GPS inafanya kazi vipi? Kanuni za uendeshaji wa GPS-navigator

Orodha ya maudhui:

GPS inafanya kazi vipi? Kanuni za uendeshaji wa GPS-navigator
GPS inafanya kazi vipi? Kanuni za uendeshaji wa GPS-navigator
Anonim

Leo tutazungumza kuhusu GPS ni nini, jinsi mfumo huu unavyofanya kazi. Hebu tuzingalie maendeleo ya teknolojia hii, vipengele vyake vya kazi. Pia tutajadili jukumu la ramani shirikishi inacheza katika mfumo.

Historia ya GPS

jinsi gps navigator inavyofanya kazi
jinsi gps navigator inavyofanya kazi

Historia ya kuibuka kwa mfumo wa uwekaji nafasi duniani, au kubainisha viwianishi, ilianza nchini Marekani nyuma katika miaka ya 50 wakati setilaiti ya kwanza ya Soviet iliporushwa angani. Timu ya wanasayansi wa Marekani waliofuatilia uzinduzi huo waligundua kuwa satelaiti hiyo iliposogea, ilibadilisha sawasawa mawimbi yake ya mawimbi. Baada ya uchambuzi wa kina wa data, walifikia hitimisho kwamba kwa msaada wa satelaiti, kwa undani zaidi, eneo lake na ishara iliyotolewa, inawezekana kuamua kwa usahihi eneo na kasi ya mtu duniani, na pia. kinyume chake, kasi na eneo la setilaiti katika obiti wakati wa kubainisha viwianishi vya mtu halisi. Mwishoni mwa miaka ya sabini, Idara ya Ulinzi ya Marekani ilizindua mfumo wa GPS kwa madhumuni yao wenyewe, na miaka michache baadaye ukapatikana kwa matumizi ya kiraia. Je, mfumo wa GPS unafanya kazi vipi sasa? Jinsi ilivyofanya kazi wakati huo, kulingana na kanuni na misingi sawa.

Mtandao wa satelaiti

vituo vya gps
vituo vya gps

Zaidi ya setilaiti ishirini na nne katika obiti ya Dunia zinasambaza anga za redio. Idadi ya satelaiti inatofautiana, lakini daima kuna idadi sahihi katika obiti ili kuhakikisha uendeshaji mzuri, pamoja na baadhi yao ziko kwenye hifadhi ili ikiwa ya kwanza itashindwa, watachukua kazi zao. Kwa kuwa maisha ya huduma ya kila mmoja wao ni takriban miaka 10, matoleo mapya, yaliyoboreshwa yanazinduliwa. Satelaiti huzunguka katika obiti sita kuzunguka Dunia kwa urefu wa kilomita chini ya elfu 20, huunda mtandao uliounganishwa, ambao unadhibitiwa na vituo vya GPS. Hizi za mwisho ziko kwenye visiwa vya tropiki na zimeunganishwa na kituo kikuu cha uratibu nchini Marekani.

Je, GPS Navigator hufanya kazi vipi?

ramani za gps
ramani za gps

Shukrani kwa mtandao huu, unaweza kujua eneo kwa kuhesabu kucheleweshwa kwa mawimbi kutoka kwa satelaiti, na kutumia maelezo haya kubainisha viwianishi. Je, mfumo wa GPS unafanya kazi vipi sasa? Kama mtandao wowote wa kusogeza angani, ni bure kabisa. Inafanya kazi kwa ufanisi wa juu katika hali zote za hali ya hewa na wakati wowote wa siku. Ununuzi pekee unaopaswa kuwa nao ni kiongoza GPS chenyewe au kifaa kinachoauni vipengele vya GPS. Kwa kweli, kanuni ya uendeshaji wa navigator inategemea mpango rahisi wa urambazaji uliotumiwa kwa muda mrefu: ikiwa unajua mahali ambapo kitu cha alama iko, ambacho kinafaa zaidi kwa jukumu la alama, na umbali kutoka kwake hadi. wewe, chora mduara ambao uweke alama alama yako kwa nukta.eneo. Ikiwa radius ya mduara ni kubwa, basi badala yake na mstari wa moja kwa moja. Chora mistari kama hii kutoka eneo lako linalowezekana kuelekea alama, mahali pa makutano ya mistari itaonyesha kuratibu zako kwenye ramani. Satelaiti zilizo hapo juu katika kesi hii zinacheza tu nafasi ya vitu hivi vya alama na umbali wa kilomita elfu 18 kutoka eneo lako. Ingawa wanazunguka kwa kasi kubwa, eneo lao linafuatiliwa kila wakati. Kila navigator ina kipokea GPS, ambacho kimepangwa kwa mzunguko unaohitajika na iko katika mwingiliano wa moja kwa moja na satelaiti. Kila ishara ya redio ina kiasi fulani cha habari iliyosimbwa, ambayo inajumuisha taarifa kuhusu hali ya kiufundi ya satelaiti, eneo lake katika obiti ya Dunia na eneo la wakati (saa halisi). Kwa njia, habari kuhusu wakati halisi ni muhimu zaidi kwa kupata data kuhusu kuratibu zako: hesabu inayoendelea ya urefu wa muda kati ya kurudi na kupokea ishara ya redio huongezeka kwa kasi ya wimbi la redio yenyewe na, kwa mahesabu ya muda mfupi, umbali kati ya kifaa chako cha kusogeza na satelaiti katika obiti huhesabiwa.

Matatizo ya kusawazisha

mpokeaji wa gps
mpokeaji wa gps

Kulingana na kanuni hii ya urambazaji, inaweza kudhaniwa kuwa ili kubainisha kwa usahihi viwianishi vyako, huenda ukahitaji satelaiti mbili pekee, kulingana na ishara ambazo itakuwa rahisi kupata sehemu ya makutano, na mwishowe. - mahali ulipo. Lakini, kwa bahati mbaya, sababu za kiufundi zinahitaji matumizi ya satelaiti nyingine kama alama. nyumbanitatizo liko katika saa ya mpokeaji wa GPS, ambayo hairuhusu maingiliano ya kutosha na satelaiti. Sababu ya hii ni tofauti katika onyesho la wakati (kwenye navigator yako na kwenye nafasi). Satelaiti zina saa za bei ghali zenye ubora wa juu wa atomiki, ambayo huziruhusu kuweka wakati kwa usahihi wa hali ya juu, ilhali vipokezi vya kawaida haviwezi kutumia kronomita hizo, kwa kuwa vipimo, gharama, na utata wa uendeshaji haungeruhusu zitumike kila mahali. Hata hitilafu ndogo ya sekunde 0.001 inaweza kuhamisha viwianishi kwa zaidi ya kilomita 200!

Alama ya tatu

kifuatiliaji cha gps
kifuatiliaji cha gps

€. Suluhisho la shida ni msingi wa njia rahisi ya busara: wakati mistari yote kutoka kwa alama tatu zilizoteuliwa zinaingiliana, hata na makosa iwezekanavyo, eneo linaundwa kwa namna ya pembetatu, katikati ambayo inachukuliwa kama katikati yake. - eneo lako. Pia hukuruhusu kugundua tofauti ya wakati kati ya mpokeaji na satelaiti zote tatu (ambayo tofauti itakuwa sawa), ambayo hukuruhusu kurekebisha makutano ya mistari haswa katikati, kwa maneno mengine - hii huamua yako. Viwianishi vya GPS.

Marudio moja

kuratibu za gps
kuratibu za gps

Ikumbukwe pia kuwa setilaiti zote hutuma taarifa kwenye kifaa chako kwa masafa sawa, na hii si ya kawaida. Vipije, kirambazaji cha GPS kinafanya kazi na kinatambuaje taarifa zote kwa usahihi ikiwa setilaiti zote hutuma habari humo kwa mfululizo na ule ule ule ule? Kila kitu ni rahisi sana. Ili kujiamua wenyewe, wasambazaji kwenye satelaiti pia hutuma habari ya kawaida katika ishara ya redio, ambayo ina msimbo uliosimbwa. Inaripoti sifa za juu za satelaiti na imeingizwa kwenye hifadhidata ya kifaa chako, ambayo hukuruhusu kuangalia data kutoka kwa satelaiti na hifadhidata ya navigator. Hata kwa idadi kubwa ya satelaiti katika anuwai, zinaweza kutambuliwa haraka sana na kwa urahisi. Haya yote hurahisisha mpango mzima na kuruhusu matumizi ya antena ndogo na dhaifu za upokezi katika vivinjari vya GPS, ambayo hupunguza gharama na kupunguza muundo na vipimo vya vifaa.

ramani za GPS

Ramani za GPS hupakuliwa kwenye kifaa chako kivyake, kwani wewe mwenyewe huathiri uchaguzi wa eneo unapotaka kuhamia. Mfumo huu huweka tu viwianishi vyako kwenye sayari, na kazi ya ramani ni kuunda upya kwenye skrini toleo la mchoro ambalo viwianishi vinatumika, ambayo hukuruhusu kuvinjari ardhi ya eneo. Je, GPS inafanya kazi vipi katika kesi hii? Bure, inaendelea kubaki katika hali hii, kadi katika baadhi ya maduka ya mtandaoni (na si tu) bado hulipwa. Mara nyingi, maombi tofauti ya kufanya kazi na ramani huundwa kwa kifaa kilicho na navigator ya GPS: zote mbili zilizolipwa na za bure. Aina mbalimbali za ramani zinashangaza na hukuruhusu kusanidi barabara kutoka hatua A hadi B kwa njia ya kuelimisha iwezekanavyo na kwa huduma zote: utapita maeneo gani, njia fupi zaidi.kwa lengwa, kisaidia sauti kinachoonyesha mwelekeo na mengine.

Kifaa cha ziada cha GPS

GPS inatumika kwa zaidi ya kukuelekeza kwenye njia sahihi. Inakuruhusu kufuatilia kitu, ambacho kinaweza kuwa na kinachojulikana kama beacon, au tracker ya GPS. Inajumuisha mpokeaji wa ishara yenyewe na mtoaji kulingana na gsm, 3gp au itifaki zingine za mawasiliano za kusambaza habari kuhusu eneo la kitu kwa vituo vya huduma ambavyo vinadhibiti. Zinatumika katika tasnia nyingi: usalama, matibabu, bima, usafirishaji na zingine nyingi. Pia kuna vifuatiliaji vya magari vinavyounganishwa kwa gari pekee.

Safiri bila matatizo

gps jinsi inavyofanya kazi
gps jinsi inavyofanya kazi

Kwa kila siku inayopita, maadili ya ramani na dira ya kudumu huenda mbele zaidi na zaidi katika siku za nyuma. Teknolojia za kisasa huruhusu mtu kutengeneza njia ya safari yake na hasara ndogo ya muda, jitihada na pesa, huku akiona maeneo ya kusisimua na ya kuvutia zaidi. Nini ilikuwa fantasy kuhusu karne iliyopita imekuwa ukweli leo, na karibu kila mtu anaweza kuchukua faida yake: kutoka kwa kijeshi, mabaharia na marubani wa ndege hadi watalii na wasafiri. Sasa matumizi ya mifumo hii kwa tasnia ya biashara, burudani, matangazo yanazidi kupata umaarufu mkubwa, ambapo kila mjasiriamali anaweza kujielekeza kwenye ramani ya ulimwengu, na haitakuwa ngumu kumpata. Tunatumahi kuwa nakala hii imesaidia kila mtu ambaye anavutiwa na GPS - jinsi inavyofanya kazi, kwa msingi gani kuratibu zimedhamiriwa, nininguvu na udhaifu wake.

Ilipendekeza: