GPS oder Global Positioning System ist ein Satellitennavigationssystem, mit dem Sie den Standort fast überall auf der Erde und bei fast jedem Wetter bestimmen können. Das System wurde vom US-Verteidigungsministerium entwickelt, implementiert und betrieben. Trotzdem wird das System auch für zivile Zwecke eingesetzt, unter anderem in mobilen Geräten. Zum Zeitpunkt des Schreibens verwenden Smartphones drei Hauptnavigationssysteme: GPS, GLONASS und Beidou.

Satellit Navigationssystem in einem Smartphone wird zur Standortbestimmung benötigt. Mit seiner Hilfe können Sie beispielsweise Karten und Navigator verwenden. Darüber hinaus wird die Navigation von vielen Anwendungen verwendet, um den Standort des Benutzers zu bestimmen. Es können also Wetter-Widgets, Anwendungen sein Suchmaschinen, Browser usw. Im modernen Android-Versionen Der Benutzer hat das Recht, selbst zu entscheiden, welche der Anwendungen den Zugriff auf die Geolokalisierung ermöglicht.

Das Navigationssystem arbeitet in vielen Fällen mit dem mobilen Internet zusammen (ermöglicht eine genauere Standortbestimmung), kann aber auch eigenständig genutzt werden. Wenn Sie beispielsweise beliebte Karten verwenden, werden diese normalerweise nach Bedarf aus dem Internet heruntergeladen, aber Sie können auch Offline-Karten herunterladen, die Sie ohne Internetzugang verwenden können.

Wie benutzt man GPS?

Sie können die Geolokalisierung über die Symbolleiste für den Schnellzugriff aktivieren.

Und Sie können wählen, welche Quellen verwendet werden.

Dasselbe kann über den Menüabschnitt "Standort" erfolgen.

Ebenso mit anderen Anwendungen mit Zugriff auf Geolokalisierung.

Das Global Positioning System - erschien in den 50er Jahren dank des Starts des Satelliten. Als der erste sowjetische Satellit in die Umlaufbahn ging, bemerkten die Amerikaner, dass er bei seiner Entfernung die Frequenz des Signals gleichmäßig änderte. Wissenschaftler analysierten die Daten und stellten fest, dass Sie mit dem Satellitensignal die Koordinaten von Objekten auf der Erde sowie die Geschwindigkeit ihrer Bewegung genau bestimmen können. Das Militär war das erste, das das GPS-System nutzte: Das Verteidigungsministerium führte die Satellitennavigation für seine eigenen Zwecke ein, aber nach einigen Jahren wurde sie auch der Zivilbevölkerung zugänglich.

Derzeit befinden sich 24 Satelliten im Erdorbit, die Ankersignale aussenden. Die Anzahl der Satelliten ändert sich periodisch, bleibt aber immer ausreichend, um das Global Positioning System reibungslos am Laufen zu halten. Im Falle höherer Gewalt werden Ersatzsatelliten bereitgestellt, und alle zehn Jahre gehen neue, modernisierte Raumfahrzeuge in den Orbit, denn nichts soll den Betrieb von GPS stören.

Die Satelliten drehen sich in sechs Umlaufbahnen und bilden ein miteinander verbundenes Netzwerk. Es wird von speziellen GPS-Stationen betrieben, die sich in den Tropen befinden, aber mit einem Brennpunkt in den Vereinigten Staaten verbunden sind. Dank dieses Netzwerks können Sie die genauen Koordinaten einer Person, eines Autos oder eines Flugzeugs mit der Geschwindigkeit des Satellitensignals ermitteln, dh fast sofort, und die Genauigkeit der Messwerte hängt nicht von den Wetterbedingungen und der Tageszeit ab . Gleichzeitig ist die Nutzung des Global Positioning System selbst kostenlos, und das Einzige, was Sie zur Nutzung dieses Navigationssystems benötigen, ist ein Navigator oder ein anderes Gerät, das die GPS-Funktion unterstützt.

Wie GPS funktioniert

Die Technologie basiert auf dem einfachen Navigationsprinzip von Markierungsobjekten, das lange vor dem Aufkommen von GPS verwendet wurde. Ein Markierungsobjekt ist ein Orientierungspunkt, dessen Koordinaten genau bekannt sind. Um die Koordinaten eines Objekts zu bestimmen, müssen Sie auch die Entfernung von ihm zum Markierungsobjekt kennen, dann können Sie Linien auf der Karte in Richtung der Markierungen von der möglichen Position zeichnen: Der Schnittpunkt dieser Linien ist der Koordinaten.

Satelliten im erdnahen Orbit spielen im GPS die Rolle von Markerobjekten. Sie drehen sich schnell, aber ihre Position wird ständig verfolgt, und jeder Navigator hat einen Empfänger, auf den er eingestellt ist gewünschte Frequenz. Satelliten senden Signale, die eine große Menge an Informationen kodieren, einschließlich der genauen Uhrzeit. Genaue Zeitangaben gehören zu den wichtigsten zur Bestimmung von geografischen Koordinaten: Aus der Differenz zwischen Rückkehr und Empfang eines Funksignals berechnen die Satelliten die Entfernung zwischen sich und dem Navigator.

So funktioniert GPS in Smartphones

Navigatoren sind eines der beliebtesten Produkte auf dem Gadget-Markt, nur Smartphones überholen sie in der Popularität. Aber auch die Hersteller betten GPS-Chips in Smartphones ein, damit das Gerät die Funktionen eines Navigators übernehmen kann. Allerdings kann hier eine Falle auf den Nutzer lauern, denn Hersteller machen aus Profitgründen absichtlich oder versehentlich Ungenauigkeiten in der Beschreibung ihrer Waren, wodurch Käufer GPS- und AGPS-Technologien verwechseln können.

Jeepies ist ein kostenloses Navigationssystem mit hoher Genauigkeit. Es gibt kein Abonnement dafür und kann es auch nicht sein, denn die Amerikaner erlauben die Nutzung ihrer Satelliten zur Navigation kostenlos. Wenn Smartphone-Besitzer zahlen, dann nur Anwendungen oder Karten. GPS-Empfänger haben kleine Nachteile: Sie funktionieren nur im Freien und bei schlechtem Wetter kann es zu Problemen beim Empfang eines Signals vom Satelliten kommen, aber diese Nachteile wurden mit der A-GPS-Technologie (nicht zu verwechseln mit AGPS) behoben. Unterm Strich wird das Signal vom Empfänger zum Server umgeleitet, der alle Informationen über die Position der Satelliten enthält, sodass es keine Schwierigkeiten beim Empfang des Signals gibt. A-GPS wird von allen modernen Autonavigationsgeräten verwendet.

Es gibt aber auch die AGPS-Mobilfunknavigation – sie funktioniert nur im Versorgungsgebiet Mobilfunk und bestimmt den Standort mit einer Genauigkeit von 500 m. Es ist weniger genau als GPS, gibt eine ungefähre Vorstellung von dem Ort, an dem Sie sich befinden, aber bietet Satellitenkarte Umfeld. Es ist wichtig, dass der Dienst verbunden ist mobiles Internet und das Geld war auf dem Konto. Google Maps arbeitet mit dem AGPS-Dienst. Obwohl die Mobilfunknavigation oft ausreichend ist, sollte sie nicht mit genau und verwechselt werden freies System GEOGRAPHISCHES POSITIONIERUNGS SYSTEM.

Arten von GPS-Geräten

Das einfachste Navigationsgerät ist ein externer Empfänger. Es greift auf Satelliten zu und empfängt ein Signal von ihnen, aber damit Sie die Informationen nutzen können, muss der Empfänger mit einem anderen Gerät verbunden sein - zum Beispiel einem Smartphone oder Laptop, das glücklicherweise mit allen gängigen Geräten und Programmen kompatibel ist. Als letzten Ausweg benötigen Sie eine Karte. GPS-Empfänger werden von Wanderern verwendet: Das Gerät ist kostengünstig, und sogar eine gewöhnliche Touristenkarte des Gebiets kann verwendet werden, um die empfangenen Informationen zu entschlüsseln. Es muss lediglich ein Navigationsnetz darüber gelegt werden.

Aber das beliebteste GPS-Gerät ist heute ein Auto-Navigationssystem. Er ist viel komplexer und funktionaler als der Empfänger: Der Navigator ähnelt eher einer kleineren Version des Computers. Alle notwendige Software ist bereits vom Hersteller installiert, das Betriebssystem ist geschlossen. Fügen Sie der Navigation viel hinzu Zusatzfunktionen inklusive Internetzugang.

Eine eigene Klasse von Geräten sind Smartphones mit eingebautem GPS-Empfänger. Verwechseln Sie sie nicht mit Modellen mit Mobilfunknavigation! Auf Smartphones funktioniert das System nicht so reibungslos wie auf Standalone-Geräten. Nicht bei allen Modellen können Sie eine vollwertige Navigationssoftware installieren, und wenn Sie Online-Lösungen verwenden, ist die Funktion nicht verfügbar, wenn das Internet ausgeschaltet ist, und dann verschwindet einer der Vorteile der Technologie: ständiger Zugriff. Satellitennavigations-Smartphones sind jedoch für Fußgänger geeignet - es ist bequem zu navigieren und die Daten sind genau, sodass Sie sich auch in unwegsamen Dickichten nicht verlaufen.

Satellit GPS-Systeme im Orbit

Das Grundprinzip der Verwendung des Systems besteht darin, den Standort zu bestimmen, indem die Zeitpunkte des Empfangs eines synchronisierten Signals von Navigationssatelliten an den Verbraucher gemessen werden. Die Entfernung errechnet sich aus der Laufzeit des Signals vom Senden durch den Satelliten bis zum Empfang durch die GPS-Empfangsantenne. Das heißt, um die dreidimensionalen Koordinaten zu bestimmen, muss der GPS-Empfänger vier Gleichungen haben: „Die Entfernung ist gleich dem Produkt aus der Lichtgeschwindigkeit und der Differenz zwischen den Empfangszeitpunkten des Verbrauchersignals und dem Moment seines Synchronstrahlung der Satelliten“:

Hier: - der Standort des -ten Satelliten, - der Empfangszeitpunkt des Signals vom -ten Satelliten nach der Uhr des Verbrauchers, - der unbekannte Zeitpunkt der synchronen Aussendung des Signals durch alle Satelliten nach der Uhr des Verbrauchers, - die Lichtgeschwindigkeit, - die unbekannte dreidimensionale Position des Verbrauchers.

Geschichte

Schöpfungsidee Satellitennavigation wurde in den 50er Jahren geboren. Als die UdSSR den ersten künstlichen Satelliten der Erde startete, beobachteten amerikanische Wissenschaftler unter der Leitung von Richard Kershner das vom sowjetischen Satelliten ausgehende Signal und stellten fest, dass aufgrund des Doppler-Effekts die Frequenz des empfangenen Signals zunimmt, wenn sich der Satellit nähert und nimmt ab, wenn es sich entfernt. Die Essenz der Entdeckung war, dass es möglich wird, die Position und Geschwindigkeit des Satelliten zu messen, wenn Sie Ihre Koordinaten auf der Erde genau kennen, und umgekehrt, wenn Sie die genaue Position des Satelliten kennen, können Sie Ihre eigene Geschwindigkeit und Koordinaten bestimmen .

Diese Idee wurde nach 20 Jahren verwirklicht. 1973 wurde das DNSS-Programm initiiert, das später in Navstar-GPS und dann in GPS umbenannt wurde. Der erste Testsatellit wurde am 14. Juli 1974 gestartet, und der letzte aller 24 Satelliten, die zur Abdeckung der gesamten Erdoberfläche benötigt wurden, wurde 1993 gestartet, wodurch GPS in Betrieb genommen wurde. Es wurde möglich, GPS zu verwenden, um Raketen genau auf stationäre und dann auf sich bewegende Objekte in der Luft und am Boden zu richten.

Zunächst wurde GPS, das Global Positioning System, als rein militärisches Projekt entwickelt. Doch nachdem ein Flugzeug der Korean Airlines mit 269 Passagieren an Bord, das in den Luftraum der Sowjetunion eindrang, 1983 wegen Orientierungslosigkeit der Besatzung im Weltraum abgeschossen wurde, ließ US-Präsident Ronald Reagan, um ähnliche Tragödien in Zukunft zu verhindern, das zu teilweise Nutzung des Navigationssystems für zivile Zwecke. Um den Einsatz des Systems für militärische Zwecke zu vermeiden, wurde die Genauigkeit durch einen speziellen Algorithmus reduziert. [ klären]

Dann tauchten Informationen auf, dass einige Unternehmen den Algorithmus zur Verringerung der Genauigkeit bei der L1-Frequenz entschlüsselt und diesen Fehleranteil erfolgreich kompensiert hatten. Im Jahr 2000 hat US-Präsident Bill Clinton diese Vergröberung der Genauigkeit durch sein Dekret abgeschafft.

Satelliten

Block	Zeitraum startet	Satellitenstarts				Arbeit jetzt
		Anlaufen Welpe	Nicht erfolgreich	Gehe zu- Drehungen	Planen- rovano
ich	1978-1985	10	1	0	0	0
II	1989-1990	9	0	0	0	0
IIA	1990-1997	19	0	0	0	11
IIR	1997-2004	12	1	0	0	12
IIR-M	2005-2009	8	0	0	0	7
IIF	2010-2011	2	0	10	0	2
IIIA	2014-?	0	0	0	12	0
Gesamt		59	2	10	12	31
(Letzte Datenaktualisierung: 9. Okt. 2011)

Technische Umsetzung

Weltraumsatelliten

Ein nicht gestarteter Satellit, der in einem Museum ausgestellt ist. Blick von der Seite der Antennen.

Umlaufbahnen von Satelliten

Umlaufbahnen von GPS-Satelliten. Ein Beispiel für die Sichtbarkeit von Satelliten von einem der Punkte auf der Erdoberfläche. Sichtbarer Sat ist die Anzahl der Satelliten, die unter idealen Bedingungen (klares Feld) über dem Horizont des Beobachters sichtbar sind.

Die Satellitenkonstellation des NAVSTAR-Systems umkreist die Erde auf Kreisbahnen mit gleicher Höhe und Umlaufdauer für alle Satelliten. Eine kreisförmige Umlaufbahn mit einer Höhe von etwa 20.200 km ist eine tägliche Umlaufbahn mit einer Umlaufzeit von 11 Stunden 58 Minuten; somit macht der Satellit an einem Sternentag (23 Stunden 56 Minuten) zwei Erdumrundungen. Die Bahnneigung (55°) ist auch allen Satelliten im System gemeinsam. Der einzige Unterschied in den Umlaufbahnen der Satelliten ist die Länge des aufsteigenden Knotens oder der Punkt, an dem die Ebene der Umlaufbahn des Satelliten den Äquator schneidet: Diese Punkte sind ungefähr 60 Grad voneinander entfernt. Somit drehen sich die Satelliten trotz der gleichen Umlaufbahnparameter (mit Ausnahme der Länge des aufsteigenden Knotens) in sechs verschiedenen Ebenen um die Erde, jeweils 4 Satelliten.

HF-Eigenschaften

Die Satelliten strahlen offene Signale in den Bereichen: L1 = 1575,42 MHz und L2 = 1227,60 MHz (ab Block IIR-M) aus, und IIF-Modelle werden auch bei L5 = 1176,45 MHz ausstrahlen. Navigationsinformationen können von einer Antenne (normalerweise in Sichtweite zu den Satelliten) empfangen und mit einem GPS-Empfänger verarbeitet werden.

Das im L1-Band übertragene standardpräzisionscodierte Signal (C/A-Code - BPSK-Modulation (1)) (und das L2C-Signal (BPSK-Modulation) im L2-Band ab IIR-M-Geräten) wird ohne Nutzungseinschränkungen verbreitet. Ursprünglich auf L1 verwendet, ist die künstliche Signalvergröberung (Selective Access Mode - SA) seit Mai 2000 deaktiviert. Seit 2007 haben die Vereinigten Staaten die Technik der künstlichen Vergröberung endgültig aufgegeben. Es ist geplant, mit der Markteinführung von Block-III-Geräten ein neues L1C-Signal (BOC(1,1)-Modulation) im L1-Band einzuführen. Es wird Abwärtskompatibilität, eine verbesserte Pfadverfolgungsfähigkeit und eine bessere Kompatibilität mit Galileo L1-Signalen aufweisen.

Für militärische Nutzer stehen zusätzlich Signale in den L1/L2-Bändern zur Verfügung, moduliert mit einem rauschresistenten kryptoresistenten P(Y)-Code (BPSK(10)-Modulation). Ab IIR-M-Geräten wurde ein neuer M-Code in Betrieb genommen (Modulation BOC (15,10) wird verwendet). Die Verwendung des M-Codes ermöglicht es, die Funktionsfähigkeit des Systems im Rahmen des Navwar-Konzepts (Navigationskrieg) sicherzustellen. Der M-Code wird auf den bestehenden Frequenzen L1 und L2 übertragen. Dieses Signal hat eine erhöhte Störfestigkeit, und es reicht aus, die genauen Koordinaten zu bestimmen (im Fall des P-Codes war es auch erforderlich, den C / A-Code zu erhalten). Ein weiteres Merkmal des M-Codes wird die Fähigkeit sein, ihn für ein bestimmtes Gebiet mit einem Durchmesser von mehreren hundert Kilometern zu übertragen, wo die Signalstärke 20 Dezibel höher sein wird. Das herkömmliche M-Signal ist bereits auf IIR-M-Satelliten verfügbar, während der schmale Strahl nur auf GPS-III-Satelliten verfügbar sein wird.

Mit dem Start des IIF-Satelliten wurde eine neue Frequenz L5 (1176,45 MHz) eingeführt. Dieses Signal wird auch Safety of Life (Schutz des menschlichen Lebens) genannt. Das L5-Signal ist 3 dB stärker als das zivile Signal und hat eine 10-mal größere Bandbreite. Das Signal kann in kritischen Situationen eingesetzt werden, die mit einer Bedrohung von Menschenleben verbunden sind. Das volle Signal wird nach 2014 verwendet.

Signale werden mit zwei Arten von Pseudozufallsfolgen (PRN) moduliert: C/A-Code und P-Code. C/A (Clear Access) – öffentlicher Code – ist ein PRN mit einer Wiederholungsperiode von 1023 Zyklen und einer Impulswiederholungsrate von 1023 MHz. Mit diesem Code arbeiten alle zivilen GPS-Empfänger. P (Protected/Precise)-Code wird in Systemen verwendet, die für den allgemeinen Gebrauch geschlossen sind, seine Wiederholungsperiode beträgt 2*1014 Zyklen. P-Code-modulierte Signale werden auf zwei Frequenzen übertragen: L1 = 1575,42 MHz und L2 = 1227,6 MHz. Der C/A-Code wird nur auf der L1-Frequenz übertragen. Der Träger wird zusätzlich zu den PRN-Codes auch durch eine Navigationsnachricht moduliert.

Satellitentyp	GPSII	GPS-IIA	GPS-IIR	GPS-IIRM	GPS-IIF
Gewicht (kg	885	1500	2000	2000	2170
Lebensspanne	7.5	7.5	10	10	15
Onboard-Zeit	Cs	Cs	Rb	Rb	Rb+Cs
zwischen Satelliten Verbindung	-	+	+	+	+
Autonom Arbeit, Tage	14	180	180	180	>60
Anti-Strahlung Schutz	-	-	+	+	+
Antenne	-	-	verbessert	verbessert	verbessert
Möglichkeit der Anpassung im Orbit und Macht Luftsender	+	+	++	+++	++++
navigatorisch Signal	L1:C/A+P L2:P	L1:C/A+P L2:P	L1:C/A+P L2:P	L1:C/A+P+M L2:C/A+P+M	L1:C/A+P+M L2:C/A+P+M L5:C

24 Satelliten sorgen überall auf der Welt für eine 100-prozentige Betriebsfähigkeit des Systems, aber sie können nicht immer einen zuverlässigen Empfang und eine gute Positionsberechnung liefern. Um die Positionsgenauigkeit und Reserve bei Ausfällen zu erhöhen, wird daher die Gesamtzahl der Satelliten im Orbit auf einer größeren Zahl gehalten (31 Satelliten im März 2010).

Bodenkontrollstationen des Raumsegments

Hauptartikel: Bodensegment eines Satellitennavigationssystems

Die Orbitalkonstellation wird von der Hauptkontrollstation auf der Schriever Air Force Base, Colorado, USA, überwacht und mit Hilfe von 10 Ortungsstationen, von denen drei Stationen in der Lage sind, Korrekturdaten in Form von Funksignalen mit a an die Satelliten zu senden Frequenz von 2000-4000 MHz. Satelliten neuste Generation die empfangenen Daten auf andere Satelliten verteilen.

GPS-Anwendung

GPS-Signalempfänger

Obwohl das GPS-Projekt ursprünglich auf militärische Zwecke ausgerichtet war, wird GPS heute weithin für zivile Zwecke eingesetzt. GPS-Empfänger werden in vielen Elektronikgeschäften verkauft und sind in Mobiltelefone, Smartphones, PDAs und Bordcomputer eingebaut. Verbraucher werden ebenfalls angeboten verschiedene Geräte und Softwareprodukte, damit Sie Ihren Standort auf einer elektronischen Karte sehen können; die Möglichkeit haben, Routen unter Berücksichtigung von Verkehrszeichen, erlaubten Abbiegungen und sogar Verkehrsstaus zu legen; Suchen Sie auf der Karte nach bestimmten Häusern und Straßen, Sehenswürdigkeiten, Cafés, Krankenhäusern, Tankstellen und anderer Infrastruktur.

Es gab Vorschläge zur Integration von Iridium- und GPS-Systemen.

Genauigkeit

Die Komponenten, die den Fehler eines einzelnen Satelliten bei einer Pseudoentfernungsmessung beeinflussen, sind unten angegeben:

Fehlerquelle	RMS-Fehler, m
Generatorinstabilität	6,5
Verzögerung bei der Bordausrüstung	1,0
Die Unsicherheit der räumlichen Position des Satelliten	2,0
Andere Raumsegmentfehler	1,0
Ephemeriden-Ungenauigkeit	8,2
Andere Bodensegmentfehler	1,8
Ionosphärische Verzögerung	4,5
Troposphärische Verzögerung	3,9
Rauschfehler des Empfängers	2,9
Mehrweg	2,4
Andere Benutzersegmentfehler	1,0
Totaler Fehler	13,1

Der Gesamtfehler ist nicht gleich der Summe der Komponenten.

Die typische Genauigkeit moderner GPS-Empfänger in der horizontalen Ebene beträgt etwa 6-8 Meter bei guter Satellitensichtbarkeit und der Verwendung von Korrekturalgorithmen. Auf dem Territorium der USA, Kanadas, Japans, Chinas, der Europäischen Union und Indiens gibt es Stationen WAAS, EGNOS, MSAS usw., die Korrekturen für den Differentialmodus übertragen, wodurch der Fehler auf dem Territorium auf 1-2 Meter reduziert wird dieser Länder. Bei Verwendung komplexerer Differenzmodi kann die Genauigkeit der Koordinatenbestimmung auf 10 cm erhöht werden.Die Genauigkeit jedes SNS hängt stark von der Offenheit des Weltraums ab, von der Höhe der verwendeten Satelliten über dem Horizont.

In naher Zukunft werden alle Geräte des aktuellen GPS-Standards durch eine neuere Version von GPS IIF ersetzt, die eine Reihe von Vorteilen hat, darunter eine höhere Störfestigkeit.

Aber die Hauptsache ist, dass GPS IIF eine viel höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der Koordinaten bietet. Wenn die aktuellen Satelliten eine Genauigkeit von 6 Metern liefern, können die neuen Satelliten die Position erwartungsgemäß mindestens mit einer Genauigkeit von 6 Metern bestimmen 60-90cm. Wenn eine solche Genauigkeit nicht nur für militärische, sondern auch für zivile Anwendungen gilt, dann ist dies eine gute Nachricht für Besitzer von GPS-Navigatoren.

Ab Oktober 2011 liefen die ersten beiden Satelliten ab neue Version A: GPS IIF SV-1 wurde 2010 eingeführt und GPS IIF-2 wurde am 16. Juli 2011 eingeführt.

Insgesamt sah der ursprüngliche Vertrag den Start von 33 GPS-Satelliten der neuen Generation vor, dann aber fällig Technische Probleme der Start des Starts wurde von 2006 auf 2010 verschoben und die Anzahl der Satelliten von 33 auf 12 reduziert. Alle werden in naher Zukunft in die Umlaufbahn gebracht.

Die verbesserte Genauigkeit der neuen Generation von GPS-Satelliten wird durch die Verwendung genauerer Atomuhren ermöglicht. Da sich Satelliten mit etwa 14.000 km/h (3,874 km/s) bewegen (erste Fluchtgeschwindigkeit bei 20.200 km), ist eine Verbesserung der Zeitgenauigkeit selbst in der sechsten Ziffer für die Triangulation von entscheidender Bedeutung.

Mängel

Ein häufiger Nachteil bei der Verwendung eines Radionavigationssystems ist, dass Unter bestimmten Bedingungen kann es vorkommen, dass das Signal den Empfänger nicht erreicht, oder kommen mit erheblicher Verzerrung oder Verzögerung an. Beispielsweise ist es selbst mit professionellen geodätischen Empfängern nahezu unmöglich, in den Tiefen einer Wohnung, in einem Stahlbetonbau, in einem Keller oder in einem Tunnel Ihren genauen Standort zu bestimmen. Da die Betriebsfrequenz von GPS im Dezimeter-Funkwellenbereich liegt, kann sich der Signalempfang von Satelliten unter dichtem Laub von Bäumen oder durch sehr starke Wolken ernsthaft verschlechtern. Der normale Empfang von GPS-Signalen kann durch Störungen von vielen terrestrischen Funkquellen sowie (in seltenen Fällen) von Magnetstürmen beeinträchtigt oder absichtlich von "Störsendern" erzeugt werden ( Hier entlang der Kampf gegen Satelliten-Autoalarmanlagen wird oft von Autodieben eingesetzt).

Die geringe Neigung der GPS-Umlaufbahnen (ungefähr 55) verschlechtert die Genauigkeit in den zirkumpolaren Regionen der Erde ernsthaft, da GPS-Satelliten nicht sehr hoch über den Horizont aufsteigen.

Ein wesentliches Merkmal von GPS ist die vollständige Abhängigkeit der Bedingungen für den Empfang eines Signals vom US-Verteidigungsministerium.

Jetzt [ wenn?] Das US-Verteidigungsministerium hat beschlossen, mit einem kompletten Upgrade des GPS-Systems zu beginnen. Geplant war es schon lange, doch erst jetzt konnte mit dem Projekt begonnen werden. Während des Upgrades werden alte Satelliten durch neue ersetzt, die von Lockheed Martin und Boeing entwickelt und hergestellt wurden. Es wird behauptet, dass sie eine Positionsgenauigkeit mit einem Fehler von 0,5 Metern liefern können.

Die Umsetzung dieses Programms wird einige [ die?] Zeit. Das US-Verteidigungsministerium behauptet, dass die Aufrüstung des Systems erst nach 10 Jahren vollständig abgeschlossen werden kann. Die Anzahl der Satelliten wird nicht geändert, es bleiben 30: 24 in Betrieb und 6 in Bereitschaft.

Chronologie

1973	Entscheidung zur Entwicklung eines Satellitennavigationssystems
1974-1979	Systemtest
1977	Empfangen eines Signals von einer Bodenstation, die einen Systemsatelliten simuliert
1978-1985	Start von elf Satelliten der ersten Gruppe (Block I)
1979	Kürzung der Programmfinanzierung. Die Entscheidung, 18 statt der geplanten 24 Satelliten zu starten.
1980	Im Zusammenhang mit der Entscheidung, das Programm zur Verwendung von Vela-Satelliten zur Verfolgung von Atomexplosionen einzuschränken, wurde beschlossen, diese Funktionen GPS-Satelliten zu übertragen. Start der ersten Satelliten, die mit Sensoren zur Erkennung von Nuklearexplosionen ausgestattet sind.
1980-1982	Weitere Kürzungen der Programmmittel
1983	Nach dem Tod des Flugzeugs des Unternehmens Koreanische FluggesellschaftenÜber dem Territorium der UdSSR abgeschossen, wurde beschlossen, den Zivildiensten ein Signal zu geben.
1986	Der Tod des Space Shuttles Raumfähre "Challenger" setzte die Entwicklung des Programms aus, da letzteres die zweite Gruppe von Satelliten in die Umlaufbahn bringen sollte. Infolgedessen wurde die Delta-Trägerrakete als Hauptfahrzeug ausgewählt.
1988	Die Entscheidung, eine orbitale Konstellation von 24 Satelliten einzusetzen. 18 Satelliten können das reibungslose Funktionieren des Systems nicht gewährleisten.
1989	Aktivierung von Satelliten der zweiten Gruppe
1990-1991	Vorübergehende Abschaltung SA(Englisch) selektive Verfügbarkeit- künstlich erstellt für nicht autorisierte Benutzer, die den Standort auf 100 Meter runden) aufgrund des Golfkriegs und des Mangels an Militärmodellen von Empfängern. Aufnahme SA 01. Juni 1991.
08.12.1993	Systembereitschaftsmeldung Anfängliche Betriebsfähigkeit ). Im selben Jahr wurde eine endgültige Entscheidung getroffen, ein Signal zur freien Verwendung für öffentliche Dienste und Einzelpersonen bereitzustellen.
1994	Satellitenkonstellation abgeschlossen
17.07.1995	Volle Systembereitschaft Volle Einsatzfähigkeit)
01.05.2000	Stilllegen SA für zivile Nutzer, dadurch hat sich die Bestimmungsgenauigkeit von 100 auf 20 Meter erhöht
26.06.2004	Unterzeichnung einer gemeinsamen Erklärung zur Komplementarität und Interoperabilität zwischen Galileo und GPS 1
Dezember 2006	Russisch-amerikanische Verhandlungen über die Zusammenarbeit im Bereich der Sicherstellung der Komplementarität der Weltraumnavigationssysteme GLONASS und GPS.²

siehe auch

• Transit (erstes Satellitennavigationssystem, 1960er - 1996)
• Galileo (Europäisches Navigationssystem)
• GLONASS (Russisches Navigationssystem)

Anmerkungen

Literatur

• Alexandrow I. Weltraumfunknavigationssystem NAVSTAR (Russisch) // Überprüfung des ausländischen Militärs. - M., 1995. - Nr. 5. - S. 52-63. - ISSN 0134-921X.
• Kozlovsky E. Die Kunst der Positionierung // Rund um die Welt. - M., 2006. - Nr. 12 (2795). - S. 204-280.
• Shebshaevich V. S., Dmitriev P. P., Ivantsev N. V. et al. Netzwerk-Satellitenradio-Navigationssysteme / Hrsg. V. S. Shebshaevich. - 2. Aufl., überarbeitet. und zusätzlich - M .: Radio und Kommunikation, 1993. - 408 p. -ISBN 5-256-00174-4

Verknüpfungen

Offizielle Dokumente und Spezifikationen

• Offizielle Seite der US-Regierung und des GPS-Systems mit dem Status einer Satellitenkonstellation (engl.)

Job-Erklärungen

• Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS). Wie es funktioniert? , gps-club.ru

Kompatibilität mit Gallileo und GLONASS

• Galileo und GPS
• Gemeinsame Erklärung zur Komplementarität und Kompatibilität von GLONASS und GPS ( (nicht verfügbarer Link), Kopieren)

Sonstig

Navigationssysteme
Satellit	historisch Transit Zikade/Zyklon Aktuell weltweit Geographisches Positionierungs System GLONASS Aktuell regional Beidou/Kompass Galileo Projiziert IRNSS-QZSS
Boden

Wie so oft bei Hightech-Projekten waren die Initiatoren der Entwicklung und Umsetzung des GPS (Global Positioning System – globales Positionsbestimmungssystem) das Militär. Projekt Satellitennetzwerk Echtzeitkoordinaten überall auf der Welt zu bestimmen, hieß Navstar (Navigationssystem mit Timing and Ranging - Navigationssystem zur Bestimmung von Zeit und Entfernung), während die Abkürzung GPS später auftauchte, als das System begann, nicht nur zur Verteidigung, sondern auch zum Einsatz zu kommen auch für zivile Zwecke.

Die ersten Schritte zum Einsatz des Navigationsnetzes wurden Mitte der siebziger Jahre unternommen, der kommerzielle Betrieb des Systems in seiner jetzigen Form begann 1995. Derzeit sind 28 Satelliten in Betrieb, die gleichmäßig in Umlaufbahnen mit einer Höhe von 20.350 km verteilt sind (24 Satelliten reichen für einen Vollfunktionsbetrieb).

Ein wenig vorauseilend möchte ich sagen, dass ein wahrhaft entscheidender Moment in der Geschichte von GPS die Entscheidung des Präsidenten der Vereinigten Staaten war, das so genannte Regime des selektiven Zugangs (SA – selektive Verfügbarkeit) vom 1. Mai 2000 an aufzuheben Künstlich in Satellitensignale eingeführter Fehler für den ungenauen Betrieb von zivilen GPS-Empfängern. Ab sofort kann das Amateurterminal die Koordinaten mit einer Genauigkeit von mehreren Metern bestimmen (vorher lag der Fehler bei mehreren zehn Metern)! Abbildung 1 zeigt Fehler bei der Navigation vor und nach dem Deaktivieren des selektiven Zugriffsmodus (Daten).

Lassen Sie uns versuchen, allgemein zu verstehen, wie das globale Positionsbestimmungssystem funktioniert, und dann auf eine Reihe von Benutzeraspekten eingehen. Die Betrachtung beginnt mit dem Prinzip der Reichweitenbestimmung, die dem Betrieb des Weltraumnavigationssystems zugrunde liegt.

Algorithmus zur Messung der Entfernung vom Beobachtungspunkt zum Satelliten.

Ranging basiert auf der Berechnung der Entfernung aus der zeitlichen Verzögerung der Ausbreitung eines Funksignals von einem Satelliten zu einem Empfänger. Kennt man die Laufzeit eines Funksignals, lässt sich der zurückgelegte Weg leicht berechnen, indem man einfach die Zeit mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert.

Jeder Satellit des GPS-Systems erzeugt kontinuierlich Funkwellen mit zwei Frequenzen – L1 = 1575,42 MHz und L2 = 1227,60 MHz. Die Sendeleistung beträgt 50 bzw. 8 Watt. Das Navigationssignal ist ein phasenumgetasteter PRN-Code (Pseudo Random Number Code). Es gibt zwei Arten von PRN: Der erste C / A-Code (Coarse Acquisition Code - Coarse Code) wird in zivilen Empfängern verwendet, der zweite P-Code (Precision Code - Exact Code) wird für militärische Zwecke verwendet und auch, manchmal zur Lösung von Problemen Geodäsie und Kartographie. Die L1-Frequenz wird sowohl mit C/A- als auch mit P-Code moduliert, die L2-Frequenz existiert nur zum Übertragen des P-Codes. Zusätzlich zu den beschriebenen gibt es auch einen Y-Code, der ein verschlüsselter P-Code ist (in Kriegszeiten kann sich das Verschlüsselungssystem ändern).

Die Codewiederholungsperiode ist ziemlich groß (z. B. für einen P-Code sind es 267 Tage). Jeder GPS-Empfänger hat seinen eigenen Oszillator, der auf der gleichen Frequenz arbeitet und das Signal nach dem gleichen Gesetz wie der Oszillator des Satelliten moduliert. Somit kann aus der Verzögerungszeit zwischen gleichen, vom Satelliten empfangenen und unabhängig erzeugten Abschnitten des Codes die Signallaufzeit und damit die Entfernung zum Satelliten berechnet werden.

Eine der technischen Hauptschwierigkeiten des oben beschriebenen Verfahrens ist die Synchronisierung von Uhren auf dem Satelliten und in dem Empfänger. Selbst ein winziger Fehler nach gewöhnlichen Maßstäben kann zu einem großen Fehler bei der Bestimmung der Entfernung führen. Jeder Satellit trägt eine hochpräzise Atomuhr an Bord. Es ist klar, dass es unmöglich ist, so etwas in jeden Receiver einzubauen. Um Fehler bei der Bestimmung der Koordinaten aufgrund von Fehlern der in den Empfänger eingebauten Uhr zu korrigieren, wird daher eine gewisse Redundanz in den Daten verwendet, die für eine eindeutige Bindung an das Gelände erforderlich sind (dazu später mehr).

Zusätzlich zu den eigentlichen Navigationssignalen überträgt der Satellit ständig verschiedene Arten von Serviceinformationen. Der Empfänger erhält beispielsweise Ephemeriden (genaue Daten über die Umlaufbahn des Satelliten), eine Vorhersage der Ausbreitungsverzögerung eines Funksignals in der Ionosphäre (da sich die Lichtgeschwindigkeit beim Durchgang durch verschiedene Schichten der Atmosphäre ändert) sowie Informationen über die Leistung des Satelliten (der sogenannte "Almanach", der alle 12,5 Minuten aktualisierte Informationen über den Status und die Umlaufbahnen aller Satelliten enthält). Diese Daten werden mit 50 Bit/s auf L1- oder L2-Frequenzen übertragen.

Allgemeine Grundsätze zur Bestimmung von Koordinaten mit GPS.

Die Grundlage der Idee, die Koordinaten eines GPS-Empfängers zu bestimmen, besteht darin, die Entfernung von ihm zu mehreren Satelliten zu berechnen, deren Standort als bekannt gilt (diese Daten sind in dem vom Satelliten empfangenen Almanach enthalten). In der Geodäsie wird die Methode zur Berechnung der Position eines Objekts durch Messung seiner Entfernung von Punkten mit gegebenen Koordinaten als Trilateration bezeichnet. Abb2.

Wenn die Entfernung A zu einem Satelliten bekannt ist, können die Koordinaten des Empfängers nicht bestimmt werden (er kann sich an jedem Punkt der Kugel mit dem Radius A befinden, der um den Satelliten herum beschrieben wird). Der Abstand B des Empfängers zum zweiten Satelliten sei bekannt. Auch in diesem Fall ist die Bestimmung der Koordinaten nicht möglich – das Objekt befindet sich irgendwo auf einem Kreis (in Abb. 2 blau dargestellt), der der Schnittpunkt zweier Kugeln ist. Der Abstand C zum dritten Satelliten reduziert die Koordinatenunsicherheit auf zwei Punkte (angezeigt durch zwei fettgedruckte Punkte). blaue Punkte in Abb. 2). Dies reicht bereits aus, um die Koordinaten eindeutig zu bestimmen - Tatsache ist, dass sich von den beiden möglichen Standorten des Empfängers nur einer auf der Erdoberfläche (oder in unmittelbarer Nähe dazu) befindet und sich der zweite als falsch herausstellt entweder tief in der Erde oder sehr hoch über der Erdoberfläche sein. Für eine dreidimensionale Navigation reicht es also theoretisch aus, die Entfernungen vom Empfänger zu drei Satelliten zu kennen.

Allerdings ist das Leben nicht so einfach. Die obigen Überlegungen wurden für den Fall angestellt, dass die Entfernungen vom Beobachtungspunkt zu den Satelliten mit absoluter Genauigkeit bekannt sind. Natürlich, egal wie versierte Ingenieure auch sein mögen, es passieren immer irgendwelche Fehler (zumindest gemäß der ungenauen Synchronisierung der Empfänger- und Satellitenuhren, die im vorherigen Abschnitt erwähnt wurde, der Abhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit vom Zustand der Atmosphäre usw .). Zur Bestimmung der dreidimensionalen Koordinaten des Empfängers sind also nicht drei, sondern mindestens vier Satelliten beteiligt.

Nachdem der Empfänger ein Signal von vier (oder mehr) Satelliten empfangen hat, sucht er nach dem Schnittpunkt der entsprechenden Kugeln. Wenn es keinen solchen Punkt gibt, beginnt der Empfängerprozessor, seine Uhr durch aufeinanderfolgende Annäherungen zu korrigieren, bis er den Schnittpunkt aller Kugeln an einem Punkt erreicht.

Es sollte beachtet werden, dass die Genauigkeit der Bestimmung der Koordinaten nicht nur mit einer genauen Berechnung der Entfernung vom Empfänger zu den Satelliten zusammenhängt, sondern auch mit der Größe des Fehlers bei der Einstellung des Standorts der Satelliten selbst. Zur Kontrolle der Umlaufbahnen und Koordinaten der Satelliten gibt es vier Bodenortungsstationen, Kommunikationssysteme und ein vom US-Verteidigungsministerium kontrolliertes Kontrollzentrum. Verfolgungsstationen überwachen ständig alle Satelliten im System und übertragen Daten über ihre Umlaufbahnen an das Kontrollzentrum, wo verfeinerte Flugbahnelemente und Satellitenuhrkorrekturen berechnet werden. Diese Parameter werden in den Almanach eingetragen und an die Satelliten übermittelt, die diese Informationen wiederum an alle in Betrieb befindlichen Empfänger senden.

Zusätzlich zu den aufgeführten gibt es viele spezielle Systeme, die die Genauigkeit der Navigation erhöhen - zum Beispiel reduzieren spezielle Signalverarbeitungsschemata Fehler durch Interferenzen (Wechselwirkung eines direkten Satellitensignals mit einem reflektierten, beispielsweise von Gebäuden). Wir werden nicht auf die Funktionen der Funktionsweise dieser Geräte eingehen, um den Text nicht unnötig zu verkomplizieren.

Nach der Abschaffung des oben beschriebenen selektiven Zugriffsmodus sind zivile Empfänger mit einem Fehler von 3-5 Metern "an das Gelände gebunden" (die Höhe wird mit einer Genauigkeit von etwa 10 Metern bestimmt). Die obigen Zahlen entsprechen dem gleichzeitigen Empfang eines Signals von 6-8 Satelliten (die meisten modernen Geräte verfügen über einen 12-Kanal-Empfänger, mit dem Sie gleichzeitig Informationen von 12 Satelliten verarbeiten können).

Qualitativ den Fehler (bis zu mehreren Zentimetern) bei der Messung von Koordinaten zu reduzieren, ermöglicht der Modus der sogenannten differentiellen Korrektur (DGPS - Differential GPS). Der Differentialmodus besteht in der Verwendung von zwei Empfängern - einer ist an einem Punkt mit bekannten Koordinaten befestigt und wird als "Basis" bezeichnet, und der zweite ist nach wie vor mobil. Die vom Basisempfänger empfangenen Daten werden verwendet, um die vom Rover gesammelten Informationen zu korrigieren. Die Korrektur kann sowohl in Echtzeit als auch mit "Offline"-Datenverarbeitung, beispielsweise auf einem Computer, durchgeführt werden.

Typischerweise ist der Basisempfänger ein professioneller Empfänger, der einem Navigations- oder Vermessungsunternehmen gehört. Beispielsweise installierte NavGeoCom im Februar 1998 in der Nähe von St. Petersburg Russlands erste Differential-GPS-Bodenstation. Die Sendeleistung der Station beträgt 100 Watt (Frequenz 298,5 kHz), was die Nutzung von DGPS in einer Entfernung von bis zu 300 km von der Station auf dem Seeweg und bis zu 150 km auf dem Landweg ermöglicht. Zusätzlich zu terrestrischen Basisempfängern kann OmniStars satellitengestütztes Differenzialdienstsystem für die GPS-Differenzialkorrektur verwendet werden. Daten zur Korrektur werden von mehreren geostationären Satelliten des Unternehmens übermittelt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Hauptkunden der differentiellen Korrektur geodätische und topografische Dienste sind – für einen Privatanwender ist DGPS aufgrund der hohen Kosten (das OmniStar-Dienstleistungspaket kostet in Europa mehr als 1.500 USD pro Jahr) und der sperrigen Ausrüstung uninteressant. Und es ist unwahrscheinlich, dass im Alltag Situationen auftreten, in denen Sie Ihre absoluten geografischen Koordinaten mit einem Fehler von 10-30 cm kennen müssen.

Zum Abschluss des Teils, der über die "theoretischen" Aspekte der Funktionsweise von GPS berichtet, möchte ich sagen, dass Russland im Fall der Weltraumnavigation seinen eigenen Weg gegangen ist und sein eigenes GLONASS (Global Navigation Satellite System) entwickelt. Aber aufgrund des Mangels an angemessenen Investitionen befinden sich derzeit nur sieben von den vierundzwanzig Satelliten im Orbit, die für das normale Funktionieren des Systems erforderlich sind ...

Kurze subjektive Notizen eines GPS-Benutzers.

Zufällig erfuhr ich im 97. Jahr aus irgendeiner Zeitschrift von der Möglichkeit, meinen Standort mit einem tragbaren Gerät in der Größe eines Handys zu bestimmen. Die wunderbaren Perspektiven, die die Autoren des Artikels gezeichnet haben, wurden jedoch durch den im Text genannten Preis des Navigationsgeräts - fast 400 Dollar - rücksichtslos gebrochen!

Anderthalb Jahre später (im August 1998) führte mich das Schicksal in ein kleines Sportgeschäft im amerikanischen Boston. Was war meine Überraschung und Freude, als ich an einem der Fenster versehentlich mehrere verschiedene Navigatoren bemerkte, von denen das teuerste 250 US-Dollar kostete (einfache Modelle wurden für 99 US-Dollar angeboten). Natürlich konnte ich den Laden nicht mehr ohne das Gerät verlassen, also fing ich an, die Verkäufer mit den Eigenschaften, Vor- und Nachteilen der einzelnen Modelle zu quälen. Ich habe nichts Verständliches von ihnen gehört (und das keineswegs, weil ich kein gutes Englisch kann), also musste ich alles selbst herausfinden. Infolgedessen wurde, wie so oft, das fortschrittlichste und teuerste Modell gekauft - Garmin GPS II + sowie ein spezielles Gehäuse dafür und ein Kabel für die Stromversorgung über den Zigarettenanzünder des Autos. Der Laden hatte zwei weitere Zubehörteile für mein jetziges Gerät – ein Gerät zum Anbringen eines Navigationsgeräts an einem Fahrradlenker und ein Kabel zum Anschließen an einen PC. Ich habe den letzten lange Zeit in meinen Händen gehalten, aber am Ende habe ich mich entschieden, ihn wegen des beträchtlichen Preises (etwas über 30 $) nicht zu kaufen. Wie sich später herausstellte, habe ich das Kabel nicht ganz richtig gekauft, denn die gesamte Interaktion des Geräts mit dem Computer läuft auf die „Sahne“ im Computer der zurückgelegten Route hinaus (und, glaube ich, auch auf die Koordinaten in Echtzeit, aber daran gibt es gewisse Zweifel) und selbst dann Bedingung für den Kauf von Software von Garmin. Leider gibt es keine Möglichkeit Karten in das Gerät zu laden.

geben detaillierte Beschreibung Ein eigenes Gerät werde ich nicht haben, schon allein weil es bereits abgekündigt ist (wer sich mit dem ausführlichen Kennenlernen vertraut machen möchte Technische Spezifikation kann es tun). Ich werde nur bemerken, dass das Gewicht des Navigators 255 Gramm beträgt, die Abmessungen 59 x 127 x 41 mm betragen. Aufgrund seines dreieckigen Querschnitts steht das Gerät extrem stabil auf dem Tisch oder auf dem Armaturenbrett des Autos (Klettverschluss ist für eine stärkere Fixierung enthalten). Die Stromversorgung erfolgt über vier AA-Batterien (sie reichen nur für 24 Stunden Dauerbetrieb) oder eine externe Quelle. Ich werde versuchen, Ihnen die Hauptmerkmale meines Geräts zu erklären, die meiner Meinung nach die überwiegende Mehrheit der Navigatoren auf dem Markt haben.

Auf den ersten Blick kann GPS II + mit einem Mobiltelefon verwechselt werden, das vor einigen Jahren herausgebracht wurde. Bei genauem Hinsehen fallen eine ungewöhnlich dicke Antenne, ein riesiges Display (56 x 38 mm!) und eine für Telefonstandards geringe Tastenanzahl auf.

Wenn das Gerät eingeschaltet wird, beginnt der Vorgang des Sammelns von Informationen von Satelliten, und auf dem Bildschirm wird eine einfache Animation (ein rotierender Globus) angezeigt. Nach der anfänglichen Initialisierung (die an einem offenen Ort einige Minuten dauert) erscheint auf dem Display eine primitive Himmelskarte mit der Anzahl der sichtbaren Satelliten und daneben ein Histogramm, das den Signalpegel von jedem Satelliten anzeigt. Außerdem wird der Navigationsfehler (in Metern) angezeigt – je mehr Satelliten das Gerät sieht, desto genauer ist natürlich die Koordinatenbestimmung.

Die GPS II+-Schnittstelle basiert auf dem Prinzip des „Umblätterns“ von Seiten (dafür gibt es sogar eine spezielle PAGE-Taste). Die "Satellitenseite" wurde oben beschrieben, und daneben gibt es eine "Navigationsseite", "Karte", "Zurückseite", "Menüseite" und eine Anzahl anderer. Es ist zu beachten, dass das beschriebene Gerät nicht russifiziert ist, aber selbst mit schlechten Englischkenntnissen können Sie seine Arbeit verstehen.

Die Navigationsseite zeigt Folgendes an: absolute geografische Koordinaten, zurückgelegte Entfernung, momentane und durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit, Höhe, Bewegungszeit und oben auf dem Bildschirm einen elektronischen Kompass. Es muss gesagt werden, dass die Höhe mit einem viel größeren Fehler als zwei horizontale Koordinaten bestimmt wird (hierzu gibt es sogar einen besonderen Hinweis in der Bedienungsanleitung), was die Verwendung von beispielsweise GPS zur Bestimmung der Höhe nicht zulässt von Gleitschirmen. Aber die momentane Geschwindigkeit wird extrem genau berechnet (insbesondere für sich schnell bewegende Objekte), was es ermöglicht, das Gerät zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Schneemobilen zu verwenden (deren Tachos tendenziell deutlich liegen). Ich kann "schlechte Ratschläge" geben - beim Mietwagen dessen Tacho ausschalten (damit er weniger Kilometer zählt - schließlich wird oft proportional zur Kilometerleistung bezahlt) und per GPS Geschwindigkeit und zurückgelegte Strecke ermitteln (glücklicherweise ist es kann sowohl in Meilen als auch in Kilometern messen ).

Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird durch einen etwas seltsamen Algorithmus bestimmt - Leerlaufzeit (wenn die momentane Geschwindigkeit Null ist) wird bei den Berechnungen nicht berücksichtigt (meiner Meinung nach wäre es logischer, einfach die zurückgelegte Strecke durch die Gesamtfahrzeit zu teilen , aber die Schöpfer von GPS II + wurden von einigen anderen Überlegungen geleitet).

Die zurückgelegte Strecke wird auf der "Karte" angezeigt (der Speicher des Geräts reicht für 800 Kilometer - bei einer höheren Laufleistung werden die ältesten Markierungen automatisch gelöscht), sodass Sie auf Wunsch das Schema Ihrer Wanderungen sehen können. Der Maßstab der Karte ändert sich von mehreren zehn Metern auf Hunderte von Kilometern, was zweifellos äußerst praktisch ist. Das Bemerkenswerteste ist, dass sich im Speicher des Geräts Koordinaten der wichtigsten Siedlungen der ganzen Welt befinden! Die USA werden natürlich detaillierter dargestellt (z. B. sind alle Gebiete von Boston mit Namen auf der Karte vorhanden) als Russland (hier ist nur der Standort von Städten wie Moskau, Tver, Podolsk usw. angegeben). Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie fahren von Moskau nach Brest. Finden Sie "Brest" im Speicher des Navigators, drücken Sie die spezielle Schaltfläche "GO TO", und die lokale Richtung Ihrer Bewegung wird auf dem Bildschirm angezeigt. globale Richtung nach Brest; die Anzahl der verbleibenden Kilometer (natürlich in gerader Linie) bis zum Ziel; Durchschnittsgeschwindigkeit und voraussichtliche Ankunftszeit. Und das überall auf der Welt - sogar in Tschechien, sogar in Australien, sogar in Thailand ...

Ebenso nützlich ist die sogenannte Return-Funktion. Der Speicher des Geräts ermöglicht die Aufzeichnung von bis zu 500 Schlüsselpunkten (Wegpunkten). Der Benutzer kann jeden Punkt nach eigenem Ermessen benennen (z. B. DOM, DACHA usw.), außerdem werden verschiedene Symbole zur Anzeige von Informationen auf dem Display bereitgestellt. Durch Einschalten der Funktion zum Zurückkehren zum Punkt (jeder der vorab aufgezeichneten) erhält der Besitzer des Navigators die gleichen Optionen wie im oben beschriebenen Fall mit Brest (dh Entfernung zum Punkt, geschätzte Ankunftszeit und alles anders). Ich hatte zum Beispiel so einen Fall. Als wir mit dem Auto in Prag ankamen und uns in einem Hotel niederließen, fuhren mein Freund und ich ins Stadtzentrum. Wir ließen das Auto auf dem Parkplatz stehen und gingen spazieren. Nach einem ziellosen dreistündigen Spaziergang und einem Abendessen in einem Restaurant stellten wir fest, dass wir uns nicht daran erinnerten, wo wir das Auto abgestellt hatten. Draußen ist es Nacht, wir befinden uns in einer der kleinen Straßen einer unbekannten Stadt ... Glücklicherweise habe ich, bevor ich das Auto verließ, seinen Standort in das Navigationsgerät geschrieben. Jetzt fand ich durch Drücken einiger Tasten auf dem Gerät heraus, dass das Auto 500 Meter von uns entfernt war, und nach 15 Minuten hörten wir bereits leise Musik und fuhren mit dem Auto zum Hotel.

Neben der geraden Linie zur aufgezeichneten Markierung, die unter Stadtbedingungen nicht immer bequem ist, bietet Garmin die TrackBack-Funktion - die Rückkehr auf Ihrem eigenen Weg. Grob gesagt wird die Bewegungskurve durch eine Reihe gerader Abschnitte angenähert und an den Knickpunkten Markierungen gesetzt. Auf jeder geraden Strecke führt der Navigator den Nutzer zum nächsten Label und wechselt bei dessen Erreichen automatisch zum nächsten Label. Ausschließlich praktische Funktion beim Autofahren in einer unbekannten Gegend (das Signal von Satelliten geht natürlich nicht durch Gebäude, daher müssen Sie, um Daten zu Ihren Koordinaten in dicht bebauten Bedingungen zu erhalten, nach einer mehr oder weniger offenen Stelle suchen Platz).

Ich werde nicht weiter auf die Beschreibung der Fähigkeiten des Geräts eingehen - glauben Sie mir, dass es neben den beschriebenen auch viele angenehme und notwendige Lotionen enthält. Eine Änderung der Displayausrichtung lohnt sich – Sie können das Gerät sowohl in horizontaler (Auto) als auch vertikaler (Fußgänger) Position verwenden (siehe Abb. 3).

Als einen der Hauptvorteile von GPS für den Benutzer betrachte ich das Fehlen jeglicher Gebühren für die Nutzung des Systems. Einmal das Gerät gekauft - und genießen!

Fazit.

Ich denke, es erübrigt sich, die Anwendungsbereiche des betrachteten Systems der globalen Positionsbestimmung aufzuzählen. GPS-Empfänger sind in Autos, Handys und sogar eingebaut Armbanduhr! Kürzlich stieß ich auf eine Nachricht über die Entwicklung eines Chips, der einen Miniatur-GPS-Empfänger und ein GSM-Modul kombiniert - es wird vorgeschlagen, Hundehalsbänder mit darauf basierenden Geräten auszustatten, damit der Besitzer einen verlorenen Hund über ein Mobilfunknetz leicht finden kann.

Aber in jedem Fass Honig steckt ein Haar in der Suppe. In diesem Fall fungieren die russischen Gesetze als letzteres. Ich werde nicht ins Detail gehen Legale Aspekte die Verwendung von GPS-Navigatoren in Russland (etwas darüber kann gefunden werden), ich werde nur bemerken, dass theoretisch hochpräzise Navigationsgeräte (die zweifellos sogar Amateur-GPS-Empfänger sind) in unserem Land verboten sind und ihre Besitzer sind warten auf die Beschlagnahme des Gerätes und eine hohe Geldstrafe.

Zum Glück für die Benutzer wird in Russland die Strenge der Gesetze durch die Optionalität ihrer Umsetzung kompensiert - zum Beispiel fahren eine große Anzahl von Limousinen mit einer Puck-Antenne von GPS-Empfängern auf dem Kofferraumdeckel durch Moskau. Alles mehr oder weniger ernst Seeschiffe sind mit GPS ausgestattet (und eine ganze Generation von Seglern ist herangewachsen, die Schwierigkeiten haben, mit einem Kompass und anderen traditionellen Navigationsmitteln im Weltraum zu navigieren). Ich hoffe, dass die Behörden dem technischen Fortschritt keinen Strich durch die Rechnung machen und die Verwendung von GPS-Empfängern in unserem Land bald legalisieren (sie haben die Genehmigungen für Handys) und grünes Licht für die Deklassifizierung und Replikation geben detaillierte Karten Bereiche, die für die volle Nutzung von Autonavigationssystemen erforderlich sind.

Data-lazy-type="image" data-src="http://androidkak.ru/wp-content/uploads/2017/07/13777611-e1500752464590.jpg" alt="(!LANG:GPS-Navigation" width="300" height="169"> !} Die Verwendung von GPS auf Android ist für alle Benutzer moderner Gadgets von Interesse. Die meisten Smartphones haben standardmäßig ein Navigationssystem eingebaut, und es funktioniert ziemlich genau. Um GPS nutzen zu können, müssen Sie es lediglich in Ihren Handyeinstellungen einschalten diese Funktion und starten Sie die Maps-Anwendung. Es dauert nur wenige Sekunden, bis das Programm den genauen Standort ermittelt.

Manchmal kommt es vor, dass der Navigator nicht funktioniert. In diesem Fall wird die Ermittlung der Route und des Standorts sehr problematisch. Damit Sie das Navigationssystem jederzeit nutzen können, ist es wichtig zu wissen, wie man Android richtig einrichtet.

Schritte zum Einrichten von GPS auf Ihrem Telefon

Zuerst müssen Sie herunterladen spezielle Programme Navigation, die GPS-Funktionen verwendet und mit Ihrer Version des Android-Betriebssystems kompatibel ist. In jedem Telefon, das darauf basiert Betriebssystem, Standard-GPS-Navigatoren sind vorinstalliert. Es geht umüber Google Maps und Yandex.Maps. Leider lassen diese Apps Benutzer manchmal im Stich. Der Grund ist, dass die falschen Optionen angegeben werden. Wenn die empfangenen Daten nicht ganz korrekt sind oder gar nicht zu Ihrem Standort passen, müssen Sie die Systemeinstellungen ändern. Dies geschieht wie folgt:

1. Manuell eintragen richtige Einstellungen virtueller COM-Port, der Ihr Mobiltelefon mit dem eingebauten GPS-Empfänger verbindet.
2. Löschen und aktualisieren Sie die A-GPS-Cache-Daten mit jeder verfügbaren Software. Es wird empfohlen, zu diesem Zweck den GPS-Status zu verwenden. Dieses Programm leistet hervorragende Arbeit mit einer aktiven Internetverbindung.
3. Raus ins Freie und drehen Mobilgerät in verschiedene Richtungen. Es ist ratsam, 3-4 Umdrehungen zu machen, um sicherzustellen, dass das System so funktioniert, wie es sollte.
4. Um die Leistung Ihres Smartphones zu steigern, versuchen Sie, die „ Drahtlose Netzwerke". Es befindet sich im selben Abschnitt wie die Funktion GPS-Satelliten.