Die Entstehungsgeschichte des Global Positioning System (GPS) reicht bis ins Jahr 1973 zurück, als das Office of the Joint Programs, Teil des US Space and Missile Research Center, vom US-Verteidigungsministerium mit der Entwicklung, Erprobung und Bereitstellung beauftragt wurde ein weltraumgestütztes Navigationssystem. Das Ergebnis dieser Arbeit war ein System, das ursprünglich NAVSTAR (NAVigation System with Time And Ranging) hieß, woraus direkt folgte, dass das System zwei Hauptaufgaben lösen soll - Navigation, d. h. Bestimmung der momentanen Position und Geschwindigkeit von Verbrauchern, und Zeitskalen synchronisieren . Da der Initiator der Schaffung von GPS das US-Verteidigungsministerium war, wurde die Lösung von Verteidigungs- und nationalen Sicherheitsproblemen als Priorität ins Auge gefasst. Daher ein anderer früher Name für das System, das Defense Navigation Satellite System (DNSS).

Die Entwicklung des Konstruktionskonzepts und der GPS-Architektur dauerte etwa 5 Jahre, und bereits 1974 erhielt Rockwell den Auftrag zur Herstellung der ersten acht Raumfahrzeuge (SC) Block I, um ein Demonstrationssystem zu erstellen. Das erste Raumfahrzeug wurde am 22. Februar 1978 gestartet und im selben Jahr erhielt Rockwell einen Auftrag zum Bau von vier weiteren Raumfahrzeugen.

Zunächst wurde angenommen, dass die GPS-Konstellation 24 Satelliten in drei Orbitalebenen mit einer Höhe von 20.200 km und einer Neigung von 63° umfassen würde. Bis zum Start Serienfertigung 1989 beschloss die Modifikation des Raumfahrzeugs, die Parameter der GPS-Umlaufbahn zu ändern, insbesondere wurde die Neigung auf 55 ° geändert und die Anzahl der Umlaufbahnebenen auf 6 erhöht.

Es gibt zwei wichtige Phasen beim Einsatz eines GPS-Systems – die anfängliche Betriebsphase (IOC) und die vollständige Betriebsphase (FOC). Die IOC-Phase begann 1993, als die orbitale Konstellation 24 Raumfahrzeuge verschiedener Modifikationen (Block I/II/IIA) umfasste, die für ihren vorgesehenen Zweck einsatzbereit waren. Der Übergang in den FOC-Modus erfolgte im Juli 1995 nach Abschluss aller Flugtests, obwohl das System tatsächlich ab März 1994 den vollen Dienst leistete. Somit ist GPS seit mehr als zwei Jahrzehnten voll funktionsfähig, und im Laufe seiner Geschichte wurde GPS ständig verbessert, um die Anforderungen verschiedener Kategorien von sowohl zivilen als auch militärischen Benutzern zu erfüllen.

Beim Entwerfen des GPS wurde angenommen, dass die Genauigkeit von Navigationsbestimmungen unter Verwendung des C/A-Codes innerhalb von 400 Metern pro Sekunde Geschwindigkeit liegen würde. Die Möglichkeit, eine solche Messgenauigkeit mit einem einfachen kommerziellen AP zu erreichen, führte in den Vereinigten Staaten zu Befürchtungen, dass GPS-Signale von einem potenziellen Gegner verwendet werden könnten, einschließlich in Präzisionswaffensystemen. Als Schutzmaßnahme wurden, beginnend mit dem Raumschiff Block II, zwei Methoden der absichtlichen Verschlechterung (Grobheit) der Genauigkeit der Navigation und der Zeitunterstützung für zivile Verbraucher in GPS implementiert - selektiver Zugriff und gleichzeitig Maßnahmen zum Schutz vor dem sogenannten Abhören ergriffen Interferenz. Die Deaktivierung des selektiven Zugriffsmodus wurde am 2. Mai 2000 gegen 4:00 Uhr (UT) durchgeführt. Die Genauigkeit der autonomen Navigation hat sich um fast das Zehnfache erhöht, was der Entwicklung angewandter Navigationstechnologien einen enormen Schub gegeben hat.

Die aktuelle dritte Phase der GPS-Modernisierung umfasst die Entwicklung und Produktion von Satelliten der nächsten Generation, die in Kombination mit einem verbesserten Bodenkontrollkomplex und Verbrauchernavigationsgeräten eine verbesserte Leistung in Bezug auf Störfestigkeit, Genauigkeit, Verfügbarkeit und Integrität der Koordinaten bieten werden -Zeit- und Navigationsunterstützung.

GPS-Systemdienste

Das GPS-System bietet zwei Arten von Diensten:

• Standardpositionierungsdienst (SPS), der allen Verbrauchern zur Verfügung steht,
• Precise Positioning Service (PPS) für autorisierte Kunden verfügbar.

Jedes Raumfahrzeug sendet Navigationssignale auf mehreren Trägerfrequenzen aus. Die Quadraturkomponenten der auf jeder der Trägerfrequenzen übertragenen Signale werden durch verschiedene Ranging-Pseudozufallssequenzen (PRS) phasenumgetastet. Die Struktur einiger dieser SRPs wurde jeweils veröffentlicht Signal gegeben kann von allen Benutzern akzeptiert werden. Die Struktur des anderen Teils des PSP ist geschlossen, sodass dieses Signal nur von autorisierten Verbrauchern empfangen werden kann, die die Struktur des PSP kennen.

SPS Standard Positioning Service und die Zeitsynchronisation steht allen Kategorien von Verbrauchern kostenlos und weltweit zur Verfügung und wird realisiert, indem alle GPS-Navigationsfunksignale von Raumfahrzeugen ausgesendet werden, die durch den Ranging-Code C / A (Coarse / Acquisition - grober Empfang) moduliert werden. Der C/A-Code ist ein Gold PRS von 1023 Symbolen mit einer Taktrate von 1,023 MHz. Somit hat die PRS des C/A-Codes eine Wiederholungsperiode T = 1 ms, was einem eindeutigen Pseudoentfernungs-Messintervall von etwa 300 km entspricht. Das GPS-Entwicklungsprogramm sieht die Bereitstellung von SPS-Diensten für zivile Verbraucher unter Verwendung von L2C, L5 und L1C vor.

PPS Precision Positioning Service wird durch Aussendung von Navigationsfunksignalen in den L1- und L2-Bändern durch alle Raumfahrzeuge der GPS-Orbitalkonstellation, moduliert durch den Entfernungs-P(Y)-Code, realisiert. Der PPS-Dienst ist ausschließlich für die Nutzung bestimmt bewaffnete Kräfte USA, US-Bundesbehörden und einige verbündete Militärs.

Orbitale Konstellation

Die reguläre GPS-Orbitalkonstellation besteht aus 32 Hauptsatelliten, die sich in sechs kreisförmigen Umlaufbahnen befinden, die mit lateinischen Buchstaben von A bis F bezeichnet sind. Darüber hinaus können einige Umlaufbahnen einen oder zwei Backup-Satelliten enthalten, die dazu bestimmt sind, die Systemparameter im Falle eines Ausfalls der Hauptsatelliten zu speichern Satelliten. Die Neigung der Bahnebenen beträgt 55°, die Längen der aufsteigenden Knoten unterscheiden sich um 60°. Eine Umlaufhöhe von 20.200 km entspricht einer Umlaufzeit von 11 Stunden 58 Minuten, d.h. die Umlaufbahnen von GPS-Raumfahrzeugen sind synchron.

Arten von Raumfahrzeugen

Derzeit erfolgt die Auffüllung der Orbitalkonstellation durch den Start des Raumfahrzeugs Block IIF („F“ - Folge - Fortsetzung). Gemäß aktuelle Pläne Block IIF-Raumfahrzeuge sollten Block IIA-Raumfahrzeuge im Orbit ersetzen, Block III-Raumfahrzeuge werden Block IIR ersetzen („R“ steht für Replacement).

Die Hauptaufgabe des Raumfahrzeugs Block III besteht darin, Navigationsdienste unter Verwendung des neuen L1C-Navigationsfunksignals bereitzustellen und die Genauigkeit der Ephemeridenzeitinformationen, die Verfügbarkeit des Navigationsfunksignals und die Strahlungsleistung zu verbessern sowie die aktive Lebensdauer zu erhöhen.

Eigenschaften	SC GPS-BLOCK IIA	SC GPS-BLOCK IIR	SC GPS BLOCK IIR-M	SC GPS-BLOCK IIF	SC GPS-BLOCK III
Hauptauftragnehmer	Rockwell International	Lockheed Martin	Lockheed Martin	Boeing	Lockheed Martin
Lebensdauer des aktiven Lebens	7,5 Jahre	10 Jahre	10 Jahre	12 Jahre	15 Jahre
Masse im Orbit, kg	985	1126,7	1126,7	1465,1	2161
Abmessungen, m			1,58 × 1,96 × 2,21	2,49 × 2,03 × 2,24	2,46 × 1,78 × 3,40
Sonnenkollektoren	2 x 710 W Silikonpanels		2 x 1040 W Silikonpanels	3 Triple Junction Galliumarsenid 1900 W	2 Ultra Three Junction (UTJ) 4480 W
Wiederaufladbare Batterien	3 Nickel-Cadmium		2 Nickel-Wasserstoff wiederaufladbar	Nickel-Wasserstoff wiederaufladbar	2 Nickel-Wasserstoff wiederaufladbar
Signale	L1 C/A L1/2 P(Y)	L1 C/A L1/2 P(Y)	L1 C/A L1/2 P(Y) L2C L1/2 M-Code	L1 C/A L1/2 P(Y) L5I L5Q L1M L2M L2C	L1 C/A L1P(Y) L1C L2C L2M L5 L1/2 M-Code
BSU	2Rb, 2Cs	3Rb	3Rb	2Rb, 1Cs	3Rb

Navigationsfunksignale

Das Spektrum der Navigationsfunksignale des GPS-Systems

Eigenschaften von GPS-Navigationsfunksignalen

Bereich	Trägerfrequenz, MHz	Signal	Dauer PSP-Code, Symbole	Taktfrequenz, MHz	Art der Modulation	Geschwindigkeit Qi-Übertragung, BIT/S
L1	1 575,42	C/A P M L1C D L1C P	1 023 ~ 7 Tage keine Daten 10 230 10 230 1 800	1,023 10,23 5,115 1,023 1,023	BPSK BPSK WOS(10, 5) WOS(1,1) TMBOS(6, 1, 1/11)	50/50 50/50 keine Daten 100/50 Pilotsignal
L2	1 227,6	P L2C M	~ 7 Tage M: 10 230 L: 767 250 keine Daten	10,23 1,023 5,115	BPSK BPSK WOS(10, 5)	50/50 50/25 keine Daten
L5	1 176,45	L5I L5Q	10 230 10 10 230 20	10,23 10,23	BPSK BPSK	100/50 Pilotsignal

QI STRUKTUR DER GPS-NAVIGATIONSFUNKSIGNALE

Mit der Einführung neuer GPS-Navigationssignale geht eine Verbesserung der Struktur einher digitale Informationen und die Verwendung neuer Modulationsarten sowie der Übergang von der Struktur der Navigationsnachricht vom NAV-Typ zu den Strukturen der CNAV- und CNAV-2-Typen.

CNAV-Navigationsnachrichten sind Verbesserungen der NAV-Navigationsnachricht, die eine genauere Übertragung von Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-GPS-Statusinformationen ermöglichen. Die CNAV-Navigationsnachricht enthält denselben Informationstyp wie die NAV-Nachricht ( aktuelle Uhrzeit, Zeichen des Zustands des Raumfahrzeugs, Ephemeriden-Zeitinformationen, Systemalmanach usw.), diese Informationen werden jedoch in einem neuen Format übertragen. Anstatt eine Superframe/Frame-Architektur zu verwenden, wird die Nachricht in Bursts unterschiedlicher Dauer übertragen. Die wichtigsten Änderungen in der Struktur von CNAV sind die Erweiterung der Anzahl der für ihren vorgesehenen Zweck verwendeten Raumfahrzeuge von 32 auf 63 sowie die Fähigkeit, Daten über die Leistung eines bestimmten Fahrzeugs (Integrität) schnell mit einer Verzögerung von zu übertragen weniger als 6 Sek.

Die Standortbestimmung an Land und auf See, im Wald oder in der Stadt ist ein Thema, das heute genauso aktuell ist wie in den vergangenen Jahrhunderten. Die Ära der Entdeckung der Radiowellen vereinfachte die Aufgabe der Navigation erheblich und eröffnete der Menschheit neue Perspektiven in vielen Lebens- und Tätigkeitsbereichen, und mit der Entdeckung der Möglichkeit, den Weltraum zu erobern, wurde ein großer Durchbruch auf dem Gebiet der Bestimmung der Koordinaten des Standorts eines Objekts auf der Erde. Zur Bestimmung der Koordinaten wird ein Satellitennavigationssystem verwendet, das die notwendigen Informationen von im Orbit befindlichen Satelliten erhält.

Heute gibt es auf der Welt zwei globale Koordinatensysteme – das russische GLONASS und das amerikanische NavStar, besser bekannt als GPS (eine Abkürzung für den Namen Global Position System – Global Positioning System).

Das Satellitennavigationssystem GLONASS wurde Anfang der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts in der Sowjetunion erfunden und die ersten Tests fanden 1982 statt. Es wurde im Auftrag des Verteidigungsministeriums entwickelt und war auf die operative globale Navigation von sich am Boden bewegenden Objekten spezialisiert.

Amerikanisches System GPS Navigation in Struktur, Zweck und Funktionalität ähnelt GLONASS und wurde ebenfalls im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums entwickelt. Es ist in der Lage, sowohl die Koordinaten eines Bodenobjekts mit hoher Genauigkeit zu bestimmen als auch Zeit- und Geschwindigkeitsbindungen durchzuführen. NavStar hat 24 Navigationssatelliten im Orbit, die ein kontinuierliches Navigationsfeld über die gesamte Erdoberfläche bieten.

Die Empfängeranzeige des Satellitennavigationssystems (GPS-Navigator oder) empfängt Signale von Satelliten, misst die Entfernungen zu ihnen und löst anhand der gemessenen Entfernungen das Problem der Bestimmung ihrer Koordinaten - Breite, Länge und beim Empfang von Signalen von 4 oder mehr Satelliten - Höhe über dem Meeresspiegel, Geschwindigkeit, Richtung (Kurs), zurückgelegte Strecke. Der Navigator umfasst einen Empfänger zum Empfangen von Signalen, einen Computer für deren Verarbeitung und Navigationsberechnungen, eine Anzeige zum Anzeigen von Navigations- und Serviceinformationen und eine Tastatur zum Steuern des Betriebs des Geräts.

Diese Empfänger sind für den dauerhaften Einbau in Steuerhäusern und Armaturenbrettern konzipiert. Ihre Hauptmerkmale sind: das Vorhandensein einer entfernten Antenne und Stromversorgung aus externe Quelle Gleichstrom. Sie haben in der Regel große monochrome Flüssigkristallbildschirme mit alphanumerischer und grafischer Informationsanzeige.

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Kompakter, wasserdichter Hochleistungs-GPS/DGPS/WAAS-Empfänger für kleine Boote. Dieser GPS-Empfänger des Unternehmens ist in der Lage, zusätzliche DGPS/WAAS-Differenzkorrektursignale zu empfangen und zu verarbeiten. Diese Funktion ermöglicht beim Empfang von Korrekturen von einem Beacon oder geostationären WAAS-Satelliten eine Genauigkeit von besser als 5 Metern.

Neuer (D)GPS-Navigator mit eingebautem Differentialkorrekturempfänger. Die Pfadverlegungstechnologie ermöglicht die präzise Erstellung von Strecken mit großer Reichweite. Es ist möglich, den loxodromen Kurs (RL) für kurze Distanzen und den orthodromischen Kurs (GC) für lange Distanzen auszuwählen.

Mit der Pathfinding-Technologie kann es präzise Routen mit hoher Reichweite erstellen. Es ist möglich, den loxodromen Kurs (RL) für kurze Distanzen und den orthodromischen Kurs (GC) für lange Distanzen auszuwählen.

Feste Empfänger haben breit Funktionalität, insbesondere professionelle Instrumente für den Einsatz auf See. Sie verfügen über einen großen Speicher, die Fähigkeit, verschiedene Navigationsaufgaben zu lösen, und ihre Schnittstelle bietet die Möglichkeit, in das Navigationssystem des Schiffes aufgenommen zu werden.

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Dies ist ein moderner GLONASS/GPS-Navigationssatellitenempfänger, der für alle Arten von Schiffen entwickelt wurde.

Entwickelt von Spezialisten der Firma "Radio Complex" unter Verwendung der neuesten Errungenschaften auf dem Gebiet der Seenavigation. RK-2006 hat die Fähigkeit, Signale von bereits eingesetzten Satellitenkonstellationen wie GLONASS und GPS, aber auch von vielversprechenden europäischen und asiatischen Ortungssystemen zu empfangen, dies ermöglicht es, mit erhöhter Störfestigkeit und Schutz vor dem Ausfall eines beliebigen Systems, die zu bestimmen Koordinaten des Schiffes sowie dessen Kurs und Geschwindigkeit.

Der Empfänger der globalen Navigationssatellitensysteme GPS und GLONASS des südkoreanischen Herstellers von Seefunknavigationsgeräten Samyung ENC Co., Ltd - SGN-500.

Bei der Verwendung von GLONASS und GPS in kombinierten Empfängern (fast alle GLONASS-Empfänger sind kombiniert) ist die Genauigkeit der Koordinatenbestimmung fast immer „exzellent“. eine große Anzahl sichtbare Raumfahrzeuge und ihre gute relative Position.

Anzeigen von Navigationsinformationen

GLONASS/GPS-Empfänger verwenden zwei Arten der Informationsanzeige: alphanumerisch und grafisch (manchmal wird auch der Begriff „pseudographisch“ verwendet).

Die alphanumerische Methode zur Anzeige der erhaltenen Informationen verwendet:

• Zahlen (Koordinaten, Geschwindigkeit, zurückgelegte Strecke usw.)
• Buchstabenkombinationen, die digitale Daten erklären, sind normalerweise Abkürzungen von Phrasen (z. B. MOV - "Man Over Board" oder auf Russisch - "Man Over Board!"
• Wortabkürzungen (z. B. SPD - Geschwindigkeit - Geschwindigkeit, TRK - Track - Route), Wegpunktnamen. Die alphanumerische Anzeige von Informationen in ihrer reinsten Form wurde in der Anfangsphase der Entwicklung der GPS-Technologie verwendet.

Das grafische Anzeigeverfahren wird mit Hilfe von auf dem Bildschirm gebildeten Zeichnungen durchgeführt, die die Art der Bewegung des Trägers (Schiff, Auto, Person) darstellen. Die Grafiken in den Geräten verschiedener Firmen sind fast gleich und unterscheiden sich in der Regel in Details. Die häufigsten Zeichnungen sind:

• elektronischer Kompass (nicht zu verwechseln mit Magnetkompass!)
• grafische Bewegungsanzeige
• Strecke, Wege
• Symbole für Wegpunkte
• Schiffskoordinaten
• Richtung zum Wegpunkt
• Geschwindigkeit

Eigenschaften:

Standortgenauigkeit

Die Genauigkeit der Bestimmung der Koordinaten eines Ortes ist ein grundlegender Indikator für jedes Navigationssystem, dessen Wert bestimmt, wie genau das Schiff der festgelegten Route folgt und ob es auf nahe gelegene Untiefen oder Steine ​​​​stürzt.

Die Genauigkeit von Instrumenten wird normalerweise durch den Wert des mittleren quadratischen Fehlers (RMS) geschätzt – das Intervall, in das 72 % der Messungen fallen, oder durch den maximalen Fehler, der 95 % entspricht. Die meisten Hersteller schätzen den RMS ihrer GPS-Empfänger auf 25 Meter, was einem maximalen Fehler von 50 Metern entspricht.

Navigationsleistung

Die Navigationsfähigkeiten von GLONASS/GPS-Empfängern werden durch die Anzahl der darin enthaltenen Wegpunkte, Routen und Wegpunkte gekennzeichnet, die vom Gerät gespeichert werden. Unter Waypoints versteht man charakteristische Punkte auf der zur Navigation dienenden Oberfläche Moderne können je nach Modell 500 bis 5000 Waypoints und 20-50 Routen mit jeweils 20-30 Punkten erstellen und speichern.

Zusätzlich zu den Wegpunkten verfügt jeder Empfänger über eine Reserve von Punkten zum Aufzeichnen und Speichern der zurückgelegten Route. Diese Zahl kann bei professionellen Navigatoren von 1000 bis zu mehreren zehntausend Punkten reichen. Der aufgezeichnete Track kann verwendet werden, um entlang ihm zurückzukehren.

Anzahl gleichzeitig verfolgter Satelliten

Dieser Indikator kennzeichnet die Stabilität des Navigators und seine Fähigkeit, höchste Genauigkeit zu bieten. Angesichts der Tatsache, dass Sie zur Bestimmung der beiden Koordinaten der Position - Längen- und Breitengrad - gleichzeitig 3 Satelliten und zur Bestimmung der Höhe vier Satelliten verfolgen müssen. Moderne GLONASS/GPS-Navigatoren, auch tragbare, verfügen über 8- oder 12-Kanal-Empfänger, die gleichzeitig Signale von bis zu 8 bzw. 12 Satelliten empfangen und verfolgen können.

Die Satellitennavigation wird von Autofahrern, Radfahrern, Touristen verwendet - sogar Liebhaber von morgendlichen Läufen verfolgen ihre eigene Route mit Satelliten. Anstatt Passanten zu fragen, wie sie das richtige Haus finden, greifen die meisten lieber zu einem Smartphone und stellen diese Frage GLONASS oder GPS. Trotz der Tatsache, dass Satellitennavigationsmodule in jedem Smartphone und in den meisten installiert sind Sportuhr versteht nur einer von zehn, wie dieses System funktioniert und wie man in einem Meer von Geräten mit GPS/GLONASS-Funktionen das richtige findet.

Wie funktioniert ein Satellitennavigationssystem?

Die Abkürzung GPS steht für Global Positioning System: „Global Positioning System“, wörtlich übersetzt. Die Idee, Satelliten im Erdorbit zur Bestimmung der Koordinaten von Bodenobjekten einzusetzen, entstand in den 1950er Jahren, unmittelbar nachdem die Sowjetunion den ersten künstlichen Satelliten ins All geschossen hatte. Amerikanische Wissenschaftler verfolgten das Satellitensignal und stellten fest, dass sich seine Frequenz ändert, wenn sich der Satellit nähert oder entfernt. Wenn Sie also Ihre genauen Koordinaten auf der Erde kennen, können Sie den genauen Standort des Satelliten berechnen. Diese Beobachtung gab den Anstoß zur Entwicklung eines globalen Koordinatensystems.

Zunächst interessierte sich die Flotte für die Entdeckung - die Entwicklung des Marinelabors begann, aber im Laufe der Zeit wurde beschlossen, ein einziges System für alle Streitkräfte zu schaffen. Der Erste GPS-Satellit 1978 in die Umlaufbahn gebracht. Jetzt werden Signale von etwa dreißig Satelliten gesendet. Als das Navigationssystem zu arbeiten begann, machten die US-Militärabteilungen allen Bewohnern des Planeten ein Geschenk - sie eröffneten den freien Zugang zu Satelliten, damit jeder das Global Positioning System kostenlos nutzen kann, es würde einen Empfänger geben.

Nach den Amerikanern schuf Roskosmos ein eigenes System: Der erste GLONASS-Satellit ging 1982 in den Orbit. GLONASS ist ein globales Navigationssatellitensystem, das nach dem gleichen Prinzip wie das amerikanische funktioniert. Derzeit befinden sich 24 im Orbit Russischer Satellit die für die Koordination sorgen.

Um eines der Systeme und vorzugsweise zwei gleichzeitig zu verwenden, benötigen Sie einen Empfänger, der Signale von Satelliten empfängt, sowie einen Computer, um diese Signale zu entschlüsseln: Der Standort des Objekts wird anhand der Intervalle zwischen den empfangenen Signalen berechnet Signale. Die Genauigkeit der Berechnungen beträgt plus oder minus 5 m.

Je mehr Satelliten das Gerät „sieht“, desto mehr Informationen kann es liefern. Um die Koordinaten zu bestimmen, reicht es aus, wenn der Navigator nur zwei Satelliten sieht, aber wenn er mindestens vier Satelliten findet, kann das Gerät beispielsweise die Geschwindigkeit des Objekts melden. Daher lesen moderne Navigationsgeräte immer mehr Parameter aus:

• Geografische Koordinaten des Objekts.
• Seine Bewegungsgeschwindigkeit.
• Höhe über dem Meeresspiegel.

Welche Fehler können beim Betrieb von GPS / GLONASS auftreten

Satellitennavigation ist gut, weil sie rund um die Uhr von überall auf der Welt verfügbar ist. Wo auch immer Sie sind, wenn Sie einen Empfänger haben, können Sie die Koordinaten bestimmen und eine Route erstellen. In der Praxis kann das Signal von Satelliten jedoch durch physische Hindernisse oder Wetterkatastrophen gestört werden: Wenn Sie einen unterirdischen Tunnel passieren und von oben ein Sturm tobt, kann es vorkommen, dass das Signal den Empfänger nicht erreicht.

Dieses Problem wurde durch die A-GPS-Technologie gelöst: Sie geht davon aus, dass der Empfänger über alternative Kommunikationskanäle auf den Server zugreift. Das wiederum verwendet Daten, die von Satelliten empfangen werden. Dank dessen können Sie das Navigationssystem bei schlechtem Wetter in Innenräumen, in Tunneln und in Tunneln verwenden. Die A-GPS-Technologie wurde für Smartphones und andere persönliche Geräte entwickelt. Überprüfen Sie daher bei der Auswahl eines Navigationsgeräts oder Smartphones, ob es diesen Standard unterstützt. So können Sie sicher sein, dass das Gerät Sie im entscheidenden Moment nicht im Stich lässt.

Smartphone-Besitzer beschweren sich manchmal darüber, dass der Navigator nicht genau funktioniert oder sich regelmäßig „ausschaltet“, die Koordinaten nicht bestimmt. Dies liegt in der Regel daran, dass bei den meisten Smartphones die GPS/GLONASS-Funktion standardmäßig deaktiviert ist. Das Gerät verwendet Mobilfunkmasten oder drahtloses Internet, um Koordinaten zu berechnen. Das Problem wird gelöst, indem das Smartphone eingerichtet und die gewünschte Methode zur Koordinatenbestimmung aktiviert wird. Möglicherweise müssen Sie auch den Kompass kalibrieren oder den Navigator zurücksetzen.

Arten von Navigatoren

• Automobil. Navigationssystem, die mit GLONASS-Satelliten oder ihren amerikanischen Gegenstücken verbunden sind, möglicherweise ein Teil davon sein Bordcomputer Autos, aber häufiger kaufen sie einzelne Geräte. Sie ermitteln nicht nur die Koordinaten des Autos und ermöglichen es Ihnen, bequem von A nach B zu gelangen, sondern schützen auch vor Diebstahl. Selbst wenn die Angreifer das Auto stehlen, kann es von einem Beacon verfolgt werden. Ein Plus spezielle Geräte für Autos, auch in der Tatsache, dass sie den Einbau einer Antenne vorsehen - aufgrund der Antenne können Sie das GLONASS-Signal verstärken.
• Tourist. Wenn ein spezieller Kartensatz in ein Autonavigationssystem installiert werden kann, werden strengere Anforderungen an touristische Geräte gestellt: moderne Modelle ermöglichen die Verwendung eines erweiterten Kartensatzes. Das einfachste Reisegerät ist jedoch nur ein Signalempfänger mit einem einfachen Computer. Er darf nicht einmal die Koordinaten auf der Karte markieren, in diesem Fall ist eine Papierkarte mit Navigationsgitter erforderlich. Heutzutage werden solche Geräte jedoch nur noch aus wirtschaftlichen Gründen gekauft.
• Smartphones, Tablets mit GPS/GLONASS-Empfänger. Mit Smartphones können Sie auch einen erweiterten Kartensatz herunterladen. Sie können als Auto- und Touristennavigatoren verwendet werden, die Hauptsache ist, die Anwendung zu installieren und die erforderlichen Karten herunterzuladen. Viele der nützlichen Navigationsprogramme- Kostenlos, aber einige verlangen eine kleine Gebühr.

Navigationssoftware für Smartphones

Einer der meisten einfache Programme, entwickelt für diejenigen, die nicht in die Funktionalität eintauchen möchten: MapsWithMe. Es ermöglicht Ihnen, eine Karte der gewünschten Region aus dem Netzwerk herunterzuladen, um sie dann auch ohne Internetverbindung zu verwenden. Das Programm zeigt den Standort auf der Karte an, findet die auf dieser Karte markierten Objekte - Sie können sie als Lesezeichen speichern und dann die Schnellsuche verwenden. Damit ist die Funktionalität beendet. Das Programm verwendet nur Vektorkarten - andere Formate können nicht geladen werden.

Besitzer von Android-Geräten können das OsmAnd-Programm verwenden. Es eignet sich für Autofahrer und Wanderer, da Sie automatisch eine Route entlang von Straßen oder Bergpfaden erstellen können. Der GLONASS-Navigator führt Sie entlang der Route Sprachbefehle. Neben Vektorkarten können Sie Rasterkarten verwenden sowie Wegpunkte markieren und Tracks aufzeichnen.

Die nächste Alternative zu OsmAnd ist die Locus Map App. Es eignet sich für Wanderer, da es einem klassischen Backpacker-Navigationsgerät ähnelt, das vor dem Aufkommen von Smartphones verwendet wurde. Verwendet sowohl Vektor- als auch Rasterkarten.

Reisegeräte

Smartphones und Tablets können ein dediziertes GPS/GLONASS-Gerät für den Tourismus ersetzen, aber diese Lösung hat ihre Nachteile. Wer ein Smartphone besitzt, muss zum einen keine weiteren Geräte kaufen. Es ist einfach, mit der Karte auf einem großen hellen Bildschirm zu arbeiten, die Auswahl an Anwendungen ist groß - wir haben nur einige Programme angegeben, es ist unmöglich, alle Angebote abzudecken. Doch das Smartphone hat auch Nachteile:

• Entlädt sich schnell. Im Durchschnitt arbeitet das Gerät einen Tag lang und im Modus der ständigen Suche nach Koordinaten - noch weniger.
• Erfordert sorgfältige Handhabung. Natürlich gibt es sichere Smartphones, aber abgesehen davon, dass sie teuer sind, ist die Zuverlässigkeit eines solchen Smartphones immer noch nicht mit einem speziellen Reise-GLONASS-Gerät zu vergleichen. Es kann vollständig wasserdicht sein.

Für mehrtägige Wanderungen in der Wildnis wurden spezielle Geräte entwickelt, in wasserdichten Gehäusen und mit leistungsstarke Batterien. Bei der Auswahl eines solchen Geräts ist es jedoch wichtig klarzustellen, dass es sowohl Vektor- als auch Rasterkarten unterstützt. Eine Rasterkarte ist ein an Koordinaten gebundenes Bild. Sie können eine Papierkarte nehmen, scannen, mit GLONASS-Koordinaten verknüpfen und erhalten eine Rasterkarte. Vektorkarten sind kein Bild, sondern eine Reihe von Objekten, die das Programm auf dem Bild platziert. Das System ermöglicht es Ihnen, nach Objekten zu suchen, aber es ist schwierig, ein solches Schema selbst zu erstellen.

Vielleicht gibt es heute keine einzige Person, die ein aktives Leben führt, die nicht von der Existenz von GPS-Navigatoren wüsste. Diese Geräte haben sich in den letzten Jahren vom teuren Autospielzeug zum zuverlässigen und unverzichtbaren Begleiter für unterwegs entwickelt. Der technologische Fortschritt hat die Märkte so sehr mit solchen Systemen überschwemmt, dass jetzt jeder in Aktion prüfen kann, was ein GPS-Navigator ist, indem er ein Modell findet, das seinen Bedürfnissen und finanziellen Möglichkeiten entspricht.

Zweifellos kennt fast jeder Autofahrer die Situation, wenn man unterwegs einfach nicht auf eine Karte verzichten kann. Jetzt Atlanten Autobahnen in den Hintergrund treten und es sinnvoll ist, sie nur als Reserve mitzuführen - für alle Fälle (falls die Elektronik ausfällt).

Wozu dient ein GPS-Navigationssystem?

Die Hauptfunktion eines GPS-Navigators besteht darin, Ihren genauen Standort zu bestimmen. Auf einem Farbmonitor wird es angezeigt detaillierte Karte Bereich, Straße, Adressen von Geschäften, Tankstellen, Sehenswürdigkeiten und anderen für den Autofahrer notwendigen Objekten. Darüber hinaus wählt das Gerät die beste Route und führt Sie sogar entlang dieser Route, wobei es Sie vor möglichen Hindernissen auf dem Weg warnt. Die richtige Abzweigung verpasst? Kein Grund zur Panik! Der Auto-GPS-Navigator berechnet und zeigt schnell eine alternative Route zu Ihrem Ziel an. Und damit der Fahrer nicht abgelenkt wird, gibt es in fast jeder Entwicklung der letzten Jahre eine Sprachschnittstelle, die auf Russisch vor einer nahenden Abbiegung oder Routenänderung warnt.

Hauptfunktionen

Wenn das GPS-Navigationsgerät mit der Funktion ausgestattet ist, Informationen über Verkehrsfluss und Staus zu analysieren, können Sie Straßenhindernissen garantiert am besten ausweichen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie unbekannte Städte durchqueren.

Der GPS-Navigator erleichtert das Fahren bei Nacht. Es warnt im Voraus vor jeder bevorstehenden Kurve, Kurve und Steigung, wodurch der Fahrer rechtzeitig auf Änderungen im Straßengelände reagieren kann.

Eines der ernsthaften Probleme beim Fahren auf einer unbekannten Hochgeschwindigkeitsautobahn ist die vorläufige Auswahl einer Fahrspur für eine nachfolgende Ausfahrt die richtige Richtung. Ein perfektes GPS-Navigationssystem sagt Ihnen ganz einfach, wo und auf welche Spur Sie wechseln sollten.

Eine weitere einzigartige Fähigkeit eines GPS-Navigationsgeräts ist die Fähigkeit, Straßenschilder zu erkennen und rechtzeitig vor deren Vorhandensein zu warnen. So kann ein unangenehmer Termin mit der Verkehrspolizei vermieden werden, wenn Sie versehentlich ein wichtiges Schild übersehen haben.

Was ist besser?

Viele Leute stellen oft die Frage: „Warum einen Auto-GPS-Navigator kaufen, wenn in meinem Handy(Kommunikator) sind alle Funktionen für die Kommunikation mit dem Satelliten implementiert? Die Frage ist durchaus angebracht, da sie in der Regel von Personen gestellt wird, die noch nie hinter dem Steuer gesessen haben.

Der Hauptvorteil eines separaten Autonavigators ist die Benutzerfreundlichkeit aufgrund großer Bildschirm. Stimmen Sie zu, dass es nicht ganz bequem und sogar unsicher ist, mit einem Auge auf die Straße und mit dem anderen auf ein 5-Zoll-Smartphone zu schauen. Es ist schön, die fürsorglichen Ansagen eines Anrufbeantworters zu hören, aber es ist viel besser, das Bild des Weges zu visualisieren, wenn Sie sehen können, wo Sie sind und was vor Ihnen liegt. Die Touch-Oberfläche ermöglicht es Ihnen, das Programm zu steuern, indem Sie Ihren Finger über den Bildschirm bewegen, ohne den Blick von ihm abzuwenden. Natürlich haben auch moderne Kommunikatoren und tragbare Computer (PDAs) eine solche Möglichkeit. Und alles wäre gut, wenn da nicht der kleine Bildschirm und das schwach empfindliche GPS-Modul wären.

Der empfindliche GPS-Empfänger mit einer leistungsstarken Antenne, der in das Autonavigationssystem integriert ist, ermöglicht es Ihnen, Satellitensignale auf der gesamten Strecke zuverlässiger zu empfangen.

Das Herzstück des Autonavigators ist ein moderner Prozessor, der speziell für solche Systeme (SIRFatlas) entwickelt und für die Analyse von Satellitennavigationssignalen maximal optimiert wurde. Dies wiederum ermöglicht es Ihnen, umfangreichere Informationen zu verarbeiten und auf dem Bildschirm so kleine Details des Geländes anzuzeigen, die der Prozessor eines Mobiltelefons nicht entziffern kann.

Zusatzfunktionen

Autonavigatoren neuste Generation kann sowohl als CCTV-Kameramonitor als auch als Fernsehbildschirm für die Anzeige fungieren Satelliten Fernsehen. Der Audioausgang kann an das Autoradio angeschlossen werden, wodurch Sie mit Hilfe der Lautstärke- und Klangregelung die Navigationsansagen des Anrufbeantworters bei allen Geräuschbedingungen klar und deutlich hören können.

Wenn wir ein solches Gerät als GPS-Navigator für ein Auto angesprochen haben, ist es nicht möglich, seine Fähigkeiten als Gerät mit Prozessor und Monitor vollständig zu beschreiben. Jeden Tag wird diese Technik modernisiert. Und es ist nicht verwunderlich, wenn der Autonavigator bald ein leistungsstarker Computer sein wird, der an das Auto angepasst ist und über Fähigkeiten verfügt, über die wir nur spekulieren können.

Wenn Reisekomfort und Sicherheit auf der Straße ein wichtiger Faktor für Sie sind, dann sollten Sie sich zuerst ein Satelliten-GPS-Navigationssystem anschaffen. Schließlich erschwert die moderne Welt mit einer großen und geräumigen Straßeninfrastruktur das Leben von Fahrern, die gezwungen sind, die Straße ständig zu überwachen, manchmal in extremer nervöser Anspannung. Holen Sie sich einen würdigen elektronischen Reiseführer – und schon verwandelt sich die stressige Fahrt auf überfüllten Straßenautobahnen in Entspannung und vielleicht sogar in angenehme Unterhaltung.

Was ist ein Satellitennavigator und ist er wirklich so notwendig, wie man sagt? Viele moderne Autofahrer können sich dieses nützliche Gerät nicht mehr vorstellen und betrachten das GPS-Navigationssystem als integralen Bestandteil ihres Autos. Was ist der Grund für solch eine ehrfürchtige Haltung?

Wissenswertes über Satellitennavigation

Ende der 1970er Jahre startete das US-Verteidigungsministerium das GPS-System für seine eigenen Zwecke, nachdem es entdeckt hatte, dass es anhand des Standorts des Satelliten und des von ihm gesendeten Signals möglich war, die Geschwindigkeit und Geolokalisierung eines Objekts zu bestimmen den Boden mit hoher Genauigkeit. Darüber hinaus ist auch der umgekehrte Vorgang möglich – die Bestimmung der Koordinaten eines Satelliten im Weltraum anhand des Standorts einer Person.

Nach einiger Zeit wurde dieses System in das normale Leben der Bürger eingeführt, sodass sie seine Vorteile genießen konnten.

Tatsache! Der erste Navigator für Autofahrer mit der Möglichkeit, Informationen über Verkehrszusammenbrüche auf den Straßen zu erhalten, wurde im Frühjahr 2008 von der JJ-Group vorgestellt.

Das Verkehrsnavigationssystem JJ-Connect Autonavigator 4000W identifizierte Bereiche mit schwierigem Verkehr mit äußerster Genauigkeit und erstellte automatisch eine Route und gab Empfehlungen für die optimale Route unter den vorherrschenden Bedingungen.

Die Bequemlichkeit der Nutzung der Satellitennavigation in kürzester Zeit wurde von Autofahrern geschätzt.

Funktionsprinzip

Um die Bodenkoordinaten eines Objekts genau zu bestimmen, wird ein Empfänger von Signalen verwendet, die von einem Satelliten durch Systeme wie GLONASS und GPS gesendet werden.

Durch die Analyse der empfangenen Informationen führt der im Gerät befindliche Prozessor eine genaue Berechnung des Standorts dieses am Boden befindlichen Geräts durch und gibt mehrere Werte an:

• Breite;
• Höhe;
• Längengrad (in selteneren Fällen).

Der Prozess der Bestimmung der Koordinaten dauert einige Sekunden bis zu mehreren Stunden. Die Geschwindigkeit der Aufgabenausführung hängt von folgenden Faktoren ab:

• Gerätetyp;
• Art der Satellitenanlage;
• Satellitensichtbarkeitsbedingungen;
• Satelliten-Geolokalisierung.

Nicht selten ist eine exakte Standortbestimmung unter widrigen äußeren Bedingungen nicht möglich. Solche Bedingungen können das Wetter oder der Standort des Objekts außerhalb der Reichweite des Satelliten sein, beispielsweise unterirdisch.

Das Gerät verfügt über einen eingebauten GPS-Empfänger, der für eine bestimmte Frequenz programmiert ist und ständig mit dem Satelliten (oder mehreren) interagiert. Jedes Funksignal enthält einige verschlüsselte Daten:

• über den technischen Zustand des Satelliten;
• über die Position des Satelliten in der Erdumlaufbahn;
• über die genaue Uhrzeit zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Die letztere Information ist am wichtigsten, um die Koordinaten eines Objekts auf dem Boden mit hoher Genauigkeit zu erhalten. Durch die Diskrepanz zwischen der angezeigten Zeit auf dem Satelliten, wo eine großformatige hochpräzise Uhr installiert ist, und den GPS-Empfängerdaten mit einer konventionellen Uhr, kam es zunächst zu erheblichen (bis zu 200 km) Abweichungen die Unmöglichkeit einer vollständigen Synchronisation. Das Problem wurde gelöst, indem drei statt zwei Satelliten verwendet wurden. Dank der Kreuzung der Wellen von drei Seiten wurde die Ortung des Objekts mit einer Genauigkeit von bis zu zwei Metern möglich.

BEI moderne Welt Satelliten-GPS Navigatoren sind überall in Autos verbaut. Technische Möglichkeiten ermöglichen Ihnen die Nutzung elektronische Karten, zeigt auf dem Bildschirm einen Teil des Geländes, das den Navigator umgibt. GPS-Karten selbstständig auf das Gerät heruntergeladen werden, unter Berücksichtigung Ihres ständigen Wohnsitzes oder Ihrer Geolokalisierung in einem bestimmten Zeitraum.

Eigenschaften und Top-Navigatoren

Es gibt eine große Anzahl von Navigatoren verschiedener Art Preisklasse. Beispiele hierfür sind solche bewährten Modelle, die in Verbraucherumfragen zu den Besten gehören:

• Prology iMap-7300;
• Lexand SA5 HD+;
• Navitel G500;
• Prology iMap-5600 Schwarz;
• Navitel A735;
• Garmin NuviCam LMT Rus;
• TomTom GO 6000;
• Garmin Nuvi 2595LT;
• Garmin nüvi 55LMT;
• Prestigio GeoVision 5056.

Die Kosten für eine Einheit variieren je nach Größe zwischen 4 und 80.000 Rubel Spezifikationen und Gerätefähigkeiten.

Entwickler zeigen maximalen Einfallsreichtum bei der Erstellung von Satellitenempfängern. Budget-Modelle verfügen über Standardfunktionen, während Premium-Geräte eine Reihe von Funktionen enthalten können Zusatzfunktionen dieser Art:

• geräumige Batterie;
• Touchscreen über 6 Zoll;
• eingebauter Speicher von mindestens 4 GB;
• neueste operationssystem Windows, wodurch das Aufhängen und Verlangsamen des Prozesses beseitigt wird;
• eingebauter Videorecorder;
• Bluetooth-Modul.

Aber das ist noch nicht alles, folgende Ergänzungen sind möglich:

• kompatibel mit Smartphones aller Modelle;
• eine große Menge von POI-Objekten;
• integrierte 3D-Karten mit kostenlosen Updates;
• Unterstützung für externe USB-Modems;
• Videospiele;
• automatisierte Benachrichtigungen.

Apropos Warnungen, es lohnt sich, die Vielfalt dieses Dienstes zu erwähnen. Dies können automatisierte Eingabeaufforderungen verschiedener Art sein:

• über Cafés und Restaurants;
• über eine sich nähernde Attraktion;
• über Hotels;
• über Krankenhäuser;
• über Tankstellen;
• über Autowaschanlagen und Tankstellen.

Darüber hinaus weisen die Geräte eine Reihe wichtiger Warnhinweise auf:

• über Kurven (was nachts besonders praktisch ist);
• über die Annäherung des Postens der staatlichen Verkehrsinspektion;
• über eine auf der Strecke installierte Videokamera;
• über den Unfall und Stau.

Letztere Qualität wird besonders von Autofahrern geschätzt. Zusätzlich zu Warnungen baut das System automatisch die optimale Route unter Berücksichtigung der folgenden Arten von Hindernissen, die auf dem Weg auftreten:

• Umleitungsschilder;
• Verkehrsbeschränkungsschilder (Ziegel);
• Reparatur;
• kaputte Ampel.

Die Bequemlichkeit der Verwendung eines Satellitengeräts wird täglich von Autofahrern bestätigt. Ein besonderer Vorteil dieses Geräts ist neben der automatischen Eingabeaufforderung eine 3D-Karte. Die ständige Sichtbarkeit der eigenen Route auf dem Empfängerbildschirm gibt dem Fahrer Sicherheit. Natürlich können Sie selbst von der vorgeschlagenen Route abweichen, aber innerhalb weniger Sekunden schlägt Ihnen der Navigator unter Berücksichtigung der eingetretenen Umstände eine neue Route vor.