uy Sharhlar

Amerika navigatsiya tizimi. "Elektronik vaqt" yangiliklar va tahliliy portali. Tizimning rivojlanish tarixi

Sizning joylashuvingizni quruqlikda ham, dengizda ham, o'rmonda yoki shaharda aniqlash, o'tgan asrlarda bo'lgani kabi, bugungi kunda ham dolzarb masala. Radioto'lqinlarni kashf qilish davri navigatsiya vazifasini sezilarli darajada soddalashtirdi va insoniyat hayoti va faoliyatining ko'plab sohalarida yangi istiqbollarni ochib berdi va kosmosni zabt etish imkoniyatining ochilishi bilan navigatsiya sohasida ulkan yutuq bo'ldi. ob'ektning Yerdagi joylashuvi koordinatalarini aniqlash. Koordinatalarni aniqlash uchun sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi qo'llaniladi, u orbitada joylashgan sun'iy yo'ldoshlardan kerakli ma'lumotlarni oladi.

Endi dunyoda ikkita global koordinatalarni aniqlash tizimi mavjud - Rossiya GLONASS va Amerika NavStar, GPS nomi bilan mashhur (Global Position System nomining qisqartmasi - global joylashishni aniqlash tizimi).

GLONASS sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi Sovet Ittifoqida o'tgan asrning 80-yillari boshlarida ixtiro qilingan va birinchi sinovlar 1982 yilda bo'lib o'tgan. U Mudofaa vazirligi buyrug'i bilan ishlab chiqilgan va erdagi harakatlanuvchi ob'ektlarning tezkor global navigatsiyasiga ixtisoslashgan. .

Amerika GPS navigatsiya tizimi tuzilishi, maqsadi va funksionalligi boʻyicha GLONASSga oʻxshaydi va Qoʻshma Shtatlar Mudofaa vazirligi buyrugʻi bilan ham ishlab chiqilgan. U erdagi ob'ektning koordinatalarini aniq aniqlash va vaqt va tezlikni aniqlash qobiliyatiga ega. NavStar orbitada 24 ta navigatsiya sun'iy yo'ldoshiga ega bo'lib, Yerning butun yuzasi bo'ylab uzluksiz navigatsiya maydonini ta'minlaydi.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimining qabul qiluvchi ko'rsatkichi (GPS navigator yoki) sun'iy yo'ldoshlardan signallarni qabul qiladi, ularga masofani o'lchaydi va o'lchangan diapazonlardan foydalanib, uning koordinatalarini - kenglik, uzunlik va 4 yoki undan ortiq sun'iy yo'ldoshdan signallarni qabul qilishda - aniqlash muammosini hal qiladi. dengiz sathidan balandlik, tezlik, yo'nalish (kurs), bosib o'tgan masofa. Navigator signallarni qabul qilish uchun qabul qiluvchi, ularni qayta ishlash va navigatsiya hisob-kitoblari uchun kompyuter, navigatsiya va xizmat ma'lumotlarini ko'rsatish uchun displey va qurilmaning ishlashini boshqarish uchun klaviaturani o'z ichiga oladi.

Ushbu qabul qiluvchilar g'ildirak uylari va asboblar panellarida doimiy o'rnatish uchun mo'ljallangan. Ularning asosiy xususiyatlari quyidagilardir: tashqi antennaning mavjudligi va tashqi DC manbasidan quvvat. Ular odatda alfanumerik va ma'lumotlarning grafik ko'rinishiga ega katta suyuq kristalli monoxrom ekranlarga ega.

:

Kichik qayiqlar uchun mo'ljallangan ixcham, suv o'tkazmaydigan, yuqori samarali GPS/DGPS/WAAS qabul qiluvchisi. Kompaniyaning ushbu GPS qabul qiluvchisi qo'shimcha DGPS/WAAS differensial tuzatish signallarini qabul qilish va qayta ishlashga qodir. Ushbu qobiliyat mayoq yoki WAAS geostatsionar sun'iy yo'ldoshlaridan tuzatishlarni qabul qilishda 5 metrdan yaxshiroq aniqlikka imkon beradi.

O'rnatilgan differentsial tuzatish qabul qiluvchisi bilan yangi (D) GPS navigatori. Yo'llarni yotqizish texnologiyasi uzoq masofali marshrutlarni aniq yaratishga imkon beradi. Qisqa masofalar uchun rhoxodromic kursni (RL) va uzoq masofalar uchun ortodromik kursni (GC) tanlash mumkin.

Yo'lni rejalashtirish texnologiyasi sizga uzoq masofali marshrutlarni aniq yaratish imkonini beradi. Qisqa masofalar uchun rhoxodromic kursni (RL) va uzoq masofalar uchun ortodromik kursni (GC) tanlash mumkin.

Ruxsat etilgan qabul qiluvchilar keng funksionallikka ega, ayniqsa dengizda foydalanish uchun professional qurilmalar. Ular katta hajmdagi xotiraga ega, turli navigatsiya muammolarini hal qilish qobiliyatiga ega va ularning interfeysi kemaning navigatsiya tizimiga qo'shilish imkonini beradi.

:

Bu barcha turdagi kemalar uchun mo'ljallangan GLONASS/GPS sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarining zamonaviy qabul qiluvchi ko'rsatkichidir.

Dengiz navigatsiyasi sohasidagi so'nggi yutuqlardan foydalangan holda Radio Complex kompaniyasi mutaxassislari tomonidan ishlab chiqilgan. RK-2006 GLONASS va GPS kabi allaqachon o'rnatilgan sun'iy yo'ldosh turkumlaridan, shuningdek, istiqbolli Evropa va Osiyo joylashishni aniqlash tizimlaridan signallarni qabul qilish qobiliyatiga ega, bu shovqin immunitetini oshirish va har qanday tizimning ishdan chiqishidan himoya qilish bilan koordinatalarni aniqlashga imkon beradi. kema va uning kursi va tezligi.

Janubiy Koreyaning Samyung ENC Co., Ltd dengiz radio navigatsiya uskunalari ishlab chiqaruvchisi - SGN-500 global navigatsiya sun'iy yo'ldosh tizimlari GPS va GLONASS qabul qiluvchisi.

GLONASS va GPS-ni birlashtirilgan qabul qiluvchilarda ishlatganda (deyarli barcha GLONASS qabul qiluvchilari birlashtirilgan), ko'rinadigan kosmik kemalarning ko'pligi va ularning yaxshi nisbiy joylashuvi tufayli koordinatalarni aniqlashning aniqligi deyarli har doim "a'lo" bo'ladi.

Navigatsiya ma'lumotlarini ko'rsatish

GLONASS/GPS qabul qiluvchi qurilmalari ma'lumotni ko'rsatishning ikkita usulidan foydalanadi: alfanumerik va grafik (ba'zan "psevdografik" atamasi ishlatiladi).

Qabul qilingan ma'lumotlarni ko'rsatishning alfanumerik usuli quyidagilardan foydalanadi:

raqamlar (koordinatalar, tezlik, bosib o'tgan masofa va boshqalar)
raqamli ma'lumotlarni tushuntiruvchi harf birikmalari - odatda iboralarning qisqartmalari (masalan, MOV - "Man Overboard" yoki rus tilida "Man Overboard!"
so'z qisqartmalari (masalan, SPD - tezlik, TRK - Track), yo'nalish nomlari. Axborotni sof shaklda alfanumerik ko'rsatish GPS texnologiyasi rivojlanishining dastlabki bosqichida qo'llanilgan.

Grafik ko'rsatish usuli tashuvchi (kema, avtomobil, odam) harakatining xarakterini ifodalovchi ekranda shakllangan rasmlar yordamida amalga oshiriladi. Turli kompaniyalarning qurilmalaridagi grafikalar deyarli bir xil va, qoida tariqasida, tafsilotlarda farqlanadi. Eng keng tarqalgan dizaynlar:

elektron kompas (magnit bilan adashtirmaslik kerak!)
grafik harakat ko'rsatkichi
transport yo'nalishi, marshrutlar
yo'l nuqtalari uchun belgilar
kema koordinatalari
nuqtaga yo'nalish
tezlik

Xususiyatlari:

Joylashuv koordinatalarining aniqligi

Joyning koordinatalarini aniqlashning aniqligi har qanday navigatsiya tizimining asosiy ko'rsatkichi bo'lib, uning qiymati kema yotqizilgan marshrutni qanchalik to'g'ri bosib o'tishini va yaqin atrofdagi qirg'oq yoki toshlarga urmasligini aniqlaydi.

Asboblarning aniqligi odatda o'rtacha kvadrat xatosi (RMS) qiymati bilan baholanadi - o'lchovlarning 72% tushadigan interval yoki 95% ga to'g'ri keladigan maksimal xato. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar o'zlarining GPS qabul qiluvchilarining standart og'ishini 25 metrga teng deb hisoblashadi, bu maksimal 50 metr xatoga to'g'ri keladi.

Navigatsiya xususiyatlari

GLONASS/GPS qabul qiluvchilarining navigatsiya imkoniyatlari qurilma tomonidan saqlanadigan ulardagi yo'nalish nuqtalari, marshrutlari va yo'nalish nuqtalari soni bilan tavsiflanadi. Yoʻnalish nuqtalari deganda biz navigatsiya uchun ishlatiladigan sirtdagi xarakterli nuqtalarni tushunamiz.Zamonaviylari modelga qarab 500 dan 5000 gacha yoʻnalish nuqtasi va har biri 20–30 balldan iborat 20–50 marshrut yaratishi va saqlashi mumkin.

Yo'nalish nuqtalaridan tashqari, har qanday qabul qiluvchida bosib o'tgan marshrutni yozib olish va saqlash uchun nuqtalar mavjud. Professional navigatorlarda bu raqam 1000 dan bir necha o'n minglab nuqtalarga yetishi mumkin. Yozib olingan marshrutdan u bo'ylab orqaga qaytish uchun foydalanish mumkin.

Bir vaqtning o'zida kuzatilgan sun'iy yo'ldoshlar soni

Ushbu ko'rsatkich navigatorning barqarorligini va uning eng yuqori aniqlikni ta'minlash qobiliyatini tavsiflaydi. Ikki joylashuv koordinatasini - uzunlik va kenglikni aniqlash uchun bir vaqtning o'zida 3 ta sun'iy yo'ldoshni, balandlikni aniqlash uchun esa to'rttasini kuzatish kerakligini hisobga olsak. Zamonaviy GLONASS/GPS navigatorlari, hatto kiyinadiganlar ham, mos ravishda 8 yoki 12 tagacha sun'iy yo'ldoshdan signallarni bir vaqtning o'zida qabul qilish va kuzatish imkoniyatiga ega 8 yoki 12 kanalli qabul qiluvchilarga ega.

Bugun biz GPS nima va bu tizim qanday ishlashi haqida gapiramiz. Keling, ushbu texnologiyaning rivojlanishiga va uning funktsional xususiyatlariga e'tibor beraylik. Bundan tashqari, tizimning ishlashida interaktiv xaritalar qanday rol o'ynashini muhokama qilamiz.

GPS tarixi

Global joylashishni aniqlash tizimining paydo bo'lishi yoki koordinatalarni aniqlash tarixi AQShda uzoq 50-yillarda birinchi Sovet sun'iy yo'ldoshining kosmosga uchirilishi bilan boshlangan. Uchirishni kuzatayotgan amerikalik olimlar guruhi sun’iy yo‘ldosh uzoqlashgani sari signal chastotasini asta-sekin o‘zgartirganini payqashdi. Ma'lumotlarni chuqur tahlil qilgandan so'ng, ular sun'iy yo'ldosh yordamida uning joylashuvi va chiqarilgan signalni batafsilroq aniqlash orqali odamning erdagi joylashuvi va harakat tezligini aniq aniqlash mumkin degan xulosaga kelishdi. shuningdek, aksincha, insonning aniq koordinatalarini aniqlashda sun'iy yo'ldoshning tezligi va orbitadagi joylashuvi. Yetmishinchi yillarning oxiriga kelib, AQSh Mudofaa vazirligi GPS tizimini o'z maqsadlari uchun ishga tushirdi va bir necha yil o'tgach, u fuqarolik maqsadlarida foydalanish uchun mavjud bo'ldi. GPS tizimi hozir qanday ishlaydi? Aynan o'sha paytda qanday ishlagan bo'lsa, xuddi shu tamoyillar va asoslarga ko'ra.

Sun'iy yo'ldosh tarmog'i

Yer orbitasidagi yigirma to'rtdan ortiq sun'iy yo'ldoshlar radio ulanish signallarini uzatadi. Sun'iy yo'ldoshlar soni har xil, lekin uzluksiz ishlashini ta'minlash uchun orbitada har doim kerakli raqam mavjud, bundan tashqari ularning ba'zilari zaxirada bo'lib, agar birinchilari buzilib qolsa, ular o'z vazifalarini o'z zimmalariga oladilar. Ularning har birining xizmat qilish muddati taxminan 10 yil bo'lganligi sababli, yangi, modernizatsiya qilingan versiyalari ishga tushirilmoqda. Sun'iy yo'ldoshlar Yer atrofida oltita orbita bo'ylab 20 ming km dan kam balandlikda aylanadi, u GPS stantsiyalari tomonidan boshqariladigan o'zaro bog'langan tarmoqni tashkil qiladi. Ikkinchisi tropik orollarda joylashgan va Qo'shma Shtatlardagi asosiy muvofiqlashtirish markaziga ulangan.

GPS-navigator qanday ishlaydi?

Ushbu tarmoq tufayli siz sun'iy yo'ldoshlardan signalning kechikishini hisoblab, manzilingizni bilib olishingiz mumkin va bu ma'lumotlardan foydalanib, koordinatalarni aniqlang. GPS tizimi hozir qanday ishlaydi? Har qanday fazoviy navigatsiya tarmog'i kabi, u mutlaqo bepul. Har qanday ob-havo sharoitida va kunning istalgan vaqtida yuqori samaradorlik bilan ishlaydi. Siz sotib olishingiz kerak bo'lgan yagona narsa bu GPSning o'zi yoki GPS funksiyasini qo'llab-quvvatlaydigan qurilma. Aslida, navigatorning ishlash printsipi uzoq vaqtdan beri qo'llaniladigan oddiy navigatsiya sxemasiga asoslanadi: agar siz belgi roli uchun eng mos bo'lgan marker ob'ekti joylashgan joyni va undan sizga bo'lgan masofani aniq bilsangiz. , nuqta bilan joylashuvingizni ko'rsatadigan doira chizing. Agar aylananing radiusi katta bo'lsa, uni to'g'ri chiziq bilan almashtiring. Mumkin bo'lgan joyingizdan markerlar tomon bir nechta shunday chiziqlar torting; chiziqlarning kesishish nuqtasi xaritada sizning koordinatalaringizni ko'rsatadi. Yuqorida aytib o'tilgan sun'iy yo'ldoshlar bu holda sizning joylashuvingizdan taxminan 18 ming km masofada joylashgan ushbu belgi ob'ektlari rolini o'ynaydi. Ular orbitada juda katta tezlikda aylansa-da, ularning joylashuvi doimiy ravishda kuzatib boriladi. Har bir navigatorda GPS qabul qiluvchisi mavjud bo'lib, u kerakli chastotaga dasturlashtirilgan va sun'iy yo'ldosh bilan bevosita o'zaro aloqada bo'ladi. Har bir radiosignalda ma'lum miqdordagi kodlangan ma'lumotlar mavjud bo'lib, u sun'iy yo'ldoshning texnik holati, uning Yer orbitasidagi joylashuvi va vaqt mintaqasi (aniq vaqt) haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Aytgancha, aniq vaqt haqidagi ma'lumotlar sizning koordinatalaringiz haqida ma'lumot olish uchun eng zarurdir: radio signalining chiqarilishi va qabul qilinishi o'rtasidagi vaqt uzunligini doimiy hisoblash radio to'lqinining o'zi tezligiga ko'paytiriladi va qisqa muddatli hisob-kitoblar navigatsiya qurilmangiz va orbitadagi sun'iy yo'ldosh o'rtasidagi masofa hisoblanadi.

Sinxronizatsiya qiyinchiliklari

Navigatsiyaning ushbu printsipiga asoslanib, sizning koordinatalaringizni aniq aniqlash uchun sizga faqat ikkita sun'iy yo'ldosh kerak bo'lishi mumkin, deb taxmin qilish mumkin, ularning signallari asosida kesishish nuqtasini va oxir-oqibat, siz turgan joyni topish oson bo'ladi. . Ammo, afsuski, texnik sabablar marker sifatida boshqa sun'iy yo'ldoshdan foydalanishni talab qiladi. Asosiy muammo - bu GPS qabul qiluvchining soati, bu sun'iy yo'ldoshlar bilan etarli darajada sinxronizatsiya qilishga imkon bermaydi. Buning sababi - vaqtni ko'rsatishdagi farq (navigatoringizda va kosmosda). Sun'iy yo'ldoshlar qimmat, yuqori sifatli atomga asoslangan soatlarga ega bo'lib, bu ularga vaqtni o'ta aniqlik bilan hisoblash imkonini beradi, holbuki bunday xronometrlarni oddiy qabul qiluvchilarda qo'llashning iloji yo'q, chunki ularning o'lchamlari, narxi va ishlashning murakkabligi ularga imkon bermaydi. hamma joyda foydalanish uchun. Hatto 0,001 soniyalik kichik xatolik ham koordinatalarni 200 km dan oshiqroq tomonga siljitishi mumkin!

Uchinchi belgi

Shunday qilib, ishlab chiquvchilar GPS-navigatorlarida kvarts soatlarining odatiy texnologiyasini qoldirib, boshqa yo'lni tanlashga qaror qilishdi, aniqrog'i - ikkita sun'iy yo'ldosh belgisi o'rniga - uchta, mos ravishda keyingi kesishish uchun bir xil miqdordagi chiziqlardan foydalanish. Muammoni hal qilish juda oddiy echimga asoslangan: uchta belgilangan belgilarning barcha chiziqlari kesishganda, hatto mumkin bo'lgan noaniqliklar bo'lsa ham, uchburchak shaklidagi zona yaratiladi, uning markazi uning o'rtasi sifatida olinadi - joylashuvingiz. Bu, shuningdek, qabul qiluvchi va barcha uchta sun'iy yo'ldosh o'rtasidagi vaqt farqini aniqlash imkonini beradi (ular uchun farq bir xil bo'ladi), bu sizga chiziqlarning kesishishini aniq markazda tuzatishga imkon beradi; boshqacha qilib aytganda, bu sizning vaqtingizni aniqlaydi. GPS koordinatalari.

Bir chastota

Shuni ham ta'kidlash kerakki, barcha sun'iy yo'ldoshlar qurilmangizga bir xil chastotada ma'lumot yuboradi, bu juda g'ayrioddiy. GPS-navigator qanday ishlaydi va agar barcha sun'iy yo'ldoshlar doimiy ravishda va bir vaqtning o'zida unga ma'lumot yuborsa, barcha ma'lumotlarni qanday qilib to'g'ri qabul qiladi? Hammasi juda oddiy. O'zlarini aniqlash uchun sun'iy yo'ldoshdagi transmitterlar shifrlangan kodni o'z ichiga olgan radio signalida standart ma'lumotlarni ham yuboradilar. U sun'iy yo'ldoshning maksimal xarakteristikalari haqida xabar beradi va qurilmangizning ma'lumotlar bazasiga kiritiladi, bu esa sun'iy yo'ldoshdan olingan ma'lumotlarni navigator ma'lumotlar bazasi bilan solishtirish imkonini beradi. Ko'p sonli sun'iy yo'ldoshlar bo'lsa ham, ularni juda tez va oson aniqlash mumkin. Bularning barchasi butun sxemani soddalashtiradi va GPS-navigatorlarida kichikroq va zaifroq qabul qilish antennalaridan foydalanishga imkon beradi, bu esa xarajatlarni kamaytiradi va qurilmalarning dizayni va o'lchamlarini kamaytiradi.

GPS xaritalar

GPS xaritalari qurilmangizga alohida yuklab olinadi, shuning uchun siz navigatsiya qilmoqchi bo'lgan hududni boshqarasiz. Tizim shunchaki sayyoradagi koordinatalaringizni o'rnatadi va xaritalarning vazifasi koordinatalar chizilgan ekranda grafik versiyani qayta yaratishdir, bu sizga hududda harakatlanish imkonini beradi. Bu holatda GPS qanday ishlaydi? Bepul, u shu holatda qolishda davom etmoqda; ba'zi onlayn-do'konlardagi kartalar (va nafaqat) hali ham to'lanadi. Ko'pincha, GPS-navigatorli qurilma uchun xaritalar bilan ishlash uchun alohida ilovalar yaratiladi: ham pullik, ham bepul. Xaritalar xilma-xilligi sizni hayratda qoldiradi va sizga A nuqtadan B nuqtagacha yo'lni iloji boricha ma'lumotli va barcha qulayliklar bilan sozlash imkonini beradi: qanday diqqatga sazovor joylarni o'tasiz, manzilingizga eng qisqa yo'l, yo'nalishni ko'rsatuvchi ovozli yordamchi. , va boshqalar.

Qo'shimcha GPS uskunalari

GPS tizimi nafaqat sizga to'g'ri yo'lni ko'rsatish uchun ishlatiladi. Bu sizga mayoq yoki GPS-treker deb ataladigan ob'ektni kuzatish imkonini beradi. U signal qabul qiluvchining o'zi va ob'ektning joylashuvi haqidagi ma'lumotlarni nazoratni amalga oshiradigan xizmat ko'rsatish markazlariga uzatish uchun gsm, 3gp yoki boshqa aloqa protokollariga asoslangan uzatgichdan iborat. Ular ko'plab sohalarda qo'llaniladi: xavfsizlik, tibbiy, sug'urta, transport va boshqalar. Bundan tashqari, faqat avtomobilga ulanadigan avtomobil kuzatuvchilari mavjud.

Muammosiz sayohat qiling

Har kuni xarita va doimiy kompasning ma'nosi o'tmishga boradi. Zamonaviy texnologiyalar insonga eng qiziqarli va qiziqarli joylarni ko'rish bilan birga, vaqt, kuch va pulni minimal yo'qotish bilan o'z sayohatiga yo'l ochishga imkon beradi. Taxminan bir asr oldin ilmiy fantastika bo'lgan narsa bugun haqiqatga aylandi va deyarli hamma undan foydalanishi mumkin: harbiy xizmatchilar, dengizchilar va samolyot uchuvchilari, sayyohlar va kurerlar. Endi ushbu tizimlardan tijorat, ko'ngilochar va reklama sohalarida foydalanish katta mashhurlik kasb etmoqda, bu erda har bir tadbirkor dunyoning global xaritasida o'zini ko'rsatishi mumkin va uni topish qiyin bo'lmaydi. Umid qilamizki, ushbu maqola GPS-ga qiziqqan har bir kishiga yordam berdi - u qanday ishlaydi, koordinatalar qanday printsip asosida aniqlanadi va uning kuchli va zaif tomonlari nimada.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiyasining yaratilishi 50-yillarga to'g'ri keladi. SSSR birinchi sun'iy sun'iy sun'iy yo'ldoshini uchirayotgan paytda, Richard Kershner boshchiligidagi amerikalik olimlar sovet sun'iy yo'ldoshidan chiqayotgan signalni kuzatdilar va Doppler effekti tufayli sun'iy yo'ldosh yaqinlashganda qabul qilingan signalning chastotasi ortib borishini aniqladilar. uzoqlashayotganda. Kashfiyotning mohiyati shundan iborat ediki, agar siz Yerdagi koordinatalaringizni aniq bilsangiz, u holda sun'iy yo'ldoshning o'rnini o'lchash mumkin bo'ladi va aksincha, sun'iy yo'ldoshning o'rnini aniq bilib, siz o'zingizning koordinatalaringizni aniqlashingiz mumkin.

Bu g'oya 20 yildan keyin amalga oshdi. Birinchi sinov sun'iy yo'ldoshi 1974 yil 14 iyulda AQSh tomonidan orbitaga chiqarildi va yer yuzasini to'liq qoplash uchun zarur bo'lgan barcha 24 sun'iy yo'ldoshning oxirgisi 1993 yilda orbitaga chiqarildi, shuning uchun Global Positioning System yoki qisqacha GPS. xizmatga kirdi. Raketalarni havo va erdagi statsionar, keyin esa harakatlanuvchi ob'ektlarga aniq yo'naltirish uchun GPS-dan foydalanish mumkin bo'ldi. Shuningdek, sun'iy yo'ldoshlarga o'rnatilgan tizim yordamida sayyora yuzasida joylashgan kuchli yadro zaryadlarini aniqlash mumkin bo'ldi.

Dastlab GPS, global joylashishni aniqlash tizimi sof harbiy loyiha sifatida ishlab chiqilgan. Ammo 1983 yilda bortida 269 yo'lovchi bo'lgan Korean Airlines samolyoti urib tushirilgandan so'ng, AQSh prezidenti Ronald Reygan fuqarolik maqsadlarida navigatsiya tizimidan qisman foydalanishga ruxsat berdi. Ohang maxsus algoritm bilan qisqartirildi.

Keyin ba'zi kompaniyalar aniqlikni pasaytirish algoritmini shifrlagani va xatoning ushbu komponentini muvaffaqiyatli qoplagani haqida ma'lumot paydo bo'ldi va 2000 yilda AQSh Prezidentining farmoni bilan bu aniqlikni qo'pollashtirish bekor qilindi.

1. Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi– murakkab elektron texnika tizimi, majmui zamin va fazoi asbobhoi, ki muqarrar karda meshavand (koordinatahoi geografik va baland), inchunin parametrhoi harakati (tez va yonalishi va gayra) nigoh doshta meshavand. ob'ektlar.

1.1 GPS nima?

GPS sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi dastlab Qo'shma Shtatlar tomonidan harbiy maqsadlarda foydalanish uchun ishlab chiqilgan. Tizimning yana bir mashhur nomi - "NAVSTAR". Umumiy otga aylangan "GPS" nomi global joylashishni aniqlash tizimining qisqartmasi bo'lib, u Global navigatsiya tizimi deb tarjima qilinadi. Bu nom butun dunyo bo'ylab navigatsiyani ta'minlaydigan tizimning maqsadini to'liq tavsiflaydi. Nafaqat quruqlikda, balki dengizda va havoda ham. GPS navigatsiya signallari yordamida har qanday foydalanuvchi o'zining joriy manzilini yuqori aniqlik bilan aniqlashi mumkin.

Bu aniqlik 2000 yilda GPS tizimini fuqarolik foydalanuvchilari uchun ochiq va ochiq qilib qo'ygan Amerika hukumatining qadamlari tufayli amalga oshirildi. Eslatib o'tamiz, ilgari maxsus tanlab kirish rejimi (SA - Selective Availability) yordamida uzatiladigan signalga buzilishlar kiritilib, joylashishni aniqlash aniqligini 70-100 metrgacha pasaytirgan. 2000 yil 1 maydan boshlab ushbu rejim o'chirildi va aniqlik 3-10 metrgacha oshdi.

Darhaqiqat, ushbu tadbir maishiy GPS-navigatsiya uskunalarini ishlab chiqish, uning narxini pasaytirish va oddiy foydalanuvchilar orasida faol ravishda ommalashtirishga kuchli turtki berdi. Hozirgi vaqtda har xil turdagi GPS qabul qiluvchilar oddiy navigatsiyadan tortib shaxsiy nazorat va qiziqarli o'yinlargacha inson faoliyatining barcha sohalarida faol qo'llaniladi. Geokash" Ko'pgina tadqiqotlar natijalariga ko'ra, GPS-navigatsiya tizimlaridan foydalanish jahon iqtisodiyoti va atrof-muhit uchun katta iqtisodiy samara beradi - yo'l harakati xavfsizligi ortadi, yo'l holati yaxshilanadi, yoqilg'i sarfi kamayadi va atmosferaga zararli chiqindilar miqdori kamayadi. .

Evropa iqtisodiyotining GPS tizimiga va natijada AQSh ma'muriyatiga tobora ortib borayotgan qaramligi Evropani o'zining Galilleo navigatsiya tizimini ishlab chiqishga majbur qildi. Yangi tizim ko'p jihatdan GPS tizimiga o'xshaydi.

2. GPS tizimining tarkibi

2.1 Kosmik segment

GPS tizimining kosmik segmenti navigatsiya signallarini chiqaradigan sun'iy yo'ldoshlarning orbital turkumidan iborat. Sun'iy yo'ldoshlar 6 orbitada taxminan 20 000 km balandlikda joylashgan. Sun'iy yo'ldoshlarning orbital davri 12 soat, tezligi esa taxminan 3 km/s. Shunday qilib, har bir sun'iy yo'ldosh har kuni Yer atrofida ikkita to'liq aylanishni amalga oshiradi.

Birinchi sun'iy yo'ldosh 1978 yil fevral oyida uchirilgan. Ochiq quyosh panellari bilan uning o'lchami 5 metr, og'irligi esa 900 kg dan ortiq edi. Bu GPS-I ning birinchi modifikatsiyasining sun'iy yo'ldoshi edi. So'nggi 30 yil ichida GPS sun'iy yo'ldoshlarining bir nechta modifikatsiyalari orbitada o'zgardi: GPS II-A, GPS II-R, GPS IIR-M. Modernizatsiya jarayonida sun’iy yo‘ldoshlarning og‘irligi kamaydi, bort soatlarining barqarorligi yaxshilandi, ishonchliligi oshdi.

GPS sun'iy yo'ldoshlari ikkita L1 va L2 chastotalarida uchta navigatsiya signalini uzatadi. L1 chastotasida (1575,42 MGts) uzatiladigan "fuqarolik" C/A signali barcha foydalanuvchilar uchun mavjud va 3-10 metr joylashishni aniqlash aniqligini ta'minlaydi. Yuqori aniqlikdagi "harbiy" P-kodi L1 va L2 (1227,60 MGts) chastotalarida uzatiladi va uning aniqligi "fuqarolik" signalidan kattaroq tartibdir. Ikki xil chastotada uzatiladigan signaldan foydalanish ham ionosfera kechikishlarini qisman qoplash imkonini beradi.

GPS IIR-M sun'iy yo'ldoshlarining so'nggi modifikatsiyasi GPS o'lchovlarining aniqligini oshirish uchun mo'ljallangan yangi "fuqarolik" L2C signalini amalga oshiradi.

Navigatsiya signallarini identifikatsiyalash har bir sun'iy yo'ldosh uchun noyob bo'lgan "psevdo-shovqin kodiga" mos keladigan raqam orqali amalga oshiriladi. GPS tizimining texnik tavsifi dastlab 32 ta kodni o'z ichiga olgan. Tizimni ishlab chiqish bosqichida va uning ishlashining dastlabki davrida ishlaydigan sun'iy yo'ldoshlar soni 24 tadan oshmasligi rejalashtirilgan edi. Yangi GPS sun'iy yo'ldoshlari uchun foydalanishga topshirish bosqichida bepul kodlar ajratildi. Va bu miqdor tizimning normal ishlashi uchun etarli edi. Ammo hozirda orbitada 32 ta sun'iy yo'ldosh mavjud bo'lib, ulardan 31 tasi ish rejimida ishlaydi va Yerga navigatsiya signalini uzatadi.

Sun'iy yo'ldoshlarning "ortiqchaligi" foydalanuvchiga osmonning "ko'rinishi" baland binolar, daraxtlar yoki tog'lar bilan cheklangan sharoitlarda o'rnini hisoblash imkonini beradi.

2.2 Er segmenti

GPS tizimining yer usti segmenti 5 ta boshqaruv stantsiyasidan va AQSh harbiy bazalarida joylashgan - Tinch okeanidagi Kvajaleyn va Gavayi orollarida, Asension orolida, Hind okeanidagi Diego-Garsiya orolida va Koloradoda joylashgan asosiy boshqaruv stantsiyasidan iborat. Springs, ular ko'chirildi 1-rasm.Monitoring stansiyalarining vazifalariga GPS sunʼiy yoʻldoshlaridan kelayotgan navigatsiya signallarini qabul qilish va oʻlchash, har xil turdagi xatolarni hisoblash va bu maʼlumotlarni boshqaruv stansiyasiga uzatish kiradi. Qabul qilingan ma'lumotlarni birgalikda qayta ishlash sun'iy yo'ldosh traektoriyalarining berilgan orbitalardan og'ishini, bort soatlarining vaqt o'zgarishini va navigatsiya xabarlaridagi xatolarni hisoblash imkonini beradi. GPS sun'iy yo'ldoshlarining holatini kuzatish deyarli doimiy ravishda amalga oshiriladi. Har bir sun'iy yo'ldosh uchun prognoz qilingan orbitalar va soatlarni tuzatishdan iborat navigatsiya ma'lumotlarini "yuklab olish" har 24 soatda, u boshqaruv stantsiyasining kirish zonasida bo'lgan paytda amalga oshiriladi.

Yerga asoslangan GPS stantsiyalaridan tashqari, atmosfera sharoitlari va sun'iy yo'ldosh traektoriyalarini aniqlash uchun GPS navigatsiya signallarini o'lchaydigan bir nechta xususiy va davlat kuzatuv tarmoqlari mavjud.

1-rasm

2.3 Foydalanuvchi jihozlari

Foydalanuvchi uskunasi joriy joylashuv, tezlik va vaqtni hisoblash uchun GPS sun'iy yo'ldoshlari signallaridan foydalanadigan navigatsiya qabul qiluvchilariga tegishli. Foydalanuvchi jihozlarini "uy" va "professional" ga bo'lish mumkin. Ko'p jihatdan, bu bo'linish o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi, chunki ba'zida GPS qabul qiluvchisi qaysi toifaga tasniflanishi va qanday mezonlardan foydalanish kerakligini aniqlash juda qiyin. Piyoda yurish, avtomobil sayohati, baliq ovlash va hokazolar uchun ishlatiladigan GPS-navigatorlarning butun sinfi mavjud. Ko'pincha murakkab navigatsiya tizimlarining bir qismi bo'lgan aviatsiya va dengiz navigatsiya tizimlari mavjud. So'nggi paytlarda GPS chiplari keng tarqaldi va PDA, telefonlar va boshqa mobil qurilmalarga birlashtirildi.

Shuning uchun, navigatsiyada O GPS qabul qiluvchilarni "kod" va "faza" ga bo'lish yanada keng tarqaldi. Birinchi holda, navigatsiya xabarlarida uzatiladigan ma'lumotlar pozitsiyani hisoblash uchun ishlatiladi. 100–2000 dollar turadigan eng arzon GPS navigatorlari ushbu toifaga kiradi.

GPS navigatsiya qabul qiluvchilarining ikkinchi toifasi nafaqat navigatsiya xabarlarida mavjud bo'lgan ma'lumotlardan, balki tashuvchi signalining fazasidan ham foydalanadi. Ko'pgina hollarda, bu bir necha santimetr va hatto millimetrning nisbiy aniqligi bilan pozitsiyani hisoblashga qodir bo'lgan qimmat bir va ikki chastotali (L1 va L2) geodezik qabul qiluvchilar. Ushbu aniqlikka RTK rejimida, GPS qabul qiluvchisi o'lchovlari va tayanch stantsiya ma'lumotlarini birgalikda qayta ishlashda erishiladi. Bunday qurilmalarning narxi o'n minglab dollarni tashkil qilishi mumkin.

3. Ish GPS navigator A

Butun GPS tizimining asosiy printsipi oddiy va uzoq vaqtdan beri navigatsiya va orientatsiya uchun ishlatilgan: agar siz biror narsaning aniq joylashuvini bilsangiz mos yozuvlar nuqtasi va unga bo'lgan masofa, keyin siz o'zingizning pozitsiyangiz nuqtasi joylashgan bo'lishi kerak bo'lgan doira (3 o'lchovli holda, shar) chizishingiz mumkin. Amalda, agar yuqoridagi masofa, ya'ni. radius etarlicha katta bo'lsa, unda siz aylana yoyini to'g'ri chiziqli segment bilan almashtirishingiz mumkin. Agar siz turli xil mos yozuvlar nuqtalariga mos keladigan bir nechta shunday chiziqlar chizsangiz, ularning kesishish nuqtasi sizning joylashuvingizni ko'rsatadi. GPS-da bunday mos yozuvlar nuqtalarining rolini har biri o'z orbitasida Yer yuzasidan ~ 17000 km balandlikda harakatlanadigan yigirmata sun'iy yo'ldosh o'ynaydi. Ularning harakat tezligi juda yuqori, lekin orbital parametrlari va ularning hozirgi joylashuvi bort kompyuterlariga yuqori aniqlik bilan ma'lum.Har qanday GPS-navigatorning muhim qismi bu belgilangan chastotada ishlaydigan va doimiy ravishda "tinglovchi" an'anaviy qabul qiluvchidir. bu sun'iy yo'ldoshlar tomonidan uzatiladigan signallarga. Sun'iy yo'ldoshlarning har biri doimiy ravishda o'z orbitasining parametrlari, bort uskunasining holati va aniq vaqt haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan radio signalini chiqaradi. Bu barcha ma'lumotlardan, bortda aniq vaqt haqidagi ma'lumotlar eng muhimi: GPS qabul qiluvchisi o'rnatilgan protsessor yordamida signalni yuborish va qabul qilish o'rtasidagi vaqt oralig'ini hisoblab chiqadi, keyin uni radio tarqalish tezligiga ko'paytiradi. to'lqinlar va boshqalar. sun'iy yo'ldosh va qabul qiluvchi orasidagi masofani aniqlaydi.

Ehtimol, bugungi kunda GPS-navigatorlarning mavjudligi haqida bilmagan faol hayot kechiradigan bironta ham odam yo'q. So'nggi bir necha yil ichida ushbu qurilmalar qimmatbaho avtomobil o'yinchog'idan ishonchli va ajralmas sayohat hamrohiga aylandi. Texnologik taraqqiyot bozorlarni shunday tizimlar bilan to'ldirdiki, endi har kim o'z ehtiyojlari va moliyaviy imkoniyatlariga mos modelni topib, GPS-navigator nima ekanligini amalda sinab ko'rishi mumkin.

Shubhasiz, deyarli har bir avtoulovchi yo'lda xaritasiz qilolmaydigan vaziyat bilan tanish. Endi yo'l atlaslari fonga o'tmoqda va ularni siz bilan faqat zaxira sifatida olib yurish mantiqiy - har qanday holatda (agar elektronika ishlamay qolsa).

Nima uchun sizga GPS-navigator kerak?

GPS-navigatorning asosiy vazifasi sizning aniq joylashuvingizni aniqlashdir. Rangli monitorda hududning batafsil xaritasi, ko'chalar, do'konlar manzillari, yoqilg'i quyish shoxobchalari, attraksionlar va avtoulovchi uchun zarur bo'lgan boshqa ob'ektlar ko'rsatiladi. Bundan tashqari, qurilma optimal marshrutni tanlaydi va hatto u bo‘ylab yo‘l ko‘rsatadi, yo‘lda yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan to‘siqlar haqida ogohlantiradi. O'ngga burilishni o'tkazib yubordingizmi? Vahima kerak emas! Avtomobil GPS-navigatori tezda hisoblab chiqadi va boradigan joyingizga muqobil yo'nalishni ko'rsatadi. Va haydovchini chalg'itmaslik uchun, so'nggi yillarda deyarli har bir ishlanma rus tilida yaqinlashib kelayotgan burilish yoki marshrutni o'zgartirish haqida ogohlantiruvchi ovozli interfeysga ega.

Asosiy funktsiyalari

Agar sizning GPS navigatsiya qurilmangiz transport oqimlari va tirbandlik haqidagi ma'lumotlarni tahlil qilish funksiyasi bilan jihozlangan bo'lsa, sizga yo'ldagi to'siqlardan eng yaxshi tarzda qochish imkoniyati kafolatlanadi. Bu, ayniqsa, notanish shaharlarni kesib o'tishda foydalidir.

GPS-navigator tunda haydashni osonlashtiradi. U har bir yaqinlashib kelayotgan burilish, egilish va moyillik haqida oldindan ogohlantirib, haydovchiga yo‘l relyefidagi o‘zgarishlarga o‘z vaqtida munosabat bildirish imkonini beradi.

Yuqori tezlikda notanish magistralda haydashda jiddiy muammolardan biri keyingi to'g'ri yo'nalishda chiqish uchun bo'lakni oldindan tanlashdir. Mukammal GPS-navigator sizga qayerda va qaysi bo'lakda bo'laklarni o'zgartirish kerakligini osongina aytib beradi.

GPS-navigatorning yana bir noyob qobiliyati - yo'l belgilarini ko'rish va ularning mavjudligi haqida o'z vaqtida ogohlantirish qobiliyati. Shunday qilib, yo'l harakati politsiyasi bilan yoqimsiz uchrashuvdan qochish mumkin, agar biron bir muhim belgi tasodifan sizni e'tiborsiz qoldirsa.

Nimasi yaxshiroq?

Ko'p odamlar tez-tez savol berishadi: "Agar mening mobil telefonim (kommunikator) sun'iy yo'ldosh bilan aloqa qilish uchun barcha funktsiyalarga ega bo'lsa, nega avtomobil GPS-navigatorini sotib olish kerak?" Savol, qoida tariqasida, hech qachon haydamagan odamlar tomonidan berilganligini hisobga olsak, juda o'rinli.

Alohida avtomobil navigatorining asosiy afzalligi - katta ekran tufayli foydalanish qulayligi. Bir ko'z bilan yo'lga, ikkinchisi bilan besh dyuymli smartfonga qarash mutlaqo qulay va hatto xavfli emasligiga rozi bo'ling. Avtomatik javob berish mashinasidan g'amxo'rlik ko'rsatmalarini eshitish juda yoqimli, lekin qayerda ekanligingizni va oldinda nima bo'lishini ko'rganingizda, yo'lning rasmini aniq tasavvur qilish yaxshiroqdir. Sensorli interfeys dasturni barmog'ingizni ekran bo'ylab ko'zingizni uzmasdan siljitish orqali boshqarish imkonini beradi. Albatta, zamonaviy kommunikatorlar va shaxsiy raqamli yordamchilar (PDA) ham bunday imkoniyatga ega. Va agar u kichik ekran va zaif sezgir GPS moduli bo'lmasa, hamma narsa yaxshi bo'lar edi.

Avtomobil navigatoriga o'rnatilgan kuchli antennaga ega sezgir GPS qabul qiluvchisi butun marshrut bo'ylab sun'iy yo'ldoshdan signallarni ishonchliroq qabul qilish imkonini beradi.

Avtomobil navigatorining yuragi - bunday tizimlar uchun maxsus ishlab chiqilgan (SIRFatlas) va sun'iy yo'ldosh navigatsiya signallarini tahlil qilish uchun maksimal darajada optimallashtirilgan zamonaviy protsessor. Va bu, o'z navbatida, mobil telefon protsessori shifrlay olmaydigan hududning shunday kichik tafsilotlarini ekranda ko'rsatib, yanada sig'imli ma'lumotlarni qayta ishlashga imkon beradi.

Qo'shimcha funktsiyalar

Eng so'nggi avlod avtomobil navigatorlari CCTV kamerasi monitori, shuningdek, sun'iy yo'ldosh televideniesini tomosha qilish uchun televizor ekrani vazifasini bajarishi mumkin. Ovoz chiqishi avtomobil audiotizimiga ulanishi mumkin, bu esa ovoz balandligi va ohangini sozlash orqali har qanday shovqin sharoitida javob berish mashinasining navigatsiya so'rovlarini aniq tinglash imkonini beradi.

Agar biz avtomobil uchun GPS-navigator kabi qurilma haqida gapiradigan bo'lsak, unda protsessor va monitorli qurilma sifatida uning imkoniyatlarini to'liq tasvirlab bo'lmaydi. Ushbu texnologiya har kuni modernizatsiya qilinmoqda. Va agar tez orada avtomobil navigatori biz faqat taxmin qilishimiz mumkin bo'lgan imkoniyatlarga ega mashinaga moslashtirilgan kuchli kompyuter bo'lsa, ajablanarli emas.

Sayohat paytida qulaylik va yo'lda ishonch siz uchun muhim omil bo'lsa, sun'iy yo'ldosh GPS-navigatorini birinchi navbatda olishingiz kerak. Axir, katta va sig'imli yo'l infratuzilmasiga ega zamonaviy dunyo yo'lni doimiy ravishda kuzatib borishga majbur bo'lgan, ba'zida haddan tashqari asabiy taranglikda bo'lgan haydovchilar uchun hayotni qiyinlashtiradi. O'zingiz uchun munosib elektron qo'llanma sotib oling - va gavjum magistrallarda bir vaqtlar stressli haydash dam olishga va hatto yoqimli o'yin-kulgiga aylanadi.

Navigatsiya - ob'ektlarning koordinata-vaqt parametrlarini aniqlash.

Navigatsiyaning birinchi samarali vositasi ko'rinadigan samoviy jismlar (quyosh, yulduzlar, oy) tomonidan joylashuvni aniqlash edi. Boshqa oddiy navigatsiya usuli - georeferensiya, ya'ni. ma'lum diqqatga sazovor joylarga (suv minoralari, elektr uzatish liniyalari, avtomobil va temir yo'llar va boshqalar) nisbatan joylashuvni aniqlash.

Navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlari ob'ektlarning joylashishini (holatini) doimiy ravishda kuzatib borish uchun mo'ljallangan. Hozirgi vaqtda navigatsiya va joylashishni aniqlash vositalarining ikkita klassi mavjud: yerga asoslangan va kosmik.

Erga asoslangan tizimlarga statsionar, ko'chma va ko'chma tizimlar, komplekslar, yerdagi razvedka stantsiyalari va boshqa navigatsiya va joylashishni aniqlash vositalari kiradi. Ularning ishlash printsipi skanerlash radiostantsiyalariga ulangan maxsus antennalar orqali radio havosini boshqarish va kuzatuv ob'ektlarining radio uzatgichlari chiqaradigan yoki kompleksning (stansiyaning) o'zi tomonidan chiqariladigan va kuzatuv ob'ektidan yoki kuzatuv ob'ektidan aks ettirilgan radio signallarini izolyatsiya qilishdan iborat. ob'ektda joylashgan maxsus teg yoki kodlangan bort sensori (CBD). Ushbu turdagi texnik vositalardan foydalanganda boshqariladigan ob'ektning joylashuvi koordinatalari, yo'nalishi va harakat tezligi haqida ma'lumot olish mumkin. Kuzatuv ob'ektlarida maxsus belgi yoki CBD mavjud bo'lsa, tizimlarga ulangan identifikatsiya qurilmalari elektron xaritada boshqariladigan ob'ektlarning joylashishini belgilash bilan birga, ularni shunga mos ravishda ajratish imkonini beradi.

Kosmik navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlari ikki turga bo'linadi.

Birinchi turdagi kosmik navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlari mobil kuzatuv ob'ektlarida - GLONASS (Rossiya) yoki GPS (AQSh) kabi sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarining qabul qiluvchilarida maxsus sensorlardan foydalanish bilan ajralib turadi. Harakatlanuvchi kuzatuv ob'ektlarining navigatsiya qabul qiluvchilari navigatsiya tizimidan orbitadagi sun'iy yo'ldoshlarning koordinatalarini (efemerlari) va vaqt ma'lumotnomasini o'z ichiga olgan radio signalini oladi. Navigatsiya qabul qilgichining protsessori sun'iy yo'ldoshlardan olingan ma'lumotlarga asoslanib (kamida uchta), uning joylashgan joyining (qabul qiluvchining) geografik kengligi va uzunligini hisoblab chiqadi. Ushbu ma'lumot (geografik koordinatalar) navigatsiya qabul qiluvchining o'zida ham, agar ma'lumotni chiqarish moslamasi (displey, monitor) mavjud bo'lsa, kuzatuv nuqtasida ham, harakatlanuvchi ob'ektning navigatsiya qabul qilgichidan radioaloqa orqali uzatilganda ham ko'rsatilishi mumkin. (radial, an'anaviy, magistral, uyali, sun'iy yo'ldosh).

Kosmik navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlarining ikkinchi turi kuzatuv ob'ektida o'rnatilgan radiomayoqlardan keladigan signallarni orbitada skanerlash orqali qabul qilish (tushish) bilan ajralib turadi. Radiomayoqlardan signallarni qabul qiluvchi sun'iy yo'ldosh, qoida tariqasida, avval to'planadi, so'ngra orbitaning ma'lum bir nuqtasida kuzatuv ob'ektlari haqidagi ma'lumotlarni erdagi ma'lumotlarni qayta ishlash markaziga uzatadi. Bunday holda, ma'lumotni etkazib berish muddati biroz oshadi.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlari sizga quyidagilarga imkon beradi:

har qanday harakatlanuvchi ob'ektlarni doimiy monitoring va kuzatishni amalga oshirish;
dispetcherning elektron xaritasida boshqaruv va kuzatuv ob'yektlari harakatining koordinatalari, marshruti va tezligini ko'rsatish (koordinatalar va dengiz sathidan 100 m gacha, differentsial rejimda esa 2...5 m gacha balandlikni aniqlash aniqligi bilan) ;
favqulodda vaziyatlarga zudlik bilan javob berish (boshqaruv va kuzatuv ob'ektida yoki uning marshruti va jadvalida kutilayotgan parametrlarning o'zgarishi, SOS signali va boshqalar);
nazorat va kuzatuv ob'ektlarining marshrutlari va harakat jadvallarini optimallashtirish.

Hozirgi vaqtda ixtisoslashtirilgan navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlarining funktsiyalari (abonent qurilmalarining joriy joylashuvini avtomatik kuzatish, roumingni ta'minlash va aloqa xizmatlarini ko'rsatish uchun aloqa terminallari) sun'iy yo'ldosh va uyali aloqa (agar baza stansiyalari mavjud bo'lsa) nisbiy aniqlik bilan bajarilishi mumkin. joylashuvni aniqlash uskunasi) radioaloqa tizimlari.

Navigatsiya va joylashishni aniqlash tizimlarini keng joriy etish, ishlaydigan uzatgichlar, patrullar, transport vositalari va huquqni muhofaza qilish organlarini qiziqtirgan boshqa ob'ektlarning joylashishini aniqlash va doimiy monitoring qilish uchun Rossiya uyali aloqa tarmoqlarida tegishli uskunalarni keng o'rnatish. huquqni muhofaza qilish faoliyatining imkoniyatlari.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlari yordamida joylashuvni aniqlashning asosiy printsipi sun'iy yo'ldoshlarni mos yozuvlar nuqtasi sifatida ishlatishdir.

Erga asoslangan qabul qiluvchining kengligi va uzunligini aniqlash uchun qabul qiluvchi kamida uchta sun'iy yo'ldoshdan signallarni qabul qilishi va ularning koordinatalarini va sun'iy yo'ldoshlardan qabul qiluvchigacha bo'lgan masofani bilishi kerak (6.8-rasm). Koordinatalar (0, 0, 0) koordinatasiga ega bo'lgan erning markaziga nisbatan o'lchanadi.

Sun'iy yo'ldoshdan qabul qiluvchigacha bo'lgan masofa signalning o'lchangan tarqalish vaqti bo'yicha hisoblanadi. Bu hisob-kitoblarni bajarish qiyin emas, chunki elektromagnit to'lqinlar yorug'lik tezligida harakatlanishi ma'lum. Agar uchta sun'iy yo'ldoshning koordinatalari va ulardan qabul qiluvchigacha bo'lgan masofalar ma'lum bo'lsa, u holda qabul qiluvchi kosmosdagi ikkita mumkin bo'lgan joydan birini hisoblab chiqishi mumkin (6.8-rasmdagi 1 va 2 nuqtalar). Odatda qabul qiluvchi ushbu ikki nuqtadan qaysi biri to'g'ri ekanligini aniqlay oladi, chunki bitta joylashuv qiymati ma'nosiz ma'noga ega.

Guruch. 6.8. Uchta sun'iy yo'ldosh signallari yordamida joylashuvni aniqlash

Amalda, vaqt farqi o'lchovlarining aniqligiga ta'sir qiluvchi generator soati xatosini bartaraf etish uchun to'rtinchi sun'iy yo'ldoshgacha bo'lgan joyni va masofani bilish kerak (6.9-rasm).

Guruch. 6.9. To'rtta sun'iy yo'ldosh signallari yordamida joylashuvni aniqlash

Hozirgi vaqtda ikkita sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimi mavjud va faol foydalanilmoqda - GLONASS va GPS.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlari uchta komponentni o'z ichiga oladi (6.10-rasm):

sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlarining orbital turkumini o'z ichiga olgan kosmik segment (boshqacha aytganda, navigatsiya kosmik apparati);
boshqaruv segmenti, kosmik kemalarning orbital yulduz turkumi uchun yerni boshqarish kompleksi (GCU);
tizim foydalanuvchi uskunalari.

Guruch. 6.10. Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarining tarkibi

GLONASS tizimining kosmik segmenti 19100 km balandlikdagi aylana orbitalarda joylashgan, 64,5° nishab va 11 soat 15 minut orbital davri uchta orbital tekislikda joylashgan 24 ta navigatsiya kosmik apparatidan (NSV) iborat (6.11-rasm). Har bir orbital tekislik 45° kenglikdagi bir xil siljish bilan 8 ta sun'iy yo'ldoshni o'z ichiga oladi.

GPS-navigatsiya tizimining kosmik segmenti 24 ta asosiy sun'iy yo'ldosh va 3 ta zaxiradan iborat. Sun'iy yo'ldoshlar taxminan 20 000 km balandlikda, 55 ° nishabli, har 60 ° uzunlik bo'yicha teng ravishda joylashgan oltita aylana orbitalarda joylashgan.

Guruch. 6.11. GLONASS va GPS sun'iy yo'ldoshlarining orbitalari

GLONASS tizimining yerdan boshqarish kompleksi segmenti quyidagi funktsiyalarni bajaradi:

efemeris va vaqt chastotasini qo'llab-quvvatlash;
radionavigatsiya maydoni monitoringi;
sun'iy yo'ldoshlarning radiotemetrik monitoringi;
sun'iy yo'ldoshning buyruq va dastur radio boshqaruvi.

Turli xil sun'iy yo'ldoshlarning vaqt shkalalarini kerakli aniqlik bilan sinxronlashtirish uchun sun'iy yo'ldosh bortida 10 -13 s nisbiy beqarorlik bilan seziy chastotasi standartlari qo'llaniladi. Erni boshqarish kompleksi 10 -14 s nisbiy beqarorlik bilan vodorod standartidan foydalanadi. Bundan tashqari, NKU 3-5 ns xatolik bilan mos yozuvlar shkalasiga nisbatan sun'iy yo'ldosh vaqt shkalalarini tuzatish vositalarini o'z ichiga oladi.

Er segmenti sun'iy yo'ldoshlarga efemerlarni qo'llab-quvvatlaydi. Bu shuni anglatadiki, sun'iy yo'ldosh harakati parametrlari erda aniqlanadi va bu parametrlarning qiymatlari oldindan belgilangan vaqt oralig'ida bashorat qilinadi. Parametrlar va ularning prognozi navigatsiya signalini uzatish bilan birga sun'iy yo'ldosh tomonidan uzatiladigan navigatsiya xabariga kiritilgan. Bu, shuningdek, tizim vaqtiga nisbatan sun'iy yo'ldoshning bortdagi vaqt shkalasining vaqt chastotasini tuzatishni o'z ichiga oladi. Sun'iy yo'ldoshning harakat parametrlarini o'lchash va prognozlash tizimning Balistik markazida sun'iy yo'ldoshgacha bo'lgan masofa va uning radial tezligini traektoriya o'lchash natijalari asosida amalga oshiriladi.

Tizim foydalanuvchi uskunalari - bu fazoviy koordinatalarni, harakat tezligi vektorining tarkibiy qismlarini va global navigatsiya sun'iy yo'ldosh tizimi foydalanuvchisining vaqt shkalalarini tuzatish uchun navigatsiya kosmik kemasidan radio navigatsiya signallarini qabul qilish va qayta ishlash uchun mo'ljallangan radiotexnik qurilmalar.

Qabul qiluvchi navigatsiya aniqligini ta'minlash nuqtai nazaridan barcha kuzatilgan sun'iy yo'ldoshlardan eng maqbulini tanlagan iste'molchining joylashgan joyini belgilaydi. Tanlangan sun'iy yo'ldoshlarga bo'lgan masofalarga asoslanib, u iste'molchining uzunligi, kengligi va balandligini, shuningdek uning harakati parametrlarini aniqlaydi: yo'nalish va tezlik. Qabul qilingan ma'lumotlar displeyda raqamli koordinatalar ko'rinishida ko'rsatiladi yoki oldindan qabul qiluvchiga ko'chirilgan xaritada ko'rsatiladi.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarining qabul qiluvchilari passivdir, ya'ni. ular signallarni chiqarmaydi va qaytib aloqa kanaliga ega emas. Bu sizga navigatsiya aloqa tizimlari iste'molchilarining cheksiz soniga ega bo'lish imkonini beradi.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlariga asoslangan ob'ektlarning harakatini kuzatish tizimlari endi keng tarqalgan. Bunday tizimning tuzilishi rasmda ko'rsatilgan. 6.12.

Guruch. 6.12. Monitoring tizimi tuzilishi

Kuzatuv ob'ektlariga o'rnatilgan navigatsiya qabul qiluvchilari sun'iy yo'ldoshlardan signallarni qabul qiladi va ularning koordinatalarini hisoblaydi. Ammo, navigatsiya qabul qiluvchilar passiv qurilmalar bo'lganligi sababli, tizim hisoblangan koordinatalarni monitoring markaziga uzatish tizimini ta'minlashi kerak. VHF radio modemlari, GSM/GPRS/EDGE modemlari (2G tarmoqlari), UMTS/HSDPA protokollari yordamida ishlaydigan uchinchi avlod tarmoqlari, CDMA modemlari, sun’iy yo‘ldosh aloqa tizimlari va boshqalar kuzatuv obyekti koordinatalari haqidagi ma’lumotlarni uzatish vositasi sifatida xizmat qilishi mumkin.

Sun'iy yo'ldosh navigatsiya va monitoring tizimining monitoring markazi uning individual parametrlarini (joylashuvi, tezligi, harakat yo'nalishi) kuzatish va muayyan harakatlar bo'yicha qarorlar qabul qilish uchun navigatsiya va aloqa uskunalari o'rnatilgan (saqlangan) ob'ektlarni kuzatish uchun mo'ljallangan.

Monitoring markazi quyidagilarni ta'minlaydigan dasturiy va apparat ma'lumotlarini qayta ishlash vositalarini o'z ichiga oladi:

kuzatuv ob'ektlaridan kelib tushayotgan ma'lumotlarni qabul qilish, qayta ishlash va saqlash;
hududning elektron xaritasida kuzatuv ob'ektlarining joylashuvi haqidagi ma'lumotlarni ko'rsatish.

Ichki ishlar organlarining navigatsiya va monitoring tizimi quyidagi vazifalarni hal qiladi:

navbatchilik punkti xodimlari tomonidan avtotransport ekipajlarini joylashtirish ustidan avtomatlashtirilgan nazoratni ta'minlash;
mas'uliyat sohasida sodir bo'lgan hodisalarga tezkor javob berishni tashkil etishda boshqaruv qarorlarini qabul qilish uchun navbatchilik punkti xodimlariga transport vositalarining joylashgan joyi to'g'risida ma'lumot berish;
operatorning avtomatlashtirilgan ish stantsiyasida transport vositalarining joylashuvi va boshqa xizmat ma'lumotlarini grafik formatda ko'rsatish;
transport vositalari brigadalarining xizmat ko‘rsatish vaqtida harakatlanish yo‘nalishlari bo‘yicha arxivni shakllantirish va saqlash;
navbatchilik davrida kuch va vositalarni majburiy joylashtirish normalarining bajarilishi, kuch va vositalardan foydalanish samaradorligining umumlashtirilgan parametrlari, mas’uliyat sohalari bo‘yicha nazorat ko‘rsatkichlari bo‘yicha statistik hisobotlarni berish.

Tizimning bir qismi sifatida Rossiya Ichki ishlar vazirligining avtotransport vositalarining bort jihozlaridan navbatchilik punktlariga monitoring ma'lumotlarini uzatishning yuqori ishonchliligi va ishonchliligini ta'minlash uchun ma'lumotlarni uzatishning zaxira kanalidan foydalanish kerak. sifatida ishlatiladi