის დასადგენად - ოთხი. თანამედროვე GLONASS/GPS ნავიგატორებს, თუნდაც ტარებად, აქვთ 8 ან 12-არხიანი მიმღები, რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად მიიღონ და თვალყური ადევნონ სიგნალებს 8 ან 12 თანამგზავრიდან, შესაბამისად.

დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რა არის GPS და როგორ მუშაობს ეს სისტემა. მოდით ყურადღება მივაქციოთ ამ ტექნოლოგიის განვითარებას და მის ფუნქციურ მახასიათებლებს. ასევე განვიხილავთ, თუ რა როლს თამაშობს ინტერაქტიული რუკები სისტემის მუშაობაში.

GPS-ის ისტორია

გლობალური პოზიციონირების სისტემის გაჩენის ისტორია, ანუ კოორდინატების განსაზღვრა, დაიწყო შეერთებულ შტატებში ჯერ კიდევ შორეულ 50-იან წლებში პირველი საბჭოთა თანამგზავრის კოსმოსში გაშვებით. ამერიკელი მეცნიერების ჯგუფმა, რომელიც აკვირდებოდა გაშვებას, შეამჩნია, რომ თანამგზავრის მოშორებით, მან თანდათან იცვლის სიგნალის სიხშირე. მონაცემების ღრმა ანალიზის შემდეგ მივიდნენ დასკვნამდე, რომ თანამგზავრის, უფრო დეტალურად, მისი მდებარეობისა და გამოსხივებული სიგნალის დახმარებით, შესაძლებელია ზუსტად დადგინდეს დედამიწაზე ადამიანის მდებარეობისა და გადაადგილების სიჩქარე, როგორც ასევე, პირიქით, თანამგზავრის სიჩქარე და მდებარეობა ორბიტაზე ადამიანის ზუსტი 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 გადასცემს რადიო სავალდებულო სიგნალებს. თანამგზავრების რაოდენობა ცვალებადია, მაგრამ ორბიტაზე ყოველთვის არის საჭირო რაოდენობა უწყვეტი მუშაობის უზრუნველსაყოფად, პლუს ზოგიერთი მათგანი რეზერვშია, რათა პირველის დაშლის შემთხვევაში მათ თავიანთ ფუნქციებს იკისრონ. ვინაიდან თითოეული მათგანის მომსახურების ვადა დაახლოებით 10 წელია, გამოდის ახალი, მოდერნიზებული ვერსიები. თანამგზავრები ბრუნავენ ექვს ორბიტაზე დედამიწის ირგვლივ 20 ათას კილომეტრზე ნაკლებ სიმაღლეზე, ის ქმნის ურთიერთდაკავშირებულ ქსელს, რომელსაც აკონტროლებს GPS სადგურები. ეს უკანასკნელი ტროპიკულ კუნძულებზე მდებარეობს და შეერთებული შტატების მთავარ საკოორდინაციო ცენტრს უკავშირდება.

როგორ მუშაობს GPS ნავიგატორი?

ამ ქსელის წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ თქვენი მდებარეობა თანამგზავრებიდან სიგნალის შეფერხების გამოთვლით და ამ ინფორმაციის გამოყენებით, განსაზღვროთ კოორდინატები. როგორ მუშაობს ახლა GPS სისტემა? ნებისმიერი სივრცითი სანავიგაციო ქსელის მსგავსად, ის სრულიად უფასოა. მუშაობს მაღალი ეფექტურობით ნებისმიერ ამინდის პირობებში და დღის ნებისმიერ დროს. ერთადერთი შესყიდვა, რომელიც უნდა გქონდეთ, არის თავად GPS ან მოწყობილობა, რომელიც მხარს უჭერს GPS ფუნქციონირებას. სინამდვილეში, ნავიგატორის მუშაობის პრინციპი ემყარება დიდი ხნის განმავლობაში გამოყენებულ მარტივ სანავიგაციო სქემას: თუ ზუსტად იცით ადგილი, სადაც მდებარეობს მარკერის ობიექტი, რომელიც ყველაზე შესაფერისია საეტაპო როლისთვის, და მანძილი მისგან თქვენამდე. , დახაზეთ წრე, რომელზეც წერტილით მიუთითებთ თქვენს მდებარეობას. თუ წრის რადიუსი დიდია, მაშინ შეცვალეთ იგი სწორი ხაზით. დახაზეთ რამდენიმე ასეთი ზოლი თქვენი შესაძლო მდებარეობიდან მარკერებისკენ; ხაზების გადაკვეთის წერტილი მიუთითებს თქვენს კოორდინატებზე რუკაზე. ზემოხსენებული თანამგზავრები ამ შემთხვევაში ასრულებენ ამ მარკერის ობიექტების როლს თქვენი მდებარეობიდან დაახლოებით 18 ათასი კმ დაშორებით. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ბრუნავენ ორბიტაზე უზარმაზარი სიჩქარით, 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 ინფორმაციას თანამგზავრის ტექნიკური მდგომარეობის, დედამიწის ორბიტაზე მისი მდებარეობისა და დროის სარტყელზე (ზუსტ დროს). სხვათა შორის, ზუსტი დროის შესახებ ინფორმაცია ყველაზე მეტად საჭიროა თქვენი კოორდინატების შესახებ მონაცემების მისაღებად: რადიოსიგნალის გამოშვებასა და მიღებას შორის დროის მიმდინარე გაანგარიშება მრავლდება თავად რადიოტალღის სიჩქარეზე და მოკლევადიანი გამოთვლებით გამოითვლება მანძილი თქვენს სანავიგაციო მოწყობილობასა და სატელიტს შორის ორბიტაზე.

სინქრონიზაციის სირთულეები

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, საბოლოო ჯამში, ადგილი, სადაც ხართ. . მაგრამ, სამწუხაროდ, ტექნიკური მიზეზები მოითხოვს სხვა თანამგზავრის გამოყენებას მარკერად. მთავარი პრობლემა არის GPS მიმღების საათი, 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 საშუალებას აძლევს მათ დათვალონ დრო უკიდურესი სიზუსტით, მაშინ როდესაც ასეთი ქრონომეტრების გამოყენება ჩვეულებრივ მიმღებებზე უბრალოდ შეუძლებელია, რადგან მათი ზომები, ღირებულება და მუშაობის სირთულე მათ არ დაუშვებს. ყველგან გამოსაყენებლად. 0,001 წამის მცირე შეცდომასაც კი შეუძლია კოორდინატების გადატანა 200 კმ-ზე მეტით გვერდზე!

მესამე მარკერი

ასე რომ, დეველოპერებმა გადაწყვიტეს დაეტოვებინათ კვარცის საათების ჩვეული ტექნოლოგია GPS ნავიგატორებში და აეღოთ სხვა გზა, უფრო ზუსტად - გამოიყენოთ ორი სატელიტური ღირშესანიშნაობის ნაცვლად - სამი, შესაბამისად, იგივე რაოდენობის ხაზი შემდგომი კვეთისთვის. პრობლემის გადაწყვეტა ეფუძნება ეშმაკურად მარტივ გადაწყვეტას: როდესაც სამი დანიშნული მარკერიდან ყველა ხაზი იკვეთება, თუნდაც შესაძლო უზუსტობებით, იქმნება სამკუთხედის ფორმის ზონა, რომლის ცენტრი აღებულია როგორც მისი შუა - თქვენი ადგილმდებარეობა. ეს ასევე საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ 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.

ერთი სიხშირე

აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ყველა თანამგზავრი თქვენს მოწყობილობას აგზავნის ინფორმაციას იმავე სიხშირით, რაც საკმაოდ უჩვეულოა. როგორ მუშაობს GPS ნავიგატორი და როგორ აღიქვამს ის ყველა ინფორმაციას სწორად, თუ ყველა თანამგზავრი განუწყვეტლივ და ერთდროულად აგზავნის მას ინფორმაციას? ყველაფერი საკმაოდ მარტივია. საკუთარი თავის იდენტიფიცირებისთვის, თანამგზავრზე გადამცემები ასევე აგზავნიან სტანდარტულ ინფორმაციას რადიოსიგნალში, რომელიც შეიცავს დაშიფრულ კოდს. ის იტყობინება სატელიტის მაქსიმალურ მახასიათებლებს და შედის თქვენი მოწყობილობის მონაცემთა ბაზაში, რაც შემდეგ საშუალებას გაძლევთ შეადაროთ სატელიტის მონაცემები ნავიგატორის მონაცემთა ბაზასთან. თანამგზავრების დიდი რაოდენობით დიაპაზონშიც კი, მათი იდენტიფიცირება ძალიან სწრაფად და მარტივად შეიძლება. ეს ყველაფერი ამარტივებს მთელ სქემას და საშუალებას იძლევა გამოიყენოს უფრო მცირე და სუსტი მიმღები ანტენები GPS ნავიგატორებში, რაც ამცირებს ღირებულებას და ამცირებს მოწყობილობების დიზაინსა და ზომებს.

GPS რუქები

GPS რუქები ჩამოიტვირთება თქვენს მოწყობილობაში ცალკე, ასე რომ თქვენ აკონტროლებთ იმ რელიეფს, რომლითაც გსურთ ნავიგაცია. სისტემა უბრალოდ ადგენს თქვენს კოორდინატებს პლანეტაზე, ხოლო რუქების ფუნქციაა ეკრანზე გრაფიკული ვერსიის ხელახლა შექმნა, რომელზეც გამოსახულია კოორდინატები, რაც საშუალებას გაძლევთ ნავიგაცია აიღოთ ზონაში. როგორ მუშაობს GPS ამ შემთხვევაში? უფასოა, ის კვლავ რჩება ამ სტატუსში; ზოგიერთ ონლაინ მაღაზიაში (და არა მხოლოდ) ბარათები კვლავ ფასიანია. ხშირად, GPS ნავიგატორის მქონე მოწყობილობისთვის იქმნება ცალკეული აპლიკაციები რუკებთან მუშაობისთვის: ფასიანიც და უფასოც. რუქების მრავალფეროვნება სასიამოვნოდ გასაკვირია და საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ გზა A წერტილიდან B წერტილამდე რაც შეიძლება ინფორმაციულად და ყველანაირი კომფორტით: რა ღირსშესანიშნაობებს გაივლით, უმოკლესი მარშრუტი დანიშნულების ადგილამდე, ხმოვანი ასისტენტი, რომელიც მიუთითებს მიმართულებას. , და სხვა.

დამატებითი GPS აღჭურვილობა

GPS სისტემა გამოიყენება არა მხოლოდ იმისთვის, რომ გაჩვენოთ სწორი გზა. ის საშუალებას გაძლევთ დააკვირდეთ ობიექტს, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს ე.წ შუქურა ან GPS ტრეკერი. 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.

იმოგზაურეთ უპრობლემოდ

ყოველდღე რუკის და მუდმივი კომპასის მნიშვნელობა უფრო წარსულში გადადის. თანამედროვე ტექნოლოგიები საშუალებას აძლევს ადამიანს დროის, ძალისხმევისა და ფულის მინიმალური დაკარგვით გზა გაუხსნას თავის მგზავრობას, მაგრამ მაინც ნახოს ყველაზე საინტერესო და საინტერესო ადგილები. ის, რაც დაახლოებით ერთი საუკუნის წინ იყო სამეცნიერო ფანტასტიკა, დღეს რეალობად იქცა და თითქმის ყველას შეუძლია ისარგებლოს ამით: სამხედრო პერსონალიდან, მეზღვაურებიდან და თვითმფრინავის მფრინავებიდან ტურისტებამდე და კურიერებამდე. ახლა ამ სისტემების გამოყენება კომერციული, გასართობი და სარეკლამო ინდუსტრიისთვის დიდ პოპულარობას იძენს, სადაც ყველა მეწარმეს შეუძლია თავისი თავი მიუთითოს მსოფლიოს გლობალურ რუკაზე და მისი პოვნა არ გაუჭირდება. ვიმედოვნებთ, რომ ეს სტატია დაეხმარა ყველას, ვისაც აინტერესებს GPS - როგორ მუშაობს ის, რა პრინციპით განისაზღვრება კოორდინატები და რა არის მისი ძლიერი და სუსტი მხარეები.

სატელიტური ნავიგაციის შექმნა 50-იანი წლებით თარიღდება. იმ მომენტში, როდესაც სსრკ-მ დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრი გაუშვა, ამერიკელმა მეცნიერებმა რიჩარდ კერშნერის ხელმძღვანელობით დააკვირდნენ საბჭოთა თანამგზავრიდან გამოსულ სიგნალს და აღმოაჩინეს, რომ დოპლერის ეფექტის გამო, მიღებული სიგნალის სიხშირე იზრდება თანამგზავრის მიახლოებასთან ერთად და მცირდება. როგორც შორდება. აღმოჩენის არსი იმაში მდგომარეობდა, რომ თუ თქვენ ზუსტად იცით თქვენი კოორდინატები დედამიწაზე, მაშინ შესაძლებელი გახდება თანამგზავრის პოზიციის გაზომვა და პირიქით, ზუსტად იცოდეთ თანამგზავრის პოზიცია, შეგიძლიათ განსაზღვროთ თქვენი საკუთარი კოორდინატები.

ეს იდეა 20 წლის შემდეგ განხორციელდა. პირველი სატესტო თანამგზავრი ორბიტაზე გაუშვა 1974 წლის 14 ივლისს შეერთებული შტატების მიერ და 24 თანამგზავრიდან ბოლო, რომელიც საჭირო იყო დედამიწის ზედაპირის სრულად დასაფარად, ორბიტაზე 1993 წელს გაუშვა. შევიდა სამსახურში. შესაძლებელი გახდა GPS-ის გამოყენება სტაციონარული და შემდეგ მოძრავი ობიექტებისკენ რაკეტების ზუსტად გასაგზავნად ჰაერში და მიწაზე. ასევე, თანამგზავრებში ჩაშენებული სისტემის დახმარებით შესაძლებელი გახდა პლანეტის ზედაპირზე მდებარე ძლიერი ბირთვული მუხტების აღმოჩენა.

თავდაპირველად, GPS, გლობალური პოზიციონირების სისტემა, განვითარდა, როგორც წმინდა სამხედრო პროექტი. მაგრამ მას შემდეგ, რაც 1983 წელს კორეის ავიახაზების თვითმფრინავი 269 მგზავრით ჩამოაგდეს, აშშ-ს პრეზიდენტმა რონალდ რეიგანმა დაუშვა ნავიგაციის სისტემის ნაწილობრივი გამოყენება სამოქალაქო მიზნებისთვის. მოედანი შემცირდა სპეციალური ალგორითმით.

შემდეგ გამოჩნდა ინფორმაცია, რომ ზოგიერთმა კომპანიამ გაშიფრა სიზუსტის შემცირების ალგორითმი და წარმატებით ანაზღაურებდა შეცდომის ამ კომპონენტს და 2000 წელს ეს სიზუსტე გაუქმდა აშშ-ს პრეზიდენტის ბრძანებულებით.

1. სატელიტური სანავიგაციო სისტემა

სატელიტური სანავიგაციო სისტემა- რთული ელექტრონული ტექნიკური სისტემა, რომელიც შედგება მიწის და კოსმოსური აღჭურვილობის ნაკრებისგან, რომელიც შექმნილია მიწის, წყლისა და ჰაერის ადგილმდებარეობის (გეოგრაფიული კოორდინატების და სიმაღლეების), აგრეთვე მოძრაობის პარამეტრების (სიჩქარის და მიმართულების და ა.შ.) დასადგენად. ობიექტები.

1.1 რა არის GPS?

GPS სატელიტური სანავიგაციო სისტემა თავდაპირველად შემუშავდა შეერთებული შტატების მიერ სამხედრო გამოყენებისთვის. სისტემის კიდევ ერთი ცნობილი სახელია "NAVSTAR". სახელი "GPS", რომელიც უკვე გახდა საერთო არსებითი სახელი, არის გლობალური პოზიციონირების სისტემის აბრევიატურა, რომელიც ითარგმნება როგორც გლობალური სანავიგაციო სისტემა. ეს სახელი სრულად ახასიათებს სისტემის დანიშნულებას - უზრუნველყოფს ნავიგაციას მთელ მსოფლიოში. არა მარტო ხმელეთზე, ზღვაზეც და ჰაერშიც. GPS სანავიგაციო სიგნალების გამოყენებით ნებისმიერ მომხმარებელს შეუძლია მაღალი სიზუსტით განსაზღვროს თავისი ამჟამინდელი მდებარეობა.

ეს სიზუსტე დიდწილად შესაძლებელი გახდა ამერიკის მთავრობის ნაბიჯების წყალობით, რომელმაც 2000 წელს GPS სისტემა გახადა ხელმისაწვდომი და ღია სამოქალაქო მომხმარებლებისთვის. შეგახსენებთ, რომ ადრე, სპეციალური შერჩევითი წვდომის რეჟიმის (SA - შერჩევითი ხელმისაწვდომობის) გამოყენებით, გადაცემულ სიგნალში შეიტანეს დამახინჯებები, რის შედეგადაც პოზიციონირების სიზუსტე 70-100 მეტრამდე შემცირდა. 2000 წლის 1 მაისიდან ეს რეჟიმი გამორთულია და სიზუსტე 3–10 მეტრამდე გაიზარდა.

სინამდვილეში, ამ მოვლენამ მძლავრი იმპულსი მისცა საყოფაცხოვრებო GPS სანავიგაციო აღჭურვილობის განვითარებას, შეამცირა მისი ღირებულება და აქტიური პოპულარიზაცია უბრალო მომხმარებლებს შორის. ამჟამად, სხვადასხვა ტიპის GPS მიმღებები აქტიურად გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში, ჩვეულებრივი ნავიგაციიდან პერსონალურ კონტროლამდე და საინტერესო თამაშებამდე, როგორიცაა " გეოქეჩინგი" მრავალი კვლევის შედეგების მიხედვით, GPS სანავიგაციო სისტემების გამოყენება დიდ ეკონომიკურ ეფექტს იძლევა გლობალურ ეკონომიკასა და გარემოზე - იზრდება მოძრაობის უსაფრთხოება, უმჯობესდება გზების მდგომარეობა, მცირდება საწვავის მოხმარება და მცირდება მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობა ატმოსფეროში. .

ევროპის ეკონომიკის მზარდმა დამოკიდებულებამ GPS სისტემაზე და, შედეგად, აშშ-ს ადმინისტრაციაზე, აიძულა ევროპა დაეწყო საკუთარი სანავიგაციო სისტემის - გალილეოს განვითარება. ახალი სისტემა მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს GPS სისტემას.

2. GPS სისტემის შემადგენლობა

2.1 კოსმოსური სეგმენტი

GPS სისტემის კოსმოსური სეგმენტი შედგება სატელიტების ორბიტალური თანავარსკვლავედისაგან, რომლებიც ასხივებენ სანავიგაციო სიგნალებს. თანამგზავრები განლაგებულია 6 ორბიტაზე დაახლოებით 20000 კმ სიმაღლეზე. თანამგზავრების ორბიტალური პერიოდი 12 საათია, სიჩქარე კი დაახლოებით 3 კმ/წმ. ამრიგად, ყოველ დღე ყოველი თანამგზავრი ორ სრულ ბრუნს აკეთებს დედამიწის გარშემო.

პირველი თანამგზავრი გაუშვა 1978 წლის თებერვალში. მისი ზომა ღია მზის პანელებით იყო 5 მეტრი, ხოლო წონა 900 კგ-ზე მეტი. ეს იყო GPS-I-ის პირველი მოდიფიკაციის თანამგზავრი. ბოლო 30 წლის განმავლობაში GPS თანამგზავრების რამდენიმე მოდიფიკაცია შეიცვალა ორბიტაზე: GPS II-A, GPS II-R, GPS IIR-M. მოდერნიზაციის პროცესში შემცირდა თანამგზავრების წონა, გაუმჯობესდა ბორტ საათების სტაბილურობა და გაიზარდა საიმედოობა.

GPS თანამგზავრები გადასცემენ სამ სანავიგაციო სიგნალს ორ სიხშირეზე L1 და L2. "სამოქალაქო" C/A სიგნალი, რომელიც გადაცემულია L1 სიხშირეზე (1575.42 MHz), ხელმისაწვდომია ყველა მომხმარებლისთვის და უზრუნველყოფს პოზიციონირების სიზუსტეს 3-10 მეტრს. მაღალი სიზუსტის "სამხედრო" P-კოდი გადაცემულია L1 და L2 სიხშირეებზე (1227.60 MHz) და მისი სიზუსტე არის სიდიდის რიგითობა უფრო მაღალი ვიდრე "სამოქალაქო" სიგნალი. ორ სხვადასხვა სიხშირეზე გადაცემული სიგნალის გამოყენება ასევე შესაძლებელს ხდის ნაწილობრივ ანაზღაურდეს იონოსფერული შეფერხებები.

GPS IIR-M თანამგზავრების უახლესი მოდიფიკაცია ახორციელებს ახალ "სამოქალაქო" L2C სიგნალს, რომელიც შექმნილია GPS გაზომვების სიზუსტის გასაზრდელად.

სანავიგაციო სიგნალების იდენტიფიცირება ხორციელდება ნომრით, რომელიც შეესაბამება "ფსევდო ხმაურის კოდს", უნიკალური თითოეული თანამგზავრისთვის. GPS სისტემის ტექნიკური სპეციფიკაცია თავდაპირველად 32 კოდს შეიცავდა. სისტემის განვითარების ეტაპზე და მისი ექსპლუატაციის საწყის პერიოდში დაიგეგმა, რომ სამუშაო თანამგზავრების რაოდენობა არ აღემატებოდა 24-ს. ახალი GPS თანამგზავრებისთვის ექსპლუატაციაში შესვლის ეტაპზე გამოიყო უფასო კოდები. და ეს თანხა საკმარისი იყო სისტემის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. მაგრამ დღეისათვის ორბიტაზე უკვე 32 თანამგზავრია, რომელთაგან 31 მუშაობს ოპერაციულ რეჟიმში და გადასცემს სანავიგაციო სიგნალს დედამიწაზე.

თანამგზავრების "ჭარბი რაოდენობა" საშუალებას აძლევს მომხმარებელს გამოთვალოს პოზიცია იმ პირობებში, როდესაც ცის "ხილვადობა" შეზღუდულია მაღალსართულიანი შენობებით, ხეებით ან მთებით.

2.2 მიწის სეგმენტი

GPS სისტემის სახმელეთო სეგმენტი შედგება 5 საკონტროლო სადგურისგან და მთავარი საკონტროლო სადგურისგან, რომელიც მდებარეობს აშშ-ს სამხედრო ბაზებზე - კუნძულებზე კვაჯალეინი და ჰავაი წყნარ ოკეანეში, ამაღლების კუნძულზე, დიეგო გარსიას კუნძულზე ინდოეთის ოკეანეში და კოლორადოში. წყაროები, გადაიტანეს ფიგურა 1მონიტორინგის სადგურების ამოცანები მოიცავს GPS თანამგზავრებიდან მომდინარე სანავიგაციო სიგნალების მიღებას და გაზომვას, სხვადასხვა სახის შეცდომების გამოთვლას და ამ მონაცემების საკონტროლო სადგურზე გადაცემას. მიღებული მონაცემების ერთობლივი დამუშავება შესაძლებელს ხდის გამოთვალოს სატელიტური ტრაექტორიების გადახრა მოცემული ორბიტებიდან, ბორტ საათების დროითი ცვლა და ნავიგაციის შეტყობინებებში შეცდომები. GPS თანამგზავრების სტატუსის მონიტორინგი თითქმის მუდმივად ხდება. ნავიგაციის მონაცემების „ჩამოტვირთვა“, რომელიც შედგება თითოეული თანამგზავრის სავარაუდო ორბიტებისა და საათის კორექტირებისგან, ხორციელდება ყოველ 24 საათში, იმ მომენტში, როდესაც ის იმყოფება საკონტროლო სადგურის დაშვების ზონაში.

მიწისზე დაფუძნებული GPS სადგურების გარდა, არსებობს რამდენიმე კერძო და სამთავრობო თვალთვალის ქსელი, რომელიც ზომავს GPS სანავიგაციო სიგნალებს ატმოსფერული პირობებისა და სატელიტური ტრაექტორიების დასადგენად.

სურათი 1

2.3 მომხმარებლის აღჭურვილობა

მომხმარებლის აღჭურვილობა ეხება სანავიგაციო მიმღებებს, რომლებიც იყენებენ GPS თანამგზავრების სიგნალებს მიმდინარე პოზიციის, სიჩქარისა და დროის გამოსათვლელად. მომხმარებლის აღჭურვილობა შეიძლება დაიყოს "საყოფაცხოვრებო" და "პროფესიონალურად". მრავალი თვალსაზრისით, ეს დაყოფა თვითნებურია, რადგან ზოგჯერ საკმაოდ რთულია იმის დადგენა, თუ რომელ კატეგორიაში უნდა იყოს კლასიფიცირებული GPS მიმღები და რა კრიტერიუმებით გამოიყენოს. არსებობს GPS ნავიგატორების მთელი კლასი, რომელიც გამოიყენება ლაშქრობისთვის, მანქანით მოგზაურობისთვის, თევზაობისთვის და ა.შ. არსებობს საავიაციო და საზღვაო სანავიგაციო სისტემები, რომლებიც ხშირად რთული სანავიგაციო სისტემების ნაწილია. ცოტა ხნის წინ, GPS ჩიპები ფართოდ გავრცელდა და ინტეგრირებულია PDA-ებში, ტელეფონებსა და სხვა მობილურ მოწყობილობებში.

ამიტომ ნავიგაციაში ოუფრო ფართოდ გავრცელდა GPS მიმღებების დაყოფა „კოდად“ და „ფაზად“. პირველ შემთხვევაში, სანავიგაციო შეტყობინებებში გადაცემული ინფორმაცია გამოიყენება პოზიციის გამოსათვლელად. ყველაზე იაფი GPS ნავიგატორები, რომელთა ღირებულება 100–2000 დოლარია, ამ კატეგორიას მიეკუთვნება.

GPS ნავიგაციის მიმღებების მეორე კატეგორია იყენებს არა მხოლოდ სანავიგაციო შეტყობინებებში მოცემულ მონაცემებს, არამედ გადამზიდავი სიგნალის ფაზას. უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის ძვირადღირებული ერთჯერადი და ორსიხშირიანი (L1 და L2) გეოდეზიური მიმღებები, რომლებსაც შეუძლიათ პოზიციის გამოთვლა რამდენიმე სანტიმეტრი და თუნდაც მილიმეტრის შედარებითი სიზუსტით. ეს სიზუსტე მიიღწევა RTK რეჟიმში, GPS მიმღების გაზომვების და საბაზო სადგურის მონაცემების ერთობლივი დამუშავებისას. ასეთი მოწყობილობების ღირებულება შეიძლება იყოს ათობით ათასი დოლარი.

3. მუშაობს GPS ნავიგატორი ა

ძირითადი პრინციპი, რომელიც საფუძვლად უდევს მთელ GPS სისტემას, მარტივია და დიდი ხანია გამოიყენება ნავიგაციისა და ორიენტაციისთვის: თუ იცით რაიმეს ზუსტი ადგილმდებარეობა. საცნობარო წერტილიდა მანძილი მასამდე, შემდეგ შეგიძლიათ დახაზოთ წრე (სამგანზომილებიანი შემთხვევაში, სფერო), რომელზეც უნდა განთავსდეს თქვენი პოზიციის წერტილი. პრაქტიკაში, თუ ზემოთ აღნიშნული მანძილი, ე.ი. რადიუსი საკმარისად დიდია, მაშინ შეგიძლიათ შეცვალოთ წრის რკალი სწორი ხაზის სეგმენტით. თუ თქვენ დახაზავთ რამდენიმე ასეთ ხაზს, რომლებიც შეესაბამება სხვადასხვა საცნობარო წერტილებს, მაშინ მათი გადაკვეთის წერტილი მიუთითებს თქვენს მდებარეობაზე. GPS-ში ასეთი საცნობარო წერტილების როლს ასრულებს ორი ათეული თანამგზავრი, რომელთაგან თითოეული მოძრაობს საკუთარ ორბიტაზე დედამიწის ზედაპირიდან ~ 17000 კმ სიმაღლეზე. მათი გადაადგილების სიჩქარე ძალიან მაღალია, მაგრამ ორბიტალური პარამეტრები და მათი ამჟამინდელი მდებარეობა ცნობილია ბორტ კომპიუტერებისთვის მაღალი სიზუსტით. ნებისმიერი GPS ნავიგატორის მნიშვნელოვანი ნაწილია ჩვეულებრივი მიმღები, რომელიც მუშაობს ფიქსირებულ სიხშირეზე და მუდმივად „უსმენს“. ამ თანამგზავრების მიერ გადაცემულ სიგნალებზე. თითოეული თანამგზავრი მუდმივად ასხივებს რადიოსიგნალს, რომელიც შეიცავს მონაცემებს მისი ორბიტის პარამეტრების, საბორტო აღჭურვილობის მდგომარეობისა და ზუსტი დროის შესახებ. ყველა ამ ინფორმაციისგან ყველაზე მნიშვნელოვანია მონაცემები ბორტზე ზუსტი დროის შესახებ: GPS მიმღები, ჩაშენებული პროცესორის გამოყენებით, ითვლის დროის ინტერვალს სიგნალის გაგზავნასა და მიღებას შორის, შემდეგ ამრავლებს მას რადიოს გავრცელების სიჩქარეზე. ტალღები და ა.შ. აღმოაჩენს მანძილს სატელიტსა და მიმღებს შორის.

შესაძლოა, დღეს არ არსებობს არც ერთი ადამიანი, ვინც აქტიურ ცხოვრებას ეწევა, რომელმაც არ იცის GPS ნავიგატორების არსებობის შესახებ. ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ეს მოწყობილობები გადაიქცა ძვირადღირებული მანქანის სათამაშოდან საიმედო და შეუცვლელ მოგზაურობის კომპანიონად. ტექნოლოგიურმა პროგრესმა დატბორა ბაზრები ისეთი სისტემებით, რომ ახლა ნებისმიერს შეუძლია მოქმედებაში შეამოწმოს რა არის GPS ნავიგატორი, მოძებნოს მოდელი, რომელიც შეესაბამება მათ საჭიროებებსა და ფინანსურ შესაძლებლობებს.

ეჭვგარეშეა, თითქმის ყველა მძღოლი იცნობს სიტუაციას, როდესაც თქვენ უბრალოდ არ შეგიძლიათ გზაზე რუკის გარეშე. ახლა საგზაო ატლასები უკანა პლანზე გადადის და აზრი აქვს მათთან ერთად ატაროთ მხოლოდ რეზერვის სახით - ყოველი შემთხვევისთვის (თუ ელექტრონიკა ვერ ხერხდება).

რატომ გჭირდებათ GPS ნავიგატორი?

GPS ნავიგატორის მთავარი ფუნქციაა თქვენი ზუსტი მდებარეობის დადგენა. ფერად მონიტორზე ნაჩვენები იქნება ტერიტორიის დეტალური რუკა, ქუჩები, მაღაზიების მისამართები, ბენზინგასამართი სადგურები, ატრაქციონები და სხვა ობიექტები, რომლებიც აუცილებელია მძღოლისთვის. გარდა ამისა, მოწყობილობა შეარჩევს ოპტიმალურ მარშრუტს და გაგიძღვებათ კიდეც მის გასწვრივ, გაფრთხილებთ გზაზე შესაძლო დაბრკოლებების შესახებ. გამოტოვეთ მარჯვენა შემობრუნება? არ არის საჭირო პანიკა! მანქანის GPS ნავიგატორი სწრაფად გამოთვლის და მიუთითებს ალტერნატიულ მარშრუტზე თქვენი დანიშნულების ადგილამდე. მძღოლის ყურადღების გაფანტვის თავიდან ასაცილებლად, ბოლო წლების თითქმის ყველა განვითარებას აქვს ხმოვანი ინტერფეისი, რომელიც რუსულად აფრთხილებს მოახლოებული შემობრუნების ან მარშრუტის შეცვლის შესახებ.

ძირითადი ფუნქციები

თუ თქვენი GPS ნავიგაციის მოწყობილობა აღჭურვილია სატრანსპორტო ნაკადების და საცობების შესახებ ინფორმაციის ანალიზის ფუნქციით, მაშინ გარანტირებული გაქვთ შესაძლებლობა, საუკეთესოდ აიცილოთ საგზაო დაბრკოლებები. ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა უცნობი ქალაქების გადაკვეთისას.

GPS ნავიგატორი აადვილებს ღამით მართვას. ის წინასწარ აფრთხილებს ყოველი მომავალი მოხვევის, მოსახვევისა და დახრის შესახებ, რაც საშუალებას აძლევს მძღოლს დროულად მოახდინოს რეაგირება გზის რელიეფის ცვლილებებზე.

ერთ-ერთი სერიოზული პრობლემა მაღალსიჩქარიანი უცნობ მაგისტრალზე მოძრაობისას არის ზოლის წინასწარი შერჩევა შემდგომი გასასვლელისთვის სწორი მიმართულებით. სრულყოფილი GPS ნავიგატორი ადვილად გეტყვით სად და რომელ ზოლში უნდა შეცვალოთ ზოლი.

GPS ნავიგატორის კიდევ ერთი უნიკალური შესაძლებლობა არის საგზაო ნიშნების დანახვის და მათი დროულად ყოფნის შესახებ გაფრთხილების შესაძლებლობა. ასე რომ, საგზაო პოლიციასთან უსიამოვნო შეხვედრის თავიდან აცილება შესაძლებელია, თუ რაიმე მნიშვნელოვანი ნიშანი შემთხვევით დარჩება თქვენს მიერ შეუმჩნეველი.

რა ჯობია?

ბევრი ადამიანი ხშირად სვამს კითხვას: "რატომ ვიყიდო მანქანის GPS ნავიგატორი, თუ ჩემს მობილურ ტელეფონს (კომუნიკაციატორს) უკვე აქვს ყველა ფუნქცია თანამგზავრთან კომუნიკაციისთვის?" კითხვა სავსებით მიზანშეწონილია, თუ გავითვალისწინებთ, რომ მას, როგორც წესი, სვამენ ადამიანები, რომლებსაც არასდროს უტარებიათ მანქანა.

ცალკე მანქანის ნავიგატორის მთავარი უპირატესობა არის მარტივი გამოყენება დიდი ეკრანის წყალობით. დამეთანხმებით, რომ ერთი თვალით გზის ყურება და მეორე თვალით ხუთ დიუმიან სმარტფონზე ყურება მთლად კომფორტული და სახიფათოც კი არ არის. სასიამოვნოა თქვენი ავტომოპასუხის მოთხოვნის მოსმენა, მაგრამ ბევრად უკეთესია გზის სურათის ნათლად წარმოჩენა, როდესაც ხედავთ სად ხართ და რა გელით წინ. სენსორული ინტერფეისი საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ პროგრამა თითის ეკრანზე გადასრიალებით ისე, რომ თვალი არ მოაშოროთ მას. რა თქმა უნდა, თანამედროვე კომუნიკატორებს და პერსონალურ ციფრულ ასისტენტებს (PDA) ასევე აქვთ ეს შესაძლებლობა. და ყველაფერი კარგად იქნებოდა, რომ არა პატარა ეკრანი და სუსტად მგრძნობიარე GPS მოდული.

მგრძნობიარე GPS მიმღები მანქანის ნავიგატორში ჩაშენებული მძლავრი ანტენით საშუალებას გაძლევთ უფრო საიმედოდ მიიღოთ სიგნალები სატელიტიდან მთელი მარშრუტის გასწვრივ.

მანქანის ნავიგატორის გული არის თანამედროვე პროცესორი, რომელიც სპეციალურად შექმნილია ასეთი სისტემებისთვის (SIRFatlas) და მაქსიმალურად ოპტიმიზირებულია სატელიტური სანავიგაციო სიგნალების ანალიზისთვის. და ეს, თავის მხრივ, საშუალებას გაძლევთ დაამუშავოთ უფრო ტევადი ინფორმაცია, ეკრანზე აჩვენოთ ტერიტორიის ისეთი მცირე დეტალები, რომლებსაც მობილური ტელეფონის პროცესორი ვერ გაშიფრავს.

Დამატებითი ფუნქციები

უახლესი თაობის მანქანის ნავიგატორებს შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც CCTV კამერის მონიტორი, ასევე ტელევიზორის ეკრანი სატელიტური ტელევიზიის საყურებლად. ხმის გამომავალი შეიძლება დაუკავშირდეს მანქანის აუდიო სისტემას, რაც საშუალებას მოგცემთ ნათლად მოუსმინოთ ავტომოპასუხის ნავიგაციის მოთხოვნებს ნებისმიერ ხმაურის პირობებში ხმის და ტონის რეგულირებით.

თუ ჩვენ შევეხებით ისეთ მოწყობილობას, როგორიცაა GPS ნავიგატორი მანქანისთვის, მაშინ მისი შესაძლებლობების სრულად აღწერა შეუძლებელია, როგორც მოწყობილობა პროცესორით და მონიტორით. ეს ტექნოლოგია ყოველდღიურად მოდერნიზებულია. და გასაკვირი არ იქნება, თუ მალე მანქანის ნავიგატორი იქნება მანქანაზე ადაპტირებული მძლავრი კომპიუტერი ისეთი შესაძლებლობებით, რომლებზეც მხოლოდ გამოცნობა შეგვიძლია.

თუ კომფორტი მოგზაურობისას და გზაზე თავდაჯერებულობა თქვენთვის მნიშვნელოვანი ფაქტორია, მაშინ სატელიტური GPS ნავიგატორი არის ის, რაც პირველ რიგში უნდა მიიღოთ. ყოველივე ამის შემდეგ, თანამედროვე სამყარო დიდი და ტევადი საგზაო ინფრასტრუქტურით ართულებს ცხოვრებას მძღოლებისთვის, რომლებიც იძულებულნი არიან მუდმივად აკონტროლონ გზა, ზოგჯერ უკიდურესი ნერვული დაძაბულობის ქვეშ არიან. შეიძინეთ თქვენთვის ღირსეული ელექტრონული სახელმძღვანელო - და ხალხმრავალ მაგისტრალებზე ოდესღაც სტრესული მგზავრობა გადაიქცევა რელაქსაციად და შესაძლოა სასიამოვნო გასართობადაც კი.

ნავიგაცია არის ობიექტების კოორდინატ-დროის პარამეტრების განსაზღვრა.

ნავიგაციის პირველი ეფექტური საშუალება იყო ხილული ციური სხეულების (მზე, ვარსკვლავები, მთვარე) მიერ მდებარეობის განსაზღვრა. ნავიგაციის კიდევ ერთი მარტივი მეთოდია გეორეფერენცია, ე.ი. მდებარეობის განსაზღვრა ცნობილ ღირშესანიშნაობებთან (წყლის კოშკები, ელექტროგადამცემი ხაზები, მაგისტრალები და რკინიგზა და ა.შ.).

სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემები შექმნილია ობიექტების ადგილმდებარეობის (მდგომარეობის) მუდმივი მონიტორინგისთვის. ამჟამად, ნავიგაციისა და პოზიციონირების დამხმარე საშუალებების ორი კლასი არსებობს: სახმელეთო და კოსმოსური.

სახმელეთო სისტემები მოიცავს სტაციონარული, ტრანსპორტირებადი და გადასატან სისტემებს, კომპლექსებს, სახმელეთო სადაზვერვო სადგურებს და ნავიგაციისა და პოზიციონირების სხვა საშუალებებს. მათი მოქმედების პრინციპია რადიოჰაერის კონტროლი სპეციალური ანტენების საშუალებით, რომლებიც დაკავშირებულია სკანირებულ რადიოსადგურებთან და რადიოსიგნალების იზოლირება, რომლებიც ასხივებენ თვალთვალის ობიექტების რადიო გადამცემებს ან ასხივებენ თავად კომპლექსს (სადგურს) და ასახულია თვალთვალის ობიექტიდან ან სპეციალური ტეგი ან კოდირებული ბორტ სენსორი (CBD), რომელიც მდებარეობს ობიექტზე. ამ სახის ტექნიკური საშუალებების გამოყენებისას შესაძლებელია ინფორმაციის მიღება კონტროლირებადი ობიექტის ადგილმდებარეობის კოორდინატებზე, მიმართულებასა და სიჩქარეზე. თუ თვალყურის დევნების ობიექტებზე არის სპეციალური ნიშანი ან CBD, სისტემებთან დაკავშირებული საიდენტიფიკაციო მოწყობილობები შესაძლებელს ხდის არა მხოლოდ კონტროლირებადი ობიექტების ადგილმდებარეობის აღნიშვნას ელექტრონულ რუკაზე, არამედ მათ შესაბამისად განასხვავებენ.

კოსმოსური სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემები იყოფა ორ ტიპად.

კოსმოსური სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემების პირველი ტიპი გამოირჩევა სპეციალური სენსორების გამოყენებით მობილური თვალთვალის ობიექტებზე - სატელიტური სანავიგაციო სისტემების მიმღებები, როგორიცაა GLONASS (რუსეთი) ან GPS (აშშ). მოძრავი თვალთვალის ობიექტების ნავიგაციის მიმღებები იღებენ რადიო სიგნალს სანავიგაციო სისტემიდან, რომელიც შეიცავს ორბიტაზე მყოფი თანამგზავრების კოორდინატებს (ეფემერებს) და დროის მითითებას. ნავიგაციის მიმღების პროცესორი, თანამგზავრების (მინიმუმ სამი) მონაცემების საფუძველზე ითვლის მისი მდებარეობის (მიმღების) გეოგრაფიულ გრძედს და გრძედს. ამ ინფორმაციის (გეოგრაფიული კოორდინატების) ვიზუალიზაცია შესაძლებელია როგორც თავად ნავიგაციის მიმღებზე, თუ არის ინფორმაციის გამომავალი მოწყობილობა (ჩვენება, მონიტორი), ასევე თვალთვალის წერტილში, როდესაც ის გადაიცემა მოძრავი ობიექტის სანავიგაციო მიმღებიდან რადიოკავშირის საშუალებით. (რადიალური, ჩვეულებრივი, მაგისტრალური, ფიჭური, სატელიტური).

კოსმოსური სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემების მეორე ტიპი გამოირჩევა თვალთვალის ობიექტზე დაყენებული რადიოშუქურებიდან მომდინარე სიგნალების ორბიტაზე სკანირების მიღებით (ტარებით). სატელიტი, რომელიც იღებს სიგნალებს რადიო შუქურებიდან, როგორც წესი, ჯერ გროვდება და შემდეგ ორბიტის გარკვეულ წერტილში გადასცემს ინფორმაციას ობიექტების თვალთვალის შესახებ მიწისზედა მონაცემთა დამუშავების ცენტრს. ამ შემთხვევაში ინფორმაციის მიწოდების დრო ოდნავ იზრდება.

სატელიტური სანავიგაციო სისტემები საშუალებას გაძლევთ:

• განახორციელოს ნებისმიერი მოძრავი ობიექტის უწყვეტი მონიტორინგი და თვალთვალი;
• დისპეტჩერის ელექტრონულ რუკაზე აჩვენეთ საკონტროლო და თვალთვალის ობიექტების მოძრაობის კოორდინატები, მარშრუტი და სიჩქარე (კოორდინატების დადგენის სიზუსტით და ზღვის დონიდან 100 მ-მდე სიმაღლით, ხოლო დიფერენციალურ რეჟიმში - 2...5 მ-მდე) ;
• სასწრაფოდ რეაგირება საგანგებო სიტუაციებზე (საკონტროლო და თვალთვალის ობიექტზე მოსალოდნელი პარამეტრების ცვლილებები ან მისი მარშრუტი და გრაფიკი, SOS სიგნალი და ა.შ.);
• საკონტროლო და თვალთვალის ობიექტების მარშრუტებისა და მოძრაობის განრიგის ოპტიმიზაცია.

ამჟამად სპეციალიზებული სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემების ფუნქციები (აბონენტის მოწყობილობების, საკომუნიკაციო ტერმინალების მიმდინარე მდებარეობის ავტომატური თვალყურის დევნება როუმინგისა და საკომუნიკაციო სერვისების მიწოდების უზრუნველსაყოფად) შეიძლება შესრულდეს შედარებითი სიზუსტით სატელიტური და ფიჭური (თუ საბაზო სადგურებს აქვთ მდებარეობის განსაზღვრის მოწყობილობა) რადიოკავშირის სისტემები.

სანავიგაციო და პოზიციონირების სისტემების ფართოდ დანერგვამ, შესაბამისი აღჭურვილობის ფართოდ დაყენებამ რუსულ ფიჭურ ქსელებში სამუშაო გადამცემების, პატრულირების, მანქანების და სამართალდამცავი ორგანოების ინტერესის სხვა ობიექტების ადგილმდებარეობის დასადგენად და მუდმივი მონიტორინგის მიზნით, შეიძლება მნიშვნელოვნად გააფართოვოს სამართალდამცავი საქმიანობის შესაძლებლობები.

სატელიტური სანავიგაციო სისტემების გამოყენებით მდებარეობის განსაზღვრის ძირითადი პრინციპია თანამგზავრების გამოყენება საცნობარო წერტილებად.

მიწაზე დაფუძნებული მიმღების გრძედი და განედი, მიმღებმა უნდა მიიღოს სიგნალები მინიმუმ სამი თანამგზავრიდან და იცოდეს მათი კოორდინატები და მანძილი თანამგზავრიდან მიმღებამდე (ნახ. 6.8). კოორდინატები იზომება დედამიწის ცენტრთან შედარებით, რომელსაც აქვს კოორდინატი (0, 0, 0).

მანძილი თანამგზავრიდან მიმღებამდე გამოითვლება სიგნალის გაზომილი გავრცელების დროიდან. ამ გამოთვლების შესრულება რთული არ არის, ვინაიდან ცნობილია, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღები სინათლის სიჩქარით მოძრაობენ. თუ ცნობილია სამი თანამგზავრის კოორდინატები და მანძილი მათგან მიმღებამდე, მაშინ მიმღებს შეუძლია გამოთვალოს სივრცეში ორი შესაძლო ადგილიდან ერთ-ერთი (პუნქტები 1 და 2 ნახ. 6.8-ზე). როგორც წესი, მიმღებს შეუძლია განსაზღვროს, ამ ორი წერტილიდან რომელია მართებული, რადგან მდებარეობის ერთ მნიშვნელობას უაზრო მნიშვნელობა აქვს.

ბრინჯი. 6.8. მდებარეობის განსაზღვრა სამი თანამგზავრის სიგნალების გამოყენებით

პრაქტიკაში, გენერატორის საათის შეცდომის აღმოსაფხვრელად, რომელიც გავლენას ახდენს დროის სხვაობის გაზომვების სიზუსტეზე, საჭიროა იცოდეთ მდებარეობა და მანძილი მეოთხე თანამგზავრამდე (ნახ. 6.9).

ბრინჯი. 6.9. მდებარეობის განსაზღვრა ოთხი თანამგზავრის სიგნალების გამოყენებით

ამჟამად არსებობს და აქტიურად გამოიყენება ორი სატელიტური სანავიგაციო სისტემა - GLONASS და GPS.

სატელიტური სანავიგაციო სისტემები მოიცავს სამ კომპონენტს (ნახ. 6.10):

• კოსმოსური სეგმენტი, რომელიც მოიცავს დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სანავიგაციო კოსმოსური ხომალდების) ორბიტალურ თანავარსკვლავედს;
• საკონტროლო სეგმენტი, სახმელეთო კონტროლის კომპლექსი (GCU) კოსმოსური ხომალდების ორბიტალური თანავარსკვლავედისთვის;
• სისტემის მომხმარებლის აღჭურვილობა.

ბრინჯი. 6.10. სატელიტური სანავიგაციო სისტემების შემადგენლობა

GLONASS სისტემის კოსმოსური სეგმენტი შედგება 24 სანავიგაციო კოსმოსური ხომალდისგან (NSV), რომლებიც განლაგებულია წრიულ ორბიტებზე 19100 კმ სიმაღლით, 64,5° დახრილობით და ორბიტალური პერიოდით 11 საათი 15 წუთი სამ ორბიტალურ სიბრტყეში (ნახ. 6.11). თითოეულ ორბიტალურ სიბრტყეზე განთავსებულია 8 თანამგზავრი 45°-ით ერთიანი გრძედი გადანაცვლებით.

GPS სანავიგაციო სისტემის კოსმოსური სეგმენტი შედგება 24 ძირითადი თანამგზავრისა და 3 სარეზერვო თანამგზავრისგან. თანამგზავრები განლაგებულია ექვს წრიულ ორბიტაზე, რომელთა სიმაღლეა დაახლოებით 20000 კმ, დახრილობა 55°, თანაბრად განლაგებული გრძედით ყოველ 60°-ში.

ბრინჯი. 6.11. GLONASS და GPS თანამგზავრების ორბიტები

GLONASS სისტემის სახმელეთო კონტროლის რთული სეგმენტი ასრულებს შემდეგ ფუნქციებს:

• ეფემერის და დროის სიხშირის მხარდაჭერა;
• რადიო ნავიგაციის ველის მონიტორინგი;
• თანამგზავრების რადიოტელემეტრიული მონიტორინგი;
• სატელიტის ბრძანება და პროგრამული რადიო კონტროლი.

სხვადასხვა თანამგზავრების დროის მასშტაბების საჭირო სიზუსტით სინქრონიზაციისთვის, სატელიტის ბორტზე გამოიყენება ცეზიუმის სიხშირის სტანდარტები შედარებით არასტაბილურობით 10 -13 წმ. მიწის კონტროლის კომპლექსი იყენებს წყალბადის სტანდარტს შედარებით არასტაბილურობით 10 -14 წმ. გარდა ამისა, NKU მოიცავს სატელიტური დროის მასშტაბების კორექტირების საშუალებებს საცნობარო მასშტაბთან შედარებით 3-5 ns შეცდომით.

მიწის სეგმენტი უზრუნველყოფს თანამგზავრების ეფემერის მხარდაჭერას. ეს ნიშნავს, რომ სატელიტის მოძრაობის პარამეტრები განისაზღვრება ადგილზე და ამ პარამეტრების მნიშვნელობები წინასწარ განსაზღვრული დროის განმავლობაშია პროგნოზირებული. პარამეტრები და მათი პროგნოზი შედის სატელიტის მიერ გადაცემულ სანავიგაციო შეტყობინებაში სანავიგაციო სიგნალის გადაცემასთან ერთად. ეს ასევე მოიცავს დრო-სიხშირის კორექტირებას სატელიტის ბორტზე დროის მასშტაბის სისტემის დროთან შედარებით. სატელიტის მოძრაობის პარამეტრების გაზომვა და პროგნოზირება ხორციელდება სისტემის ბალისტიკურ ცენტრში, თანამგზავრამდე მანძილის ტრაექტორიული გაზომვების შედეგების საფუძველზე და მისი რადიალური სიჩქარით.

სისტემის მომხმარებლის აღჭურვილობა არის რადიო საინჟინრო მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია სანავიგაციო კოსმოსური ხომალდიდან რადიო სანავიგაციო სიგნალების მისაღებად და დასამუშავებლად, რათა დადგინდეს სივრცითი კოორდინატები, მოძრაობის სიჩქარის ვექტორის კომპონენტები და გლობალური სანავიგაციო თანამგზავრული სისტემის მომხმარებლის დროის მასშტაბების კორექტირება.

მიმღები განსაზღვრავს მომხმარებლის მდებარეობას, რომელიც ყველა დაკვირვებული თანამგზავრიდან ირჩევს ყველაზე ხელსაყრელებს ნავიგაციის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად. შერჩეულ თანამგზავრებამდე დისტანციებზე დაყრდნობით, იგი განსაზღვრავს მომხმარებლის გრძედი, გრძედი და სიმაღლე, ასევე მისი გადაადგილების პარამეტრებს: მიმართულებას და სიჩქარეს. მიღებული მონაცემები ნაჩვენებია ეკრანზე ციფრული კოორდინატების სახით, ან ნაჩვენებია ადრე მიმღებზე დაკოპირებულ რუკაზე.

სატელიტური სანავიგაციო სისტემების მიმღებები პასიურია, ე.ი. ისინი არ ასხივებენ სიგნალებს და არ აქვთ დაბრუნების საკომუნიკაციო არხი. ეს საშუალებას გაძლევთ გყავდეთ ნავიგაციის საკომუნიკაციო სისტემების მომხმარებლების შეუზღუდავი რაოდენობა.

ახლა ფართოდ გავრცელდა სატელიტური სანავიგაციო სისტემების საფუძველზე ობიექტების მოძრაობის მონიტორინგის სისტემები. ასეთი სისტემის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 6.12.

ბრინჯი. 6.12. მონიტორინგის სისტემის სტრუქტურა

ნავიგაციის მიმღებები, რომლებიც დამონტაჟებულია თვალთვალის ობიექტებზე, იღებენ სიგნალებს თანამგზავრებიდან და გამოთვლიან მათ კოორდინატებს. მაგრამ, ვინაიდან ნავიგაციის მიმღებები პასიური მოწყობილობებია, სისტემამ უნდა უზრუნველყოს მონიტორინგის ცენტრზე გამოთვლილი კოორდინატების გადაცემის სისტემა. VHF რადიო მოდემები, GSM/GPRS/EDGE მოდემები (2G ქსელები), მესამე თაობის ქსელები, რომლებიც მუშაობენ UMTS/HSDPA პროტოკოლების გამოყენებით, CDMA მოდემები, სატელიტური საკომუნიკაციო სისტემები და ა.შ. შეიძლება იყოს დაკვირვების ობიექტის კოორდინატების შესახებ მონაცემების გადაცემის საშუალება.

სატელიტური სანავიგაციო და მონიტორინგის სისტემის მონიტორინგის ცენტრი შექმნილია ობიექტების მონიტორინგისთვის, რომლებზეც დამონტაჟებულია (შეიცავს) სანავიგაციო და საკომუნიკაციო აღჭურვილობა, რათა აკონტროლოს მისი ინდივიდუალური პარამეტრები (ადგილმდებარეობა, სიჩქარე, მოძრაობის მიმართულება) და მიიღოს გადაწყვეტილებები გარკვეული მოქმედებების შესახებ.

მონიტორინგის ცენტრი შეიცავს ინფორმაციის დამუშავების პროგრამულ და აპარატურულ ინსტრუმენტებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ:

• სათვალთვალო ობიექტებიდან მომდინარე ინფორმაციის მიღება, დამუშავება და შენახვა;
• ტერიტორიის ელექტრონულ რუკაზე დაკვირვების ობიექტების ადგილმდებარეობის შესახებ ინფორმაციის ჩვენება.

შინაგან საქმეთა ორგანოების სანავიგაციო და მონიტორინგის სისტემა წყვეტს შემდეგ ამოცანებს:

• მორიგე სადგურის პერსონალის მიერ სატრანსპორტო საშუალებების ეკიპაჟების განთავსებაზე ავტომატური კონტროლის უზრუნველყოფა;
• მორიგე განყოფილების პერსონალს მიაწოდოს ინფორმაცია მანქანების ადგილმდებარეობის შესახებ, რათა მიიღონ მენეჯმენტის გადაწყვეტილებები პასუხისმგებლობის სფეროში ინციდენტებზე სწრაფი რეაგირების ორგანიზებისას;
• გრაფიკულ ფორმატში ინფორმაციის ჩვენება მანქანების პოზიციონირების შესახებ და სხვა სერვისული ინფორმაცია ოპერატორის ავტომატურ სამუშაო სადგურზე;
• სატრანსპორტო საშუალების ეკიპაჟების სამსახურის პერიოდში გადაადგილების მარშრუტებზე არქივის ფორმირება და შენახვა;
• მორიგე ცვლის დროს ძალებისა და საშუალებების სავალდებულო განლაგების ნორმების შესრულების, ძალების და საშუალებების გამოყენების ეფექტურობის შემაჯამებელი პარამეტრების, პასუხისმგებლობის სფეროებზე კონტროლის მაჩვენებლების სტატისტიკური ანგარიშგების გაცემა.

მონიტორინგის ინფორმაციის მაღალი საიმედოობისა და საიმედოობის უზრუნველსაყოფად რუსეთის შინაგან საქმეთა სამინისტროს სატრანსპორტო საშუალებების საბორტო აღჭურვილობიდან მორიგე სადგურებამდე, როგორც სისტემის ნაწილი, საჭიროა გამოიყენოთ სარეზერვო მონაცემთა გადაცემის არხი, რომელიც შეიძლება იყოს გამოიყენება როგორც