GPS (Global Positioning System)

GPS: Автор: http://tlada.ru/priora

Global Positioning System

GPS это спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe во всемирной системе координат WGS 84. GPS позволяет в любом месте Земли (исключая приполярные области), почти при любой погоде, а также в околоземном космическом пространстве определять местоположение и скорость объектов. GPS это система, состоящая из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17 000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 км/сек, совершая два полных оборота вокруг планеты менее, чем за 24 часа.

• Первый GPS-спутник был запущен в феврале 1978 г.
• Каждый GPS-спутник  весит более 900 кг и имеет размер около 5 м (с раскрытыми солнечными батареями).
• Мощность радиопередатчика – не более 50 ватт.
• Каждый спутник передает сигналы на 3-х частотах. Гражданские GPS-приемники используют частоту “L1”, равную 1575.42 МГц.
• Каждый спутник  GPS расчитан на работу примерно в течение 10 лет. Новые спутники изготавливаются и запускаются на орбиту по мере необходимости.

Какую же информацию передает GPS-спутник? Его сигнал содержит так называемые "псевдослучайный код" (PRN - pseudo-random code), эфимерис (ephimeris) и альманах (almanach). Псевдослучайный код служит для идентификации передающего спутника. Все они пронумерованы от 1 до 32, и этот номер показывается на экране GPS-приемника во время его работы. Почему же количество PRN-номеров больше, чем число спутников (24)? Это облегчает обслуживание GPS-сети: новый спутник может быть запущен, проверен и введен в эксплуатацию еще до того, как старый выйдет из строя. Такому спутнику просто будет присвоен новый номер (от 1 до 32).

Данные эфимериса, постоянно передаваемые каждым спутником, содержат такую важную информацию, как состояние спутника (рабочее или нерабочее), текущая дата и время. Без этого Ваш GPS-приемник не знал бы, в частности, какой сегодня день и сколько сейчас времени. Помимо этого, как мы увидим далее, эта часть сигнала крайне важна для определения местоположения. Данные альманаха говорят о том, где в течение дня должны находиться все GPS-спутники. Каждый из них передает альманах, содержащий параметры своей орбиты, а также всех других спутников системы.

По мимо этого еще существует  A-GPS. A-GPS- это технология, ускоряющая «холодный старт» GPS-приёмника. Ускорение происходит за счет предоставления необходимой информации через альтернативные каналы связи. Часто используется в сотовых телефонах, содержащих приемник GPS. Система дебютировала 1 октября 2001 г. в США по сети службы спасения "911".  

Функции A-GPS

Для алгоритмов A-GPS необходим канал связи с удаленным сервером, который предоставляет информацию для приемника. Для мобильных устройств этим каналом чаще всего является сотовая связь. Для передачи информации устройство должно находиться в зоне действия базовой станции (БС) оператора сотовой связи и иметь доступ в Интернет.

Преимущества и недостатки  A-GPS

A-GPS имеет несколько важных отличий от обычного GPS, которыми объясняются все преимущества этой системы. Главное преимущество A-GPS: быстрое определение координат сразу после включения. Другое преимущество A-GPS состоит в повышении чувствительности приёма слабых сигналов в «мёртвых зонах» (тоннелях, низинах, впадинах, на узких городских улицах, в помещениях, в лесу с плотным лиственным покровом). A-GPS не функционирует вне зоны покрытия сотовой сети.