Bugün, GPS'in nasıl bir şey olduğunu, bu sistemin nasıl çalıştığını konuşacağız. Bu teknolojinin gelişimine, işlevsel özelliklerine dikkat edeceğiz. Ayrıca etkileşimli haritaların sistemde oynadığı rolü tartışacağız.
GPS görünümünün geçmişi
Küresel bir konumlandırma sisteminin ortaya çıkışı ya da koordinatların belirlenmesi geçmişi, ilk Sovyet uydusu uzaya fırlatıldığında, 50'li yıllarda ABD'de başladı. Lansmanı müteakiben Amerikalı bilim adamlarından oluşan bir grup, uydu uzak olduğu zaman uydu sinyal frekansı kademeli olarak değiştirdiğini fark etti. Verilerin derin bir analizinden sonra, bir uydu yardımıyla, daha ayrıntılı olarak yerini ve yayınlanan sinyalini, yeryüzündeki insan hareketinin yerini ve hızını ve bunun tersini, yörüngedeki uydunun hızını ve yerini kesin olarak belirlemek için doğru bir şekilde tespit etmenin mümkün olduğu sonucuna vardılar. Bir kişinin koordinatları. Yetmişlerin sonunda, ABD Savunma Bakanlığı kendi amaçları için GPS sistemini başlattı ve birkaç yıl sonra sivil kullanıma açıldı. GPS sistemi şimdi nasıl çalışıyor? Tam o sırada olduğu gibi, aynı ilkeler ve esaslar üzerinde.
Uydular ağı
Yörüngesel yörüngedeki yirmiden fazla uydu, radyo bağlama sinyalleri gönderir. Uydu sayısı değişir, ancak yörüngede, sorunsuz çalışmasını sağlamak için her zaman doğru numara vardır ve aralarından bazıları stoktadır, böylece bir arıza durumunda ilklerin fonksiyonlarını üstlenirler. Her birinin ömrü yaklaşık 10 yıl olduğundan, yeni sürümler yeni sürüme geçiriliyor. Uyduların dönüşü, 20 bin km'den daha düşük bir yükseklikte Dünya'nın etrafında altı yörüngeyi alır, GPS istasyonları tarafından kontrol edilen birbirine bağlı bir ağ oluşturur. Sonuncusu tropikal adalarda bulunur ve Birleşik Devletler'deki ana koordinasyon merkezine bağlıdır.
GPS navigatörü nasıl çalışır?
Bu ağ aracılığıyla, uydulardan sinyal geçişinin gecikmesini hesaplayarak ve koordinatları belirlemek için bu bilgiyi kullanarak konumu öğrenebilirsiniz. GPS sistemi şimdi nasıl çalışıyor? Uzaydaki herhangi bir navigasyon ağı gibi - tamamen ücretsizdir. Her türlü hava koşulunda ve günün her saatinde yüksek verimlilikle çalışır. Olması gereken tek satın alma, bir GPS-navigatör veya GPS işlevlerini destekleyen bir aygıttır. Aslında, gezici ilkesi, uzun süredir kullanılan basit bir gezinti planına dayanır: işaretçi nesnesinin tam olarak nerede olduğunu, bir dönüm noktası rolü için en uygun yeri biliyorsanız ve o noktadan size olan mesafe, o noktanın konumunuzu belirten bir daire çizin. Dairenin yarıçapı büyükse, düz bir çizgi ile değiştirin. Olası noktanızdan belirteçler doğrultusunda birkaç bant çizin, çizgilerin kesişme noktası koordinatlarınızı haritada gösterecektir. Bu durumda sözü edilen uydular yalnızca, bulunduğunuz yerden yaklaşık 18 bin km uzaklıktaki bu işaretçi nesnelerin rolünü oynuyor. Yörüngedeki dönüşleri ve büyük bir hızda gerçekleşmesine rağmen, yer sürekli olarak izlenir. Her navigatörde istenilen frekansa programlanmış ve uydu ile doğrudan etkileşime giren bir GPS alıcısı takılmıştır. Her radyo sinyali, uyduun teknik durumu, Dünya'nın yörüngesindeki konumu ve saat dilimi (kesin zaman) ile ilgili bir bildirimi içeren belirli bir miktarda kodlanmış bilgiyi içerir. Bu arada, kesin zaman bilgisi ve koordinatlarınız hakkında bilgi edinmek için en gerekliliktir: Geri tepme ile radyo sinyalinin alınması arasındaki zaman aralığının hesaplanması, radyo dalgasının kendisinin hızı ile çarpılır ve kısa vadeli hesaplamalarla, yörüngedeki navigasyon cihazı ile uydu arasındaki mesafe hesaplanır.
Senkronizasyon güçlükleri
Bu navigasyon ilkesinden yola çıkarak, koordinatlarınızı hangi sinyallere göre kesişme noktasını bulmak kolay olacağına ve sonunda bulunduğunuz yere göre belirlemek için yalnızca iki uydunun gerekli olabileceği varsayılabilir. Ne yazık ki, teknik sebepler başka bir uydunun işaretleyici olarak kullanılmasını gerektiriyor. Temel sorun, uydularla yeterli senkronizasyona izin vermeyen GPS alıcısının saatidir. Bunun nedeni, zaman göstergesindeki farktır (navigatörünüzde ve alanınızda). Uydular üzerinde zamanı en yüksek hassasiyetle saymalarına izin veren, atomik temelde pahalı yüksek kaliteli saatler bulunurken, geleneksel alıcılarda bu tür kronometreler kullanılamaz çünkü işlemdeki boyut, maliyet ve karmaşıklık onları her yerde kullanılmasına izin vermez. 0.001 saniyelik küçük bir hata bile koordinatları yana doğru 200 km'den daha fazla kaydırabilir!
Üçüncü işaretçi
Bu yüzden geliştiriciler GPS alıcısında kuvartz saat tekniklerini terk etmeye ve bir sonraki geçiş için birkaç tane uydu sıralaması yerine üç uydu yönü kullanmaya karar verdiler. Sorunun çözümü bir dehanın basit bir çıktısına dayanır: üç belirlenmiş göstergenin tüm çizgilerini geçerken, olası yanılgılarla bile, ortası konumu itibariyle ortası olan bir üçgen biçimli bölge oluşturulur. Aynı zamanda alıcı ile üç uydunun (farkın aynı olacağı) arasındaki zaman farkını tespit etmenize izin verir; bu sayede, hatların merkezdeki tam kesişimini düzeltebilirsiniz, diğer bir deyişle GPS koordinatlarınızı belirler.
Tek frekans
Ayrıca, tüm uyduların cihazınıza bir frekansta bilgi gönderdiğini ve bunun da alışılmadık olduğunu belirtmek gerekir. GPS-navigatör nasıl çalışır ve tüm uydular sürekli ve aynı anda kendisine bilgi gönderirse, tüm bilgileri doğru algılarlar mı? Oldukça basit. Uydu üzerindeki vericiler kendilerini belirlemek için radyo sinyalini de şifreli kod bulunduğu standart bilgileri gönderirler. Uyduun maksimum özelliklerini bildirir ve cihazınızdaki veritabanında saklanır ve böylece uydu ile navigasyon veritabanı arasındaki verileri karşılaştırabilirsiniz. Erişim bölgesinde çok sayıda uydular olsa bile, çok hızlı ve kolay bir şekilde tespit edilebilirler. Tüm bunlar, tüm şemayı basitleştirir ve GPS navigasyon cihazlarında daha küçük ve daha zayıf alıcı antenler kullanılmasını sağlar; bu da, maliyetleri düşürür ve cihazların tasarım ve boyutlarını azaltır.
GPS Haritaları
GPS haritaları cihazınıza ayrı olarak indirilir; çünkü kendiniz, taşımak istediğiniz arazinin seçimini etkiler. Sistem, yalnızca gezegeninizdeki koordinatlarınızı belirler ve zaten haritaların işlevi, ekranda, koordinatların uygulandığı, arazide gezinmenize izin veren grafik sürümünü yeniden oluşturmaktır. GPS, bu durumda nasıl işliyor? Ücretsiz olarak bu durum devam ediyor, bazı çevrimiçi mağazalardaki (ve sadece değil) kartlar hala ödeniyor. Genellikle GPS navigasyon cihazına sahip bir cihaz için, kartlarla çalışmak için ayrı uygulamalar oluşturulur: ücretli ve ücretsiz. Kart çeşitliliği hoş bir sürpriz sunar ve A noktasından B noktasına mümkün olduğunca bilgilendirici ve her türlü kolaylıkla yol ayarlamanıza izin verir: ne tür manzaralar, varış noktasına en kısa yol, ses asistanı, yön ve diğerlerini gösterir.
Ek GPS ekipmanları
GPS sistemi, sizi sadece istenilen yoldan yönlendirmek için değil, Sözde bir işaret parmağı veya GPS izci bulunabileceği bir nesneyi izlemenize izin verir. Sinyal alıcısı ve verici, gsm, 3gp veya diğer iletişim protokolleri temelinde, nesnenin yeri hakkında bilgilerin kontrolünü yapan servis merkezlerine aktarılmasını içerir. Birçok endüstride kullanılırlar: güvenlik, tıbbi, sigorta, ulaşım ve diğerleri. Ayrıca, yalnızca arabaya bağlanan araba izleyicileri de vardır.
Sorunsuz yolculuk
Her geçen gün haritanın değerleri ve daimi pusulalar geçmişe doğru gider. Modern teknolojiler, bir kişinin en heyecan verici ve ilginç yerleri görürken, yolculuklarını minimum zaman kaybı, çabayla ve kaynaklarla sürdürmesine izin verir. Bir yüzyıl önce bugüne kadarki en muhteşem şey, bir gerçek haline geldi ve askeri erkekler, denizciler ve pilotlardan turistlere ve kuryelerden neredeyse herkes yararlanabiliyor. Bugün, bu sistemlerin ticari, eğlence ve reklam endüstrileri için kullanımı, her girişimcinin dünyanın global haritasında kendini tanımlayabileceği ve onu bulmak zor olmayacağı bir popülarite kazanmaktadır. Bu makalenin, GPS ile ilgilenen herkese, nasıl çalıştığına, koordinatların nasıl belirlendiğine, güçlü yanları ve zayıf yönlerinin neler olduğuna yardımcı olduğunu umuyoruz.