? ? ?

Как работает GPS?

NAVSTAR GPS (англ. Navigation Satellite Time and Ranging, Global Positioning System — Измерение дальности и времени по навигационному спутнику, Глобальная система позиционирования) — спутниковая система навигации, нередко называемая GPS. Позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), практически при хоть какой погоде, также в галлактическом пространстве на расстоянии до 100 тыс км от поверхности Земли, найти положение и скорость объектов. Система разработана, реализирована и эксплуатируется Министерством обороны США (англ. US Department of Defense).


История:


Мысль за сотворения спутниковой радионавигационной системы родилась ещё в 50-е годы, когда СССР был запущен 1-ый искусственный спутник Земли. Группа американских учёный, во главе с Ричардом Кершнером, следила сигнал исходящий от первого спутника и нашли, что благодаря эффекту Доплера, частота принимаемого сигнала возрастает при приближении спутника и снижается при его отдалении. Они открыли, что точно зная свои координаты на Земле, есть возможность определять положение спутника, и назад, точно зная положение спутника, есть возможность определять собственные координаты.

Однако реализована эта мысль была по прошествии около 20 лет. 1-ый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г., а 22 февраля 1978 г. запущен 1-ый спутник орбитальной группировки. В период меж 1978 и 1980 г. орбитальная группировка достигнула 6 спутников, а 6 января 1980 начато частичное внедрение GPS. Последний из всех 24 спутников, нужных за полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в конце 1993 г. а навигационная система была целиком готова к 17 января 1994 г.

Сначало GPS разрабатывался как чисто военный проект. Однако после 1983 г., президент США разрешил частичное внедрение системы для штатских целей, однако точность была преднамеренно загрублена особым методом. Так как появилась информация о том, что некие компании расшифровали метод загрубления точности и с фуррором компенсируют эту составляющую ошибки, в 2000 г. это загрубление точности было отменено президентом США.


Хронология:


1973 - Решение о разработке спутниковой навигационной системы

1974-1979 - Испытание системы

1977 - Приём сигнала от наземной станции, симулирующей спутник системы

1978-1985 - Пуск одиннадцати спутников первой группы (Block I)

1980 - Старт спутников оснащённых детекторами позволяющих регистрировать подводные и наземные тесты ядерного орудия.

1979 - Сокращение финансирования программки. Решение о запуске 18 спутников заместо запланированных 24.

1980-1982 - Предстоящее сокращение финансирования программки

1983 - После смерти самолёта компании Korean Airline, сбитого над территорией СССР принято решение о предоставлении сигнала штатским службам.

1986 - Смерть галлактического челнока Space Shuttle «Challenger» остановил развитие программки, потому что последний планировался для вывода на орбиту 2-ой группы спутников. В итоге главным транспортным средством была выбрана ракета-носитель «Дельта»

1988 - Решение о развёртывании орбитальной группировки в 24 спутника. 18 спутников не в состоянии обеспечить бесперебойного функционирования системы.

1989 - Активация спутников 2-ой группы

1990-1991 - Временное отключение AS (англ. selective availability — искуственно создавамой для неавторизированных юзеров округления определения местоположения до 100 метров) в связи с войной в Персидском заливе и нехваткой военных моделей приёмников. Включение AS 01 Июня 1991 года.

08.12.1993 - Сообщение о первичной готовности системы (англ. Initial Operational Capability). В этом же году принято окончательное решение о предоставлении сигнала для бесплатного использования штатским службам и личным лицам

1994 - Спутниковая группировка укомплектована

17.07.1995 - Полная готовность системы (англ. Full Operational Capability)

01.05.2000 - Отключение AS для штатских юзеров, следовательно точность определения выросла со 100 до 20 метров

26 Июня 2004 - Подписание совместного заявления по обеспечению взаимодополняемости и сопоставимости Галилео и GPS 1

Декабрь 2006 - Российско-американские переговоры по сотрудничеству в области обеспечения взаимодополняемости галлактических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS.


Галлактический сектор:


Основой системы являются навигационные спутники, передвигающихся вокруг Земли по 6 радиальным орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), на высоте 20180 км. Спутники источают сигналы в спектрах: L1=1575,42 МГц L2=1227,6 МГц, последние модели также на L5=1176,4 МГц . Навигационная информация может быть принята (в критериях прямой видимости спутников) и обработана с помощью GPS-приёмника. Информация в C/A коде (стандартной точности), передаваемая при помощи L1, распространяется свободно, безвозмездно, в отсутствие ограничений на внедрение. Военное применение (точность выше на порядок) обеспечивается зашифрованным P(Y) кодом. 24 спутника обеспечивают 100% работоспособность системы в хоть какой точке земного шара, однако не всегда могут обеспечить уверенный прием и неплохой расчет позиции. Потому для роста точности позиции и резерва на случай отключения общее число спутников поддерживается в большем количестве (~29 на 2006 год). Наибольшее вероятное число вместе с этим работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено 31.


Сектор контроля (Наземные станции):


Слежение за орбитальной группировкой осуществляется с главной контрольной станции расположенной на авиабазе ВВС США Schriever, штат Колорадо, США и при помощи 10 станций слежения, из их три станции способны посылать на спутники корректировочные данные в виде радиосигналов с частотой 2000—4000 МГц. Спутники последнего поколения распределяют приобретенные данные посреди других спутников


Литература:


Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В.С. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцев и др.; под ред. В.С. Шебшаевича. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1993 — 408 с.: ил. ISBN 5-256-00174-4


Источник материала Интернет-сайт Википедия


Полезные ссылки:


Статья о GPS приемниках

Вся правда о GPS-навигации

Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru

Rambler's Top100