Өнөөдөр GPS-ийн талаар сонсоогүй хүн байхгүй байх. Гэсэн хэдий ч хүн бүр энэ нь юу болох талаар бүрэн ойлголттой байдаггүй. Нийтлэлд бид дэлхийн байршил тогтоох систем гэж юу болох, энэ нь юунаас бүрдэх, хэрхэн ажилладаг талаар олж мэдэхийг хичээх болно.
Түүх
GPS навигацийн систем нь АНУ-ын Батлан хамгаалах яамнаас хөгжүүлж, ажиллуулдаг Navstar цогцолборын нэг хэсэг юм. Цогцолборын төслийг 1973 оноос хэрэгжүүлж эхэлсэн. 1978 оны эхээр амжилттай туршсаны дараа тэд ашиглалтад оруулсан. 1993 он гэхэд дэлхийг тойрон 24 хиймэл дагуул хөөргөсөн нь манай гаригийн гадаргууг бүрэн бүрхсэн байв. Navstar цэргийн сүлжээний иргэний хэсэг нь GPS гэж нэрлэгддэг болсон бөгөөд энэ нь Global Positioning System ("дэлхийн байрлал тогтоох систем") гэсэн үг юм.
Түүний суурь нь зургаан тойрог тойрог замд хөдөлдөг хиймэл дагуулуудаас бүрддэг. Тэдний өргөн нь ердөө нэг хагас метр, урт нь таван метрээс арай илүү юм. Энэ тохиолдолд жин нь найман зуун дөчин килограмм байна. Тэд бүгд манай гаригийн хаана ч байсан бүрэн гүйцэтгэлийг хангадаг.
Мөшгөөг Колорадо мужид байрлах үндсэн хяналтын станцаас гүйцэтгэдэг. Шриверийн агаарын цэргийн бааз байдаг - тав дахь сансрын хүчин.
Дэлхий дээр арав гаруй хяналтын станц байдаг. Тэд Ассенсион арал, Хавай, Кважалейн, Диего Гарсиа, Колорадо Спрингс, Канаверал хошуу болон бусад газруудад олддог бөгөөд тэдний тоо жил бүр нэмэгдсээр байна. Тэднээс ирсэн бүх мэдээллийг төв станцад боловсруулдаг. Шинэчлэгдсэн өгөгдлийг хорин дөрвөн цаг тутамд байршуулдаг.
Энэхүү дэлхийн байршил нь АНУ-ын Батлан хамгаалах яамнаас удирддаг хиймэл дагуулын систем юм. Энэ нь ямар ч цаг агаарт ажилладаг бөгөөд мэдээллийг байнга дамжуулдаг.
Үйл ажиллагааны зарчим
GPS-ийн дэлхийн байршил тогтоох систем нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тулгуурлан ажилладаг:
- хиймэл дагуулын трилатерац;
- хиймэл дагуулын зай;
- яг цагийн лавлагаа;
- байршил;
- засал.
Тэднийг сайтар харцгаая.
Трилатерац гэдэг нь гурван хиймэл дагуулын өгөгдлийн зайг тооцоолох бөгөөд үүний ачаар тодорхой цэгийн байршлыг тооцоолох боломжтой болно.
Ранги гэдэг нь гэрлийн хурдыг харгалзан хиймэл дагуулаас радио дохиог хүлээн авагч хүртэл хүргэх хугацаанд тооцсон зайг хэлнэ. Цагийг тодорхойлохын тулд псевдо-санамсаргүй кодыг үүсгэдэг бөгөөд үүний ачаар хүлээн авагч хүссэн үедээ саатлыг засах боломжтой.
Дараах зураг нь шууд зааж байнацагны нарийвчлалаас хамаарна. Хиймэл дагуулууд нь нэг нано секундын нарийвчлалтай атомын цагтай. Гэхдээ өндөр өртөгтэй учраас хаа сайгүй ашигладаггүй.
Хиймэл дагуулууд нь дэлхийгээс хорин мянган километрээс дээш өндөрт оршдог бөгөөд энэ нь тойрог замд тогтвортой хөдөлгөөн хийх, агаар мандлын эсэргүүцлийг нарийсгахад шаардлагатай хэмжээний өндөрт байрладаг.
Дэлхий дээр дэлхийн байршил тогтоох системийг ажиллуулах явцад арилгахад хэцүү алдаа гардаг. Энэ нь дохио тропосфер болон ионосфероор дамждагтай холбоотой бөгөөд хурд нь буурч, хэмжилтийн алдаа гарахад хүргэдэг.
Газрын зургийн системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Дэлхийн байршил тогтоох системийн олон бүтээгдэхүүн болон GIS зураглалын програмууд байдаг. Тэдний ачаар газарзүйн мэдээлэл хурдан бүрэлдэж, шинэчлэгддэг. Эдгээр бүтээгдэхүүний бүрэлдэхүүн хэсэг нь GPS хүлээн авагч, программ хангамж болон өгөгдөл хадгалах төхөөрөмж юм.
Хүлээн авагч нь дифференциал горимд ажилладаг секундээс бага давтамжтай, хэдэн арван сантиметрээс таван метрийн нарийвчлалтай тооцоолол хийх боломжтой. Тэд бие биенээсээ хэмжээ, санах ойн багтаамж, хянах сувгуудын тоогоор ялгаатай.
Хүн нэг газар зогсох эсвэл хөдөлж байх үед хүлээн авагч нь хиймэл дагуулаас дохио хүлээн авч байршлынхаа тооцоог хийдэг. Координат хэлбэрийн үр дүн дэлгэц дээр харагдана.
Удирдлага нь өгөгдөл цуглуулахад шаардлагатай программ хангамжийг ажиллуулдаг зөөврийн компьютер юм. Програм хангамж нь хүлээн авагчийн тохиргоог хянадаг. Драйверууд байнаөөр өөр хэмжээсүүд болон өгөгдөл бичлэгийн төрөл.
Систем бүр програм хангамжаар тоноглогдсон. Драйваас компьютерт мэдээлэл оруулсны дараа програм нь "дифференциал залруулга" хэмээх тусгай боловсруулалтын аргыг ашиглан мэдээллийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлдэг. Програм хангамж нь өгөгдлийг дүрслэн харуулдаг. Тэдгээрийн заримыг гараар засах, заримыг нь хэвлэх гэх мэт.
GPS-ийн дэлхийн байршлыг тогтоох - өгөгдлийн санд нэвтрэх мэдээлэл цуглуулахад тусалдаг систем, програм хангамж нь тэдгээрийг GIS програм руу экспортлодог.
Дифференциал залруулга
Энэ арга нь цуглуулсан өгөгдлийн нарийвчлалыг эрс сайжруулдаг. Энэ тохиолдолд хүлээн авагчдын нэг нь тодорхой координатын цэг дээр байрладаг ба нөгөө нь үл мэдэгдэх газар мэдээлэл цуглуулдаг.
Ялгаатай засварыг хоёр аргаар хэрэгжүүлдэг.
- Эхнийх нь бодит цагийн дифференциал засвар бөгөөд хиймэл дагуул бүрийн алдааг үндсэн станцаар тооцож мэдээлдэг. Шинэчлэгдсэн өгөгдлийг ровер хүлээн авах бөгөөд энэ нь зассан өгөгдлийг харуулдаг.
- Хоёр дахь нь - дараах боловсруулалт дахь дифференциал залруулга - үндсэн станц компьютер дээрх файлд засварыг шууд бичих үед явагдана. Эх файлыг шинэчилсэнтэй хамт боловсруулж, дараа нь ялгавартай зассан файлыг авна.
Тримбл зураглалын систем нь хоёр аргыг ашиглах чадвартай. Тиймээс, хэрэв бодит цагийн горим тасалдсан бол үүнийг дараах боловсруулалтад ашиглах боломжтой хэвээр байна.
Програм
GPSөөр өөр газар ашигласан. Жишээлбэл, дэлхийн байршил тогтоох системийг геологи, биологи, ой судлаач, газар зүйчид албан тушаал, нэмэлт мэдээллийг бүртгэхэд ашигладаг байгалийн нөөцийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь мөн замын хөдөлгөөний урсгал болон инженерийн шугам сүлжээг хянадаг дэд бүтэц, хот байгуулалтын бүс юм.
Дэлхийн байршил тогтоох GPS-системийг мөн хөдөө аж ахуйд өргөн ашигладаг бөгөөд жишээлбэл, талбайн онцлогийг дүрсэлдэг. Нийгмийн шинжлэх ухаанд түүхч, археологичид тэдгээрийг түүхийн дурсгалт газруудаар аялж, бүртгэхэд ашигладаг.
GPS-ийн зураглалын системийн хамрах хүрээ үүгээр хязгаарлагдахгүй. Тэдгээрийг нарийн координат, цаг болон бусад мэдээлэл шаардлагатай өөр ямар ч программд ашиглаж болно.
GPS хүлээн авагч
Энэ нь Navstar хиймэл дагуулын радио дохионы саатлын талаарх мэдээлэлд үндэслэн антенны байрлалыг тодорхойлдог радио хүлээн авагч юм.
Хэмжилтийг гурваас таван метрийн нарийвчлалтайгаар, газрын станцаас дохио ирвэл нэг миллиметр хүртэл хэмжилт хийдэг. Хуучин дээж дээрх арилжааны төрлийн GPS навигаторууд нь зуун тавин метр, шинэ загварт гурван метр хүртэл нарийвчлалтай байдаг.
Хүлээн авагчид тулгуурлан GPS бүртгэл хөтлөгч, GPS-ийн ажиглагч, GPS навигатор хийгдсэн.
Тоног төхөөрөмж нь захиалгаар эсвэл мэргэжлийн байж болно. Хоёрдугаартчанар, ажиллах горим, давтамж, навигацийн систем, үнэ зэргээрээ ялгаатай.
Захиалгат хүлээн авагч нь координат, цаг, өндөр, хэрэглэгчийн тодорхойлсон чиглэл, одоогийн хурд, замын мэдээллийг нарийн мэдээлэх чадвартай. Төхөөрөмж холбогдсон утас эсвэл компьютер дээр мэдээлэл харагдана.
GPS навигатор: газрын зураг
Газрын зураг нь навигаторын чанарыг сайжруулдаг. Тэдгээр нь вектор болон растер төрлөөр ирдэг.
Вектор хувилбарууд нь объект, координат болон бусад мэдээллийн талаарх мэдээллийг хадгалдаг. Эдгээр нь зураг агуулаагүй, бага зай эзэлдэг, илүү хурдан ажилладаг тул байгалийн газар нутаг, зочид буудал, шатахуун түгээх станц, ресторан гэх мэт олон объектыг харуулах боломжтой.
Растрын төрлүүд нь хамгийн энгийн. Эдгээр нь газарзүйн координат дахь тухайн газрын зургийг төлөөлдөг. Сансрын зураг авах эсвэл цаасан төрлийн газрын зураг авах боломжтой - сканнердсан.
Одоогоор хэрэглэгч өөрийн объектоор нэмж болох навигацийн системүүд байдаг.
GPS trackers
Ийм радио хүлээн авагч нь өөрт наасан янз бүрийн объектын хөдөлгөөнийг хянах, хянах зорилгоор өгөгдлийг хүлээн авч, дамжуулдаг. Үүнд координатыг тодорхойлдог хүлээн авагч, хол зайд байрлах хэрэглэгч рүү илгээдэг дамжуулагч багтдаг.
GPS tracker орж ирнэ:
- хувийн, дангаар нь ашигладаг;
- машин, онгоцонд холбогдсонавто сүлжээ.
Тэдгээрийг янз бүрийн объектын (хүн, тээврийн хэрэгсэл, амьтан, бараа гэх мэт) байршлыг тодорхойлоход ашигладаг.
Эдгээр төхөөрөмжийг трекер ажиллаж байгаа давтамжид хөндлөнгөөс нөлөөлж буй дохиог дарахад ашиглаж болно.
GPS-логгер
Эдгээр радио нь хоёр горимд ажиллах боломжтой:
- энгийн GPS хүлээн авагч;
- логгер, туулсан замын талаарх мэдээллийг бичиж байна.
Тэд байж болно:
- зөөврийн, жижиг хэмжээтэй цэнэглэдэг батерейгаар тоноглогдсон;
- машин, самбар дээрх сүлжээгээр тэжээгддэг.
Мод бэлтгэгчийн орчин үеийн загварт хоёр зуун мянган оноог бүртгэх боломжтой. Мөн замдаа ямар ч цэгийг тэмдэглэхийг зөвлөж байна.
Төхөөрөмжүүдийг аялал жуулчлал, спорт, зам мөр, зураг зүй, геодези гэх мэт салбарт идэвхтэй ашигладаг.
Өнөөдрийн дэлхийн байршил
Өгөгдсөн мэдээлэлд үндэслэн ийм системийг аль хэдийн хаа сайгүй ашигласан гэж дүгнэж болох бөгөөд хамрах хүрээ нь бүр илүү өргөн хүрээтэй байх хандлагатай байна.
Дэлхийн байршил нь хэрэглээний салбарыг хамардаг. Техникийн хамгийн сүүлийн үеийн шинэчлэлийг ашигласнаар уг системийг зах зээлийн энэ сегмент дэх хамгийн эрэлттэй систем болгож байна.
GPS-ийн хамт Орост ГЛОНАСС, Европт Галилейг хөгжүүлж байна.
Үүний зэрэгцээ дэлхий дахинд байр суурь тогтоох нь сул талгүй. Жишээлбэл, төмөр бетонон барилгын орон сууц, хонгил эсвэл хонгилд яг байршлыг нь тогтооно.боломжгүй. Газар дээрх соронзон шуурга, радио эх үүсвэр нь ердийн хүлээн авахад саад болно. Навигацийн газрын зураг хурдан хуучирдаг.
Хамгийн том дутагдалтай тал нь энэ систем нь АНУ-ын Батлан хамгаалах яамнаас бүрэн хамааралтай байдаг бөгөөд энэ нь ямар ч үед интерференцийг асаах эсвэл иргэний хэсгийг бүрмөсөн унтраах боломжтой юм. Тиймээс дэлхийн байршил тогтоох системээс гадна GPS болон ГЛОНАСС, Галилео нар хөгжиж байгаа нь маш чухал юм.
