Leo, pengine, hakuna mtu ambaye hajasikia kuhusu GPS. Walakini, sio kila mtu ana ufahamu kamili wa ni nini. Katika makala tutajaribu kufahamu mfumo wa uwekaji nafasi duniani ni nini, unajumuisha nini na jinsi unavyofanya kazi.
Historia
Mfumo wa urambazaji wa GPS ni sehemu ya tata ya Navstar, iliyotengenezwa na kuendeshwa na Idara ya Ulinzi ya Marekani. Mradi wa tata ulianza kutekelezwa mnamo 1973. Na tayari mwanzoni mwa 1978, baada ya kupima kwa mafanikio, waliiweka katika uendeshaji. Kufikia 1993, satelaiti 24 zilikuwa zimezinduliwa kuzunguka Dunia, zikifunika kabisa uso wa sayari yetu. Sehemu ya kiraia ya mtandao wa kijeshi wa Navstar ilijulikana kama GPS, ambayo inawakilisha Global Positioning System ("mfumo wa kuweka nafasi duniani").
Chanzo chake kina setilaiti zinazosogea katika mizunguko sita ya duara. Wana upana wa mita moja na nusu tu, na urefu kidogo zaidi ya mita tano. Uzito katika kesi hii ni karibu kilo mia nane na arobaini. Zote hutoa utendakazi kamili popote kwenye sayari yetu.
Ufuatiliaji unafanywa kutoka kwa kituo kikuu cha udhibiti, kilicho katika jimbo la Colorado. Kuna Kituo cha Jeshi la Wanahewa cha Schriver - kikosi cha hamsini cha anga.
Kuna zaidi ya vituo kumi vya ufuatiliaji Duniani. Wanapatikana kwenye Kisiwa cha Ascension, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, Cape Canaveral na maeneo mengine, idadi ambayo inakua kila mwaka. Taarifa zote zilizopokelewa kutoka kwao zinashughulikiwa kwenye kituo kikuu. Data iliyosasishwa hupakiwa kila baada ya saa ishirini na nne.
Mkao huu wa kimataifa ni mfumo wa setilaiti unaoendeshwa na Idara ya Ulinzi ya Marekani. Inafanya kazi katika hali ya hewa yoyote na hutuma taarifa kila mara.
Kanuni ya uendeshaji
Mifumo ya GPS ya kimataifa hufanya kazi kwa kuzingatia vipengele vifuatavyo:
- utatuaji wa satelaiti;
- kuanzia satelaiti;
- marejeleo ya wakati halisi;
- mahali;
- urekebishaji.
Hebu tuziangalie kwa karibu.
Utatuaji ni hesabu ya umbali wa data ya setilaiti tatu, shukrani ambayo inawezekana kukokotoa eneo la sehemu fulani.
Masafa maana yake ni umbali wa kwenda kwa setilaiti, unaokokotolewa na muda inachukua kwa mawimbi ya redio kusafiri kutoka kwao hadi kwa kipokezi, kwa kuzingatia kasi ya mwanga. Ili kubainisha saa, msimbo wa kubahatisha nasibu hutengenezwa, shukrani ambayo mpokeaji anaweza kurekebisha ucheleweshaji wakati wowote.
Kielelezo kifuatacho kinaonyesha moja kwa mojakulingana na usahihi wa saa. Satelaiti zina saa za atomiki ambazo ni sahihi kwa nanosecond moja. Hata hivyo, kutokana na gharama yao ya juu, hazitumiki kila mahali.
Setilaiti ziko kwenye mwinuko wa zaidi ya kilomita elfu ishirini kutoka kwenye Dunia, sawa kabisa na vile inavyohitajika kwa mwendo thabiti wa obiti na kupunguza upinzani wa anga.
Wakati wa uendeshaji wa mfumo wa uwekaji nafasi duniani, makosa yanafanywa ambayo ni vigumu kuyaondoa. Hii ni kutokana na kupita kwa ishara kupitia troposphere na ionosphere, ambapo kasi hupungua, ambayo husababisha kushindwa kwa kipimo.
Vipengele vya mfumo wa ramani
Kuna bidhaa nyingi za mfumo wa kuweka nafasi duniani kote na programu za ramani za GIS. Shukrani kwao, data ya kijiografia huundwa haraka na kusasishwa. Vipengee vya bidhaa hizi ni vipokezi vya GPS, programu na vifaa vya kuhifadhi data.
Vipokezi vinaweza kufanya hesabu kwa masafa ya chini ya sekunde na usahihi wa makumi ya sentimita hadi mita tano, zikifanya kazi katika hali tofauti. Zinatofautiana kwa ukubwa, uwezo wa kumbukumbu na idadi ya vituo vya ufuatiliaji.
Mtu akiwa amesimama mahali pamoja au anasogea, kipokezi hupokea mawimbi kutoka kwa satelaiti na kufanya hesabu kuhusu eneo lake. Matokeo katika mfumo wa kuratibu yanaonyeshwa kwenye onyesho.
Vidhibiti ni kompyuta zinazobebeka zinazotumia programu inayohitajika kukusanya data. Programu inadhibiti mipangilio ya mpokeaji. Anatoa kuwavipimo na aina tofauti za kurekodi data.
Kila mfumo una programu. Baada ya kupakia habari kutoka kwa gari hadi kwenye kompyuta yako, programu huongeza usahihi wa data kwa kutumia njia maalum ya usindikaji inayoitwa "marekebisho tofauti". programu taswira data. Baadhi yao yanaweza kuhaririwa mwenyewe, mengine yanaweza kuchapishwa na kadhalika.
GPS global positioning - mifumo inayosaidia kukusanya taarifa kwa ajili ya kuingizwa kwenye hifadhidata, na programu kuzisafirisha kwa programu za GIS.
Marekebisho tofauti
Njia hii huboresha kwa kiasi kikubwa usahihi wa data iliyokusanywa. Katika hali hii, mmoja wa wapokeaji yuko kwenye sehemu ya viwianishi fulani, na mwingine hukusanya taarifa mahali ambapo hawajulikani.
Urekebishaji tofauti unatekelezwa kwa njia mbili.
- Ya kwanza ni marekebisho ya wakati halisi, ambapo hitilafu za kila setilaiti huhesabiwa na kuripotiwa na kituo kikuu. Data iliyosasishwa hupokelewa na rover, ambayo huonyesha data iliyosahihishwa.
- Ya pili - urekebishaji tofauti katika uchakataji - hufanyika wakati kituo kikuu kinapoandika masahihisho moja kwa moja kwenye faili iliyo kwenye kompyuta. Faili asili huchakatwa pamoja na iliyosasishwa, kisha iliyosahihishwa kwa njia tofauti hupatikana.
Mifumo ya ramani ya Trimble ina uwezo wa kutumia mbinu zote mbili. Kwa hivyo, ikiwa hali ya wakati halisi imekatizwa, basi itasalia kuwa inawezekana kuitumia katika uchakataji.
Maombi
GPSkutumika katika maeneo mbalimbali. Kwa mfano, mifumo ya uwekaji nafasi ya kimataifa inatumika sana katika tasnia ya maliasili, ambapo wanajiolojia, wanabiolojia, wataalamu wa misitu, na wanajiografia wanaitumia kurekodi nafasi na maelezo ya ziada. Pia ni eneo la miundombinu na maendeleo ya miji ambapo mtiririko wa trafiki na mfumo wa matumizi unadhibitiwa.
Mifumo ya GPS ya uwekaji nafasi duniani pia inatumika sana katika kilimo, ikielezea, kwa mfano, vipengele vya nyanja. Katika sayansi ya jamii, wanahistoria na wanaakiolojia huzitumia kusogeza na kurekodi tovuti za kihistoria.
Upeo wa mifumo ya ramani ya GPS hauzuiliwi kwa hili. Zinaweza kutumika katika programu nyingine yoyote ambapo viwianishi sahihi, wakati na taarifa nyingine zinahitajika.
Kipokea GPS
Hiki ni kipokezi cha redio ambacho huamua mahali pa antena kulingana na taarifa kuhusu ucheleweshaji wa muda wa mawimbi ya redio kutoka kwa setilaiti za Navstar.
Vipimo huundwa kwa usahihi wa mita tatu hadi tano, na ikiwa kuna ishara kutoka kituo cha chini - hadi milimita moja. Vielelezo vya GPS vya aina ya kibiashara kwenye sampuli za zamani vina usahihi wa mita mia moja na hamsini, na kwa mpya - hadi mita tatu.
Kulingana na vipokezi, viweka kumbukumbu vya GPS, vifuatiliaji GPS na viongoza GPS vinatengenezwa.
Vifaa vinaweza kuwa vya kitaalamu au maalum. Pilihutofautiana katika ubora, njia za uendeshaji, masafa, mifumo ya urambazaji na bei.
Vipokezi maalum vinaweza kuripoti viwianishi sahihi, saa, urefu, kichwa kilichobainishwa na mtumiaji, kasi ya sasa, maelezo ya barabara. Taarifa huonyeshwa kwenye simu au kompyuta ambayo kifaa kimeunganishwa.
Virambazaji GPS: ramani
Ramani huboresha ubora wa kirambazaji. Zinakuja katika aina za vekta na mbaya zaidi.
Vibadala vya vekta huhifadhi data kuhusu vitu, viwianishi na maelezo mengine. Zinaweza kuangazia mandhari ya asili na vitu vingi kama vile hoteli, vituo vya mafuta, mikahawa, n.k., kwa kuwa hazina picha, huchukua nafasi kidogo na kufanya kazi haraka zaidi.
Aina za Raster ndizo rahisi zaidi. Zinawakilisha taswira ya eneo katika kuratibu za kijiografia. Picha ya setilaiti inaweza kupigwa au ramani ya aina ya karatasi - kuchanganuliwa.
Kwa sasa, kuna mifumo ya usogezaji ambayo mtumiaji anaweza kuongezea kwa kutumia vifaa vyake.
vifuatiliaji GPS
Kipokezi kama hiki cha redio hupokea na kusambaza data ili kudhibiti na kufuatilia mienendo ya vitu mbalimbali ambavyo imeambatishwa. Inajumuisha kipokeaji ambacho huamua viwianishi, na kisambaza data ambacho huzituma kwa mtumiaji aliye mbali.
Vifuatiliaji GPS vinaingia:
- binafsi, inatumika kibinafsi;
- gari, limeunganishwa kwenye ubaomitandao otomatiki.
Zinatumika kubainisha eneo la vitu mbalimbali (watu, magari, wanyama, bidhaa, na kadhalika).
Vifaa hivi vinaweza kutumika kukandamiza mawimbi yanayosababisha usumbufu wa masafa ambapo kifuatiliaji kinafanya kazi.
GPS-logger
Redio hizi zina uwezo wa kufanya kazi kwa njia mbili:
- kipokea GPS cha kawaida;
- mkata miti, kurekodi maelezo kuhusu njia ambayo imesafirishwa.
Zinaweza kuwa:
- inayoweza kubebeka, iliyo na betri ya ukubwa mdogo inayoweza kuchajiwa tena;
- gari, inayoendeshwa na mtandao wa ubaoni.
Katika miundo ya kisasa ya wakataji miti inawezekana kurekodi hadi pointi laki mbili. Inapendekezwa pia kutia alama alama zozote kwenye njia yako.
Vifaa vinatumika kikamilifu katika utalii, michezo, ufuatiliaji, uchoraji wa ramani, jiografia na kadhalika.
Nafasi ya kimataifa leo
Kulingana na maelezo yaliyotolewa, inaweza kuhitimishwa kuwa mifumo kama hii tayari inatumika kila mahali, na wigo unaelekea kuenea zaidi.
Msimamo wa kimataifa unashughulikia sekta ya watumiaji. Utumiaji wa ubunifu wa hivi punde zaidi wa kiufundi hufanya mfumo kuwa mojawapo inayotafutwa sana katika sehemu hii ya soko.
Pamoja na GPS, GLONASS inatengenezwa nchini Urusi, na Galileo huko Uropa.
Wakati huo huo, nafasi ya kimataifa haina mapungufu yake. Kwa mfano, katika ghorofa ya jengo la saruji iliyoimarishwa, katika handaki au basement, kuamua eneo halisi.haiwezekani. Dhoruba za sumaku na vyanzo vya redio kwenye ardhi vinaweza kuingilia kati mapokezi ya kawaida. Ramani za urambazaji hupitwa na wakati kwa haraka.
Kikwazo kikubwa zaidi ni kwamba mfumo unategemea kabisa Idara ya Ulinzi ya Marekani, ambayo wakati wowote inaweza, kwa mfano, kuwasha uingiliaji kati au kuzima sehemu ya kiraia kabisa. Kwa hivyo, ni muhimu sana kwamba pamoja na mfumo wa uwekaji nafasi wa kimataifa GPS na GLONASS, na Galileo pia zinaendelea.
