Aujourd'hui, nous allons parler de ce qu'est le GPS, comment fonctionne ce système. Faisons attention au développement de cette technologie, ses caractéristiques fonctionnelles. Nous discuterons également du rôle que jouent les cartes interactives dans le système.
L'histoire du GPS
L'histoire de l'émergence d'un système de positionnement global, ou de détermination des coordonnées, a commencé aux États-Unis dans les lointaines années 50 lorsque le premier satellite soviétique a été lancé dans l'espace. Une équipe de scientifiques américains qui ont surveillé le lancement a remarqué qu'à mesure que le satellite s'éloignait, il changeait uniformément la fréquence de son signal. Après une analyse approfondie des données, ils sont arrivés à la conclusion qu'avec l'aide d'un satellite, plus en détail, son emplacement et le signal émis, il est possible de déterminer avec précision l'emplacement et la vitesse d'une personne sur terre, ainsi inversement, la vitesse et l'emplacement d'un satellite en orbite lors de la détermination des coordonnées exactes de la personne. À la fin des années 70, le département américain de la Défense a lancé le système GPS à ses propres fins, et quelques années plus tard, il est devenu disponible pour un usage civil. Comment fonctionne le système GPS maintenant ? Exactement comme cela fonctionnait à l'époque, selon les mêmes principes et fondements.
Réseau satellite
Plus de vingt-quatre satellites en orbite terrestre transmettent des ancres radio. Le nombre de satellites varie, mais il y en a toujours le bon nombre en orbite pour assurer le bon fonctionnement, et certains d'entre eux sont en réserve pour qu'en cas de défaillance du premier, ils reprennent leurs fonctions. La durée de vie de chacun d'eux étant d'environ 10 ans, de nouvelles versions améliorées sont lancées. Les satellites tournent sur six orbites autour de la Terre à une altitude inférieure à 20 000 km, il forme un réseau interconnecté, qui est contrôlé par des stations GPS. Ces derniers sont situés sur des îles tropicales et sont reliés au principal centre de coordination aux États-Unis.
Comment fonctionne un navigateur GPS ?
Grâce à ce réseau, vous pouvez connaître l'emplacement en calculant le retard du signal des satellites et en utilisant ces informations pour déterminer les coordonnées. Comment fonctionne le système GPS maintenant ? Comme tout réseau de navigation dans l'espace, il est entièrement gratuit. Il fonctionne avec une grande efficacité dans toutes les conditions météorologiques et à tout moment de la journée. Le seul achat que vous devriez avoir est le navigateur GPS lui-même ou un appareil prenant en charge les fonctionnalités GPS. En fait, le principe de fonctionnement du navigateur est basé sur un schéma de navigation simple utilisé depuis longtemps: si vous connaissez exactement l'endroit où se trouve l'objet marqueur, ce qui convient le mieux au rôle d'un point de repère, et la distance de celui-ci à vous, dessinez un cercle sur lequel marquer votre point avec un point.emplacement. Si le rayon du cercle est grand, remplacez-le par une ligne droite. Dessinez plusieurs de ces bandes de votre emplacement possible vers les marqueurs, le point d'intersection des lignes indiquera vos coordonnées sur la carte. Dans ce cas, les satellites ci-dessus jouent simplement le rôle de ces objets marqueurs à une distance d'environ 18 000 km de votre position. Bien qu'ils orbitent à grande vitesse, leur emplacement est constamment surveillé. Chaque navigateur dispose d'un récepteur GPS, programmé sur la fréquence souhaitée et en interaction directe avec le satellite. Chaque signal radio contient une certaine quantité d'informations codées, qui comprennent des déclarations sur l'état technique du satellite, son emplacement sur l'orbite terrestre et le fuseau horaire (heure exacte). Soit dit en passant, les informations sur l'heure exacte sont les plus nécessaires pour obtenir des données sur vos coordonnées: le calcul continu de la durée entre le retour et la réception du signal radio est multiplié par la vitesse de l'onde radio elle-même et, par calculs à court terme, la distance entre votre appareil de navigation et le satellite en orbite est calculée.
Problèmes de synchronisation
Sur la base de ce principe de navigation, on peut supposer que pour déterminer avec précision vos coordonnées, vous n'aurez peut-être besoin que de deux satellites, sur la base des signaux desquels il sera facile de trouver le point d'intersection, et à la fin - l'endroit où vous vous trouvez. Mais, malheureusement, des raisons techniques nécessitent l'utilisation d'un autre satellite comme repère. domicilele problème réside dans l'horloge du récepteur GPS, qui ne permet pas une synchronisation suffisante avec les satellites. La raison en est la différence d'affichage de l'heure (sur votre navigateur et dans l'espace). Les satellites ont des horloges atomiques coûteuses de haute qualité, ce qui leur permet de garder l'heure avec une extrême précision, tandis que les récepteurs conventionnels ne peuvent tout simplement pas utiliser de tels chronomètres, car les dimensions, le coût et la complexité de fonctionnement ne permettraient pas de les utiliser partout. Même une petite erreur de 0,001 seconde peut décaler les coordonnées de plus de 200 km !
Troisième marqueur
Les développeurs ont donc décidé de laisser la technologie habituelle des montres à quartz dans les navigateurs GPS et de prendre un chemin différent, pour être plus précis - utilisez trois, respectivement, le même nombre de lignes pour l'intersection suivante au lieu de deux repères satellites. La solution au problème repose sur une solution ingénieusement simple: lorsque toutes les lignes des trois marqueurs désignés se croisent, même avec d'éventuelles imprécisions, une zone est créée sous la forme d'un triangle dont le centre est pris comme milieu - Votre emplacement. Il vous permet également de détecter la différence de temps entre le récepteur et les trois satellites (pour lesquels la différence sera la même), ce qui vous permet de corriger l'intersection des lignes exactement au centre, autrement dit - cela détermine votre Coordonnées GPS.
Fréquence unique
Il convient également de noter que tous les satellites envoient des informations à votre appareil sur la même fréquence, ce qui est plutôt inhabituel. Commentfonctionne un navigateur GPS et comment perçoit-il correctement toutes les informations si tous les satellites lui envoient en continu et simultanément des informations ? Tout est assez simple. Pour se déterminer, les émetteurs du satellite envoient également des informations standard dans le signal radio, qui contient un code crypté. Il rapporte les caractéristiques maximales du satellite et est entré dans la base de données de votre appareil, ce qui vous permet ensuite de vérifier les données du satellite avec la base de données du navigateur. Même avec un grand nombre de satellites à portée, ils peuvent être identifiés très rapidement et facilement. Tout cela simplifie l'ensemble du schéma et permet l'utilisation d'antennes de réception plus petites et plus faibles dans les navigateurs GPS, ce qui réduit le coût et réduit la conception et les dimensions des appareils.
Cartes GPS
Les cartes GPS sont téléchargées séparément sur votre appareil, car vous influencez vous-même le choix de la zone où vous souhaitez vous déplacer. Le système établit uniquement vos coordonnées sur la planète, et la fonction des cartes est de recréer à l'écran une version graphique sur laquelle les coordonnées sont appliquées, ce qui vous permet de naviguer sur le terrain. Comment fonctionne le GPS dans ce cas ? Gratuite, elle continue de rester dans ce statut, les cartes de certaines boutiques en ligne (et pas seulement) sont toujours payantes. Souvent, des applications distinctes pour travailler avec des cartes sont créées pour un appareil avec un navigateur GPS: à la fois payantes et gratuites. La variété des cartes surprend agréablement et vous permet de configurer la route d'un point A à un point B de la manière la plus informative possible et avec toutes les commodités: quels sites vous passerez, le chemin le plus courtà destination, assistant vocal indiquant la direction et autres.
Équipement GPS supplémentaire
GPS est utilisé pour plus que simplement vous orienter dans la bonne direction. Il permet de suivre un objet, qui peut contenir ce qu'on appelle une balise, ou un traceur GPS. Il se compose du récepteur de signal lui-même et d'un émetteur basé sur gsm, 3gp ou d'autres protocoles de communication pour transmettre des informations sur l'emplacement d'un objet aux centres de service qui exercent un contrôle. Ils sont utilisés dans de nombreuses industries: sécurité, médical, assurance, transport et bien d'autres. Il existe également des trackers de voiture qui se connectent exclusivement à la voiture.
Voyagez sans problème
Chaque jour qui passe, les valeurs de la carte et de la boussole permanente remontent de plus en plus loin dans le passé. Les technologies modernes permettent à une personne d'ouvrir la voie à son voyage avec un minimum de perte de temps, d'efforts et d'argent, tout en visitant les endroits les plus excitants et les plus intéressants. Ce qui était un fantasme il y a environ un siècle est devenu une réalité aujourd'hui, et presque tout le monde peut en profiter: des militaires, des marins et des pilotes d'avion aux touristes et aux coursiers. Aujourd'hui, l'utilisation de ces systèmes pour les industries du commerce, du divertissement et de la publicité gagne en popularité, où chaque entrepreneur peut se repérer sur la carte globale du monde, et il ne sera pas difficile de le trouver du tout. Nous espérons que cet article a aidé tous ceux qui s'intéressent au GPS - comment cela fonctionne, sur quelle base les coordonnées sont déterminées, ce queses forces et ses faiblesses.
