GPS - вы готовы к ошибкам и недостаткам?

Российские автомобилисты давно уже пользуются приборами GPS. При условии, что карты обновляются регулярно – это незаменимый помощник для тех, кто часто бывает в поездках. Многие современные навигаторы «умеют» разговаривать – интеллектуальную беседу, конечно, поддерживать не станут, но приятным голосом подскажут, когда нужно перестроиться в другой ряд, чтобы не прозевать нужный поворот, и заметят, что до разворота осталось столько-то метров.

GPS (Global Positioning System) – глобальная система позиционирования. Это спутниковая система навигации, позволяющая определять местонахождение и скорость объекта, на котором установлен навигатор. Схема работы проста – местоположение определяется измерением расстояния от объекта до спутников. Расстояние вычисляется по времени, за которое сигнал доходит от спутника до антенны GPS-приёмника. Происходит это мгновенно: только включил навигатор – и уже знаешь, в какой точке находишься. Заблудиться невозможно. Для определения трёхмерных координат используются сигналы трёх спутников. А если нужно, кроме координат, знать ещё и высоту – для альпинистов, например, или для навигатора, установленного на самолёте, то для этого требуется не меньше четырёх спутников.

Вообще, идея создания спутниковой навигации родилась в далёкие пятидесятые годы. Суть её такова: если известны координаты одного тела, то исходя из этих данных, можно определить координаты любого другого тела и скорость его перемещения – по этому же принципу работают милицейские радары, фиксирующие скорость автомобилей.

Сначала система GPS разрабатывалась как военный проект, но после того, как в 1983 году советские истребители сбили южнокорейский самолёт, президент США разрешил частичное использование системы для гражданских целей. Хотя, если учесть то, что все считают, что этот самолёт был напичкан американской шпионской аппаратурой, то, возможно, на нём была установлена и система GPS.

Когда в СССР был запущен первый спутник, то американские учёные, наблюдая исходящий от него сигнал, пришли к выводу, что частота этого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Смешно – наши старались, запускали спутник, а вездесущие американцы понаблюдали за ним и сделали открытие.

Отталкиваясь от этого открытия, американцы стали опутывать Землю сетью навигационных спутников: первый был выведен на орбиту в 1974 году, и до 1985 года запущено всего одиннадцать аппаратов первой группы, названной Block I. В дальнейшем работа над системой была приостановлена в 1986 году из-за катастрофы «Челленджера», который должен был вывести на орбиту первый спутник второй группы (Block II). И только в 1988 году было решено возобновить работу над GPS. Всего ввели в эксплуатацию 24 спутника.

Тогда-то система GPS и начала свою полноценную жизнь, хотя ещё в восьмидесятые года частично она уже работала. В 1995 году она была полностью готова к работе. Сейчас система GPS охватывает 100% земной поверхности и позволяет вести как автомобили, так и самолёты, и корабли.

Теперь давайте рассмотрим недостатки GPS, а также других систем спутниковой навигации. Рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, из этого вытекает несколько основных недостатков GPS-приёмников.

1. Уровень приёма сигнала от спутников может существенно ухудшиться из-за густой листвы. Получается, что в лесу так же просто заблудиться, используя навигатор GPS, как и не используя его. Поэтому, для того чтобы свериться с показаниями навигатора, если вы передвигаетесь на своём джипе под кронами деревьев по лесным тропкам, лучше всего выехать на открытую поляну. Иначе этот Сусанин заведёт вас в какое-нибудь болото.

2. Если небо заволокло тяжёлыми свинцовыми тучами, то лучше сверяйте направление по компасу, ибо навигатор будет получать искажённые сигналы. Нет, в направлении он, конечно, не ошибётся, но точности, какая бывает при ясной погоде, вы не увидите.

3. Под железобетонными перекрытиями сигнал также будет существенно искажённым, но навряд ли это покажется кому-нибудь из автомобилистов серьёзной проблемой. Под бетоном автомобили проезжают разве что в тоннелях, но там не заблудишься – хотя в Москве есть такие тоннели, где не грех заблудиться и опытному москвичу. В их перекрёстных мирах можно не просто заблудиться, там можно жить, не выходя в мир. К слову, российская система ГЛОНАСС должна видеть и в тоннелях, но пока она ещё полноценно не работает. Когда все её сегменты будут в сборе – тогда и посмотрим.

Кроме вышеперечисленных недостатков GPS, в которых виноват рабочий диапазон радиоволн, в список можно внести и ошибки другой природы. Так, например, если вы на своём автомобиле проезжаете поблизости от мощной радиовышки, то можете не сомневаться – показания вашего навигатора будут неверными. Помехи от некоторых радиоисточников на земле могут сильно исказить сигнал, принимаемый GPS-приёмником.

Не знаю, мешают ли сотовые, но вспомните полёт в самолёте – пассажиров заставляют отключать телефоны, так как они искажают сигналы, принимаемые бортовыми приёмниками. Так же действуют на GPS-приёмники и магнитные бури, поэтому нужно всегда следить за прогнозом погоды – эти незаметные глазу бури плохо сказываются не только на человеческом организме.

Ещё одним недостатком NAVSTAR GPS является то, что невысокое наклонение орбит спутников ухудшает точность определения местонахождения объекта в приполярных областях. Это происходит из-за того, что спутники невысоко поднимаются над горизонтом.

Но все эти недостатки можно отнести к любой системе такого рода, основанной на тех же принципах: ГЛОНАСС, «Галилео», «Бэйдоу»... А вот главным недостатком американской спутниковой системы навигации является то, что GPS полностью зависит от министерства обороны США.

В системе GPS существуют два сектора: военный и гражданский. Военные приемники GPS способны принимать дополнительные спутниковые сигналы, которые не видны гражданским приемникам. С помощью этой технологии военные пользователи системы могут получить ряд преимуществ. Кроме того, центр управления GPS может включить режим «селективного доступа», который либо снижает точность гражданского приемника GPS, либо «отключает» гражданский сегмент GPS вообще или в каком-то районе Земли.

К счастью, в 2000 году по приказу Б. Клинтона «селективный доступ» был упразднён и точность определения для гражданских приёмников была увеличена до 20 метров.

Автор: Baлepий Цypкaн
Просмотров страницы: 279