Назад в дневник Пишет Петровна
О GPS системеЭто система позволяет определить местоположение объекта (его широту, долготу и высоту над уровнем моря, направление и скорость его движения). Можно определить время с точностью до 1 наносекунды.
GPS состоит из определенного кол-ва искусственных спутников Земли (спутниковой системы NAVSTAR) и наземных станций слежения, объединенных в общую сеть. В качестве абонентского оборудования служат индивидуальные GPS-приемники, способные принимать сигналы со спутников и по принятой информации вычислять свое местоположение.
В состав спутниковой системы NAVSTAR входят 24 ИСЗ, находящихся на 6 различных круговых орбитах, которые расположены под углом 60 гр друг к другу. Период обращения одного спутника - 12 часов, вес около 787 кг, размер около 5 м, включая солнечные батареи. На борту установлены атомные часы, обеспечивающие точность 10-9 сек, вычислительно -кодирующее устройство и передатчик мощ-ю 50 Вт, излучающий на частоте 1575.42 МГц. Первый спутник системы NAVSTAR выведен на орбиту в феврале 1978 г. Срок службы спутника около 10 лет, поэтому постоянно производятся и выводятся на орбиту новые спутники. Стоимость постройки и запуска 24 спутников - 12 млрд долларов.
Каждую миллисекунду спутники передают на Землю:
свой статус
(сообщение об исправности или неисправности);
текущую дату;
текущее время;
данные альманаха;
точное время отправки всей совокупности сообщений.
Что такое альманах?
Это информация о том, в каком месте небесной сферы должен находиться каждый спутник в любое момент времени в течение суток, т.е. орбитальные данные всех спутников.
Определение координат
GPS-приемник на основании полученной информации определяет расстояние до каждого спутника, их взаимное расположение, вычисляет свои координаты по законам геометрии. Для определения 2-х координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с 3-х спутников, а для определения высоты над уровнем моря - с 4-х.
Скорость распространения радиосигналов постоянна=скорости света, расстояние до спутников определяется по задержке времени приема сообщения GPS-приемником относительно времени отправки сообщения со спутника. Для точного определения этой задержки часы на спутниках и часы в GPS-приемнике должны быть синхронны, что обеспечивается синхронизацией часов приемника по информации, содержащейся, как указывалось выше, в сигналах спутников.
Основным источником погрешности было наличие режима "ограниченного доступа". В этом режиме в сигналы спутников Минобороны США априорно вводилась погрешность, позволяющая определять местоположение с точностью 30 - 100 м, хотя принципиально точность GPS-системы может достигать нескольких сантиметров. С 1 мая 2000 г режим "ограниченного доступа" был отключён.
Другими источниками погрешности являются неудачная геометрия взаимного расположения спутников, многолучевое распространение радиосигналов (влияние переотраженных радиоволн на приемник), ионосферные и атмосферные задержки сигналов и др.
Отечественной военно-космической промышленностью создана альтернативная спутниковая система ГЛОНАСС. Но, несмотря на более высокую точность определения местоположения, ее надежность и потребительские характеристики существенно ниже, чем у NAVSTAR, и сегодня широкого распространения эта система не получила.
