![]() ![]() ![]() ![]() НОВОСТИ
![]() |
GPS (Джипиэс). Что такое джипиэс навигаторGPS (Джипиэс)Несмотря на все преимущества современных GPS (джипиэс) устройств и навигаторов некоторые кладоискатели упорно отказываются их применять и продолжают использовать для ориентирования на местности распечатанную карту и компас. Давайте рассмотрим, что такое джипиэс, какие бывают навигаторы и необходимые программы для них. GPS (или просто ДжиПиЭс) — спутниковая система навигации, которая позволяет определять свое местоположение почти в любом месте нашей планеты, а также определять скорость движения объектов. Большинство современных электронных устройств имеют встроенные джипиэс-приемники. Джипиэс-приемники есть в мобильных телефонах, смартфонах, КПК, ноутбуках, планшетниках. Джипиэс навигаторыЭлектронное устройство, оборудованное джипиэс-приемником и специальным программным обеспечение для работы с картами, называют джипиэс навигатором. В обиходе джипиэс навигаторы подразделяют на автомобильные и туристические. Основное отличие между ними – это питание. Туристические навигаторы обычно питаются от батареек типа АА или аккумуляторов и работают без подзарядки длительное время. Автомобильные джипиэс навигаторы могут обходиться без дополнительного источника питания лишь пару часов. Последние годы для своих походов и поездок я использовал следующие джипиэс-навигаторы: Старенький туристический навигатор Magellan eXplorist 300 Достаточно увесистое устройство в прорезиненной оболочке. По-видимому, не промокаемый. Хотя я не проверял, но в ливень использовал его без страха. Кроме стандартных функций, которые есть во всех устройствах такого рода (определение местоположения, скорости движения), Magellan eXplorist 300 имеет термометр, барометр и магнитный компас. Питание от двух пальчиковых батарей. Двух аккумуляторов хватает на 18 часов работы. При многодневных походах приходится брать дополнительные источники питания. Этот джипиэс навигатор я обычно беру в незнакомые или малоизвестные мне места. В таких случаях в начале пути я включаю навигатор и кладу его в карман рюкзака или в нагрудный карман. Куда бы я ни шел, навигатор исправно записывает мой маршрут движения. В любой момент я могу достать навигатор и начать двигаться в обратном направлении по записанному пути. Пару раз таким образом навигатор меня спасал от плутания по незнакомым местам. Поэтому, считаю джипиэс навигатор незаменимым устройством, который обеспечивает безопасность кладоискателям, туристам и все тем, кто приходиться ходить в походы и экспедиции. Кроме Магелана я использую автомобильный навигатор texet tn 505. Это китайский недорогой автонавигатор. Его неоспоримым плюсом является возможность выхода из оболочки в операционную системы. Благодаря чему, в джипиэс навигатор получилось установить дополнительные программы. Программы для джипиэс навигаторовНа Texet у меня установлены следующие программы:
СитиГид – джипиэс программа для автонавигаторов. Эту программу я использую при движении по городским автодорогам и загородным трассам. Небольшие проселочные дороги на картах, имеющихся в этих программах отсутствуют. Поэтому при поездках по брошенным деревням и других загородных путешествиях есть смысл использовать Ози Эксплорер. Ози эксплорер удобная и незаменимая для кладоискателей программа, позволяющая работать с отсканированными и привязанными картами. В последующем я расскажу более подробно про установку и работу этой программы. SAS4WinCE – небольшая, но крайне полезная джипиэс программа, к тому же это единственная из перечисленных программ, которую можно скачать бесплатно. Эта программа будет удобна для работы со спутниковыми снимками. Забыл сказать, что автонавигатор можно использовать не только при движении в автомобиле, но при наличие дополнительных автономных источников питания (внешние батареи) их можно вполне успешно использовать и при пеших походах. Все эти программы, в различных ситуациях, стали моими незаменимыми помощниками. Они сокращают мое время и делают поиски безопасными, а также более продуктивными и успешными. Но имеющееся у меня устройства морально устарели. Поэтому в настоящее время я подумываю о приобретении планшетника с джипиэс приемником. Хотелось бы, что бы в моем новом джипиэс устройстве были совмещены функции связи, фотоаппарата, навигатора, компьютера и прочие. metalloiskateli-info.ru Что такое GPS и A-GPS? Чем лучше пользоваться?Для большинства из нас, живущих размеренной жизнью, ежедневно курсируя между квартирой и местом работы или учебы, функция GPS в телефоне представляется не слишком нужной опцией, которая используется производителем для того, чтобы повысить стоимость аппарата. Что такое GPS в телефоне или планшете?GPS, или глобальная система позиционирования – это сеть, состоящая из нескольких десятков спутников, «висящих» над поверхностью Земли на постоянных орбитах. Эти спутники предназначены для приема и передачи позиционирующих сигналов, благодаря которым можно с высокой точностью определять свое местоположение, отслеживать перемещение людей и грузов, прокладывать маршрут в незнакомой местности. Наиболее важна функция GPS для тех, в чьи обязанности входят длительные поездки либо перемещение в пределах города: курьеров, экспедиторов, водителей дальних рейсов и т.д. С помощью встроенной в ваш телефон или планшет функции GPS вы без труда определите свое местоположение на карте города или в загородной местности, сможете проложить наиболее удобный маршрут до нужной улицы или дома и никогда не заблудитесь, даже гуляя по совершенно незнакомому городу. Кроме того, по дороге вы можете делать фотографии и прикреплять к ним координаты тех мест, где они сделаны. С помощью некоторых сервисов вы сможете найти новых друзей и единомышленников, которые проживают или сейчас находятся ближе всего к вашему местопребыванию, или познакомиться с парнями или девушками, которые настроены на романтические отношения. Количество сервисов, использующих GPS, постоянно растет, как и разнообразие предлагаемых ими услуг. Что такое A-GPS?Нередко в районах, где расположено большое количество высотных зданий, работа GPS существенно замедляется и теряет точность. Небоскребы закрывают прямую видимость для спутников, и радиосигналы либо совсем не проходят, либо проходят с искажениями. Определение местоположения происходит с помощью специально выделенных серверов, куда поступают сигналы со станций связи для обработки. Для того, чтобы пользоваться А-GPS, необходимо наличие выхода в интернет, поэтому использовать эту функцию могут, помимо телефонов, только планшеты, в которых имеется слот для сим-карты. В планшетах без сим-карт А-GPS будет работать только при подключении к Wi-Fi. Кроме того, за трафик интернета придется заплатить по тарифу вашего сотового оператора. Чем лучше пользоваться?В каждом случае пользователь сам определяет, что для него будет лучше и удобнее, ориентируясь на различия между GPS и А-GPS. 1. В городе, где число сотовых станций велико, А-GPS работает быстрее и точнее, чем GPS. В загородной местности, напротив, лучше использовать GPS. 2. А-GPS потребляет во время работы и в режиме ожидания меньше энергии, а значит, меньше «садит» аккумулятор. Это важно для тех, у кого не всегда есть возможность подзарядки. 4. Без сети интернета А-GPS не работает, в отличие от GPS, поэтому телефон или планшет с А-GPS не может использоваться как навигатор в дальней поездке. www.mnogo-otvetov.ru Что такое GPS? И какая разница между GPS и DGPS?Мы очень привыкли к тому, что на суда есть GPS приемники и, взглянув на него, мы всегда можем узнать позицию своего судна. Мы настолько привыкли к аббревиатуре «GPS», что она уже идет как основополагающая. Нам нужно поставить точку, вбить переход, посмотреть, сколько миль осталось до конечной или поворотной точки – всё через GPSку. И всё меньше штурманов задумывается о том, как это работает. Что вообще такое GPS? Сколько спутников должно быть одновременно в пределах видимости, чтобы дать точную позицию? И какая разница между GPS и DGPS? Договоримся так, что сейчас мы ответим кратко на поставленные вопросы. Так как полное описание этой системы растянет пост на несколько страниц. Итак, GPS (Global Positioning System) или Глобальная Система Позиционирования состоит из трех сегментов: космического сегмента (спутники), контрольного сегмента (наземные станции) и пользовательского сегмента. Космический сегмент включает в себя 24 спутника (системы NAVSTAR и ГЛОНАСС). Контрольный сегмент "контролирует" GPS спутники, отслеживая их и обеспечивая правильной информацией об орбите и времени. Пользовательский сегмент в нашем случае – это GPS прибор и сам штурман. Как это работает? GPS приемник определяет свое месторасположение путем нахождения расстояний до спутников. Расстояние от данного спутника равно скорости передаваемого сигнала, умноженной на время, необходимое сигналу, чтобы пройти от спутника до GPS навигатора (Скорость х Время прохождения сигнала = Расстояние). За скорость берется скорость света. Сколько спутников должно быть в пределах видимости, и какая точность? Многие ошибочно считают, что трех спутников вполне достаточно для определения позиции судна. Это не так. Из-за того, что GPS навигаторы не включают в себя атомные часы и тем самым используют при расчетах «псевдорасстояние». А также из-за не идеальности поверхности Земли, для исключения погрешности необходимо, как минимум, 4 спутника. Но и их расположение относительно GPS приемника, тоже важно. Точность определения в таком случае будет до 12 метров. Какая разница между GPS и DGPS? В DGPS, по сути, используется та же система GPS, только формируется дифференциальный сигнал (отсюда и первая буква «D»). DGPS включает в себя контролирующие станции, чего нет в GPS, в этом то и разница. Эти контролирующие станции располагаются на берегу и для них известны координаты. Думаю это понятно, так как они стационарные, не двигаются. В этих станциях располагают GPS приемник, который принимает сигналы со спутников. Сравниваются полученные данные с фактическим расстоянием до спутников (из расчетов по известному местоположению). Их разницы и дадут нам ошибки спутниковых сигналов или «дифференциальную коррекцию». Рассчитанные результаты передаются на DGPS приемники и обеспечивают коррекцию GPS прибора в реальном времени. Точность DGPS обычно составляет до 5 метров key4mate.com GPS - это... Что такое GPS?Спутник системы GPS на орбитеGPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения моментов времени приема синхронизированного сигнала от навигационных спутников до потребителя. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно иметь четыре уравнения: «расстояние равно произведению скорости света на разность моментов приема сигнала потребителя и момента его синхронного излучения от спутников»: . Здесь: — местоположение -го спутника, — момент времени приема сигнала от -го спутника по часам потребителя, — неизвестный момент времени синхронного излучения сигнала всеми спутниками по часам потребителя, — скорость света, — неизвестное трехмерное положение потребителя. ИсторияИдея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если точно знать свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. Реализована эта идея была через 20 лет. В 1973 году была инициирована программа DNSS, позже переименованная в Navstar-GPS, а, затем, в GPS. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г., а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом, GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле. Первоначально GPS — глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 году вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту был сбит из-за дезориентации экипажа в пространстве, президент США Рональд Рейган с целью не допустить в будущем подобные трагедии разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей.[1] Во избежание применения системы для военных нужд точность была уменьшена специальным алгоритмом.[уточнить] Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки. В 2000 г. это загрубление точности отменил своим указом президент США Билл Клинтон.[2]
Техническая реализацияКосмические спутникиНезапущенный спутник, экспонирующийся в музее. Вид со стороны антенн.Орбиты спутниковОрбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat- число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле). Спутниковая группировка системы NAVSTAR обращается вокруг Земли по круговым орбитам с одной высотой и периодом обращения для всех спутников. Круговая орбита с высотой порядка 20200 км является орбитой суточной кратности с периодом обращения 11 часов 58 минут; таким образом, спутник совершает два витка вокруг Земли за одни звёздные сутки (23 часа 56 минут). Наклонение орбиты (55°) является также общим для всех спутников системы. Единственным отличием орбит спутников является долгота восходящего узла, или точка, в которой плоскость орбиты спутника пересекает экватор: данные точки отстоят друг от друга приблизительно на 60 градусов. Таким образом, несмотря на одинаковые (кроме долготы восходящего узла) параметры орбит, спутники обращаются вокруг Земли в шести различных плоскостях, по 4 аппарата в каждой. Радиочастотные характеристикиСпутники излучают открытые для использования сигналы в диапазонах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц (начиная с Блока IIR-M), а модели IIF будут излучать также на L5=1176,45 МГц . Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приёмника. Сигнал с кодом стандартной точности (C/A код — модуляция BPSK(1)), передаваемый в диапазоне L1 (и сигнал L2C (модуляция BPSK) в диапазоне L2 начиная с аппаратов IIR-M), распространяется без ограничений на использование. Первоначально используемое на L1 искусственное загрубление сигнала (режим селективного доступа — SA) с мая 2000 года отключён. С 2007 года США окончательно отказались от методики искусственного загрубления. Планируется с запуском аппаратов Блок III введение нового сигнала L1C (модуляция BOC(1,1)) в диапазоне L1. Он будет иметь обратную совместимость, улучшенную возможность прослеживания пути и в большей степени совместим с сигналами Galileo L1. Для военных пользователей дополнительно доступны сигналы в диапазонах L1/L2, модулированные помехоустойчивым криптоустойчивым P(Y) кодом (модуляция BPSK(10)). Начиная с аппаратов IIR-M введён в эксплуатацию новый М-код (используется модуляция BOC(15,10)). Использование М-кода позволяет обеспечить функционирование системы в рамках концепции Navwar (навигационная война). М-код передается на существующих частотах L1 и L2. Данный сигнал обладает повышенной помехоустойчивостью, и его достаточно для определения точных координат (в случае с P-кодом было необходимо получение и кода C/A). Еще одной особенностью M-кода станет возможность его передачи для конкретной области диаметром в несколько сотен километров, где мощность сигнала будет выше на 20 децибел. Обычный сигнал М уже доступен в спутниках IIR-M, а узконаправленный будет доступен только при помощи спутников GPS-III. C запуском спутника блока IIF введена новая частота L5 (1176.45 МГц). Этот сигнал также называют safety of life (охрана жизни человека). Сигнал на частоте L5 мощнее на 3 децибела, чем гражданский сигнал, и имеет полосу пропускания в 10 раз шире. Сигнал смогут использовать в критических ситуациях, связанных с угрозой для жизни человека. Полноценно сигнал будет использоваться после 2014 года. Сигналы модулируются псевдослучайными последовательностями (PRN) двух типов: C/A-код и P-код. C/A (Clear access) — общедоступный код — представляет собой PRN с периодом повторения 1023 цикла и частотой следования импульсов 1023 МГц. Именно с этим кодом работают все гражданские GPS-приемники. P (Protected/precise)-код используется в закрытых для общего пользования системах, период его повторения составляет 2*1014 циклов. Сигналы, модулированные P-кодом, передаются на двух частотах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц. C/A-код передается лишь на частоте L1. Несущая, помимо PRN-кодов модулируется также навигационным сообщением.
24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы в любой точке земного шара, но не всегда могут обеспечить уверенный приём и хороший расчёт позиции. Поэтому, для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве (31 аппарат в марте 2010 года). Наземные станции контроля космического сегментаОсновная статья: наземный сегмент спутниковой системы навигации Слежение за орбитальной группировкой осуществляется с главной контрольной станции, расположенной на авиабазе ВВС США Schriever, штат Колорадо, США и с помощью 10 станций слежения, из них три станции способны посылать на спутники корректировочные данные в виде радиосигналов с частотой 2000—4000 МГц. Спутники последнего поколения распределяют полученные данные среди других спутников. Применение GPSПриёмник сигнала GPSНесмотря на то, что изначально проект GPS был направлен на военные цели, сегодня GPS широко используются в гражданских целях. GPS-приёмники продают во многих магазинах, торгующих электроникой, их встраивают в мобильные телефоны, смартфоны, КПК и онбордеры. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющие возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры.
Высказывались предложения об интеграции систем Iridium и GPS.[4] ТочностьСоставляющие, которые влияют на погрешность одного спутника при измерении псевдодальности, приведены ниже[5]:
Суммарная погрешность при этом не равна сумме составляющих. Коэффициент корреляции погрешностей двух рядом стоящих GPS приёмников(при работе в кодовом режиме) составляет 0,15-0,4 в зависимости от соотношения сигнал/шум. Чем больше соотношение сигнал/шум, тем больше корреляция. При затенении части спутников и переотражении сигнала корреляция может падать вплоть до нуля и даже отрицательных величин. Также коэффициент корреляции погрешностей зависит от геометрического фактора. При PDOP<1,5 корреляция может достигать значения 0,7. Так как погрешность GPS складывается из многих составляющих, она не может быть представлена в виде нормального белого шума. По форме распределения погрешность есть сумма нормальной погрешности, взятой с коэффициентом 0,6-0,8 и погрешности, имеющей распределение Лапласа с коэффициентом 0,2-0,4. Автокорреляция суммарной погрешности GPS падает до значения 0,5 в течении приблизительно 10 секунд[6]. Типичная точность современных GPS-приёмников в горизонтальной плоскости составляет примерно 6-8 метров при хорошей видимости спутников и использовании алгоритмов коррекции. На территории США, Канады, Японии, КНР, Европейского Союза и Индии имеются станции WAAS, EGNOS, MSAS и т. д. передающие поправки для дифференциального режима, что позволяет снизить погрешность до 1-2 метров на территории этих стран. При использовании более сложных дифференциальных режимов, точность определения координат можно довести до 10 см. Точность любой СНС сильно зависит от открытости пространства, от высоты используемых спутников над горизонтом. В ближайшее время все аппараты нынешнего стандарта GPS будут заменены на более новую версию GPS IIF, которая имеет ряд преимуществ, в том числе они более устойчивы к помехам. Но главное, что GPS IIF обеспечивает гораздо более высокую точность определения координат. Если нынешние спутники обеспечивают погрешность 6 метров, то новые спутники будут способны определять местоположение, как ожидается, с точностью не менее 60-90 см. Если такая точность будет не только для военных, но и для гражданских применений, то это приятная новость для владельцев GPS-навигаторов. На октябрь 2011 года на орбиту выведены первые два спутника из новой версии: GPS IIF SV-1 запущен в 2010 году и GPS IIF-2 запущен 16 июля 2011 года. Всего первоначальный контракт предусматривал запуск 33 спутников GPS нового поколения, но потом из-за технических проблем начало запуска перенесли с 2006 года на 2010 год, а количество спутников уменьшили с 33 до 12. Все они будут выведены на орбиту в ближайшее время. Повышенная точность спутников GPS нового поколения стала возможной благодаря использованию более точных атомных часов. Поскольку спутники перемещаются со скоростью около 14000 км/ч (3.874км/с) (первая космическая скорость на высоте 20 200 км), повышение точности времени даже в шестом знаке является критически важным для триангуляции. Недостатки
Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить своё точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле даже профессиональными геодезическими приемниками. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также (в редких случаях) от магнитных бурь, либо преднамеренно создаваемые «глушилками» (данный способ борьбы со спутниковыми автосигнализациями часто используется автоугонщиками). Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55) серьёзно ухудшает точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко поднимаются над горизонтом. Существенной особенностью GPS считается полная зависимость условий получения сигнала от министерства обороны США. Теперь[когда?] Министерство обороны США решило начать полное обновление системы GPS. Оно было запланировано достаточно давно, но начать реализовывать этот проект удалось только сейчас. В ходе обновления старые спутники заменят на новые, которые разработаны и произведены компаниями Lockheed Martin и Boeing. Утверждается[источник не указан 652 дня], что они смогут обеспечивать точность позиционирования с погрешностью 0,5 метра. Реализация данной программы займёт некоторое[какое?] время. В Министерстве обороны США утверждают[источник не указан 652 дня], что полностью завершить обновление системы удастся только через 10 лет. Количество спутников изменено не будет, их по-прежнему будет 30: 24 работающих и 6 резервных. Хронология![]()
См. такжеПримечанияЛитература
СсылкиОфициальные документы и спецификации Объяснения работы Совместимость с Gallileo и ГЛОНАСС РазноеСистема GPS - анимационная визуализация Google Maps KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)
dic.academic.ru
yug-gps.narod.ru |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |