Как это работает? | Спутниковая система навигации
Мысль создания спутниковой системы навигации появилась на свет в 50-е годы прошлого столетия. Североамериканские специалисты возглавляемые Ричардом Кершнером вели наблюдение знак, исходящий от советского спутника, и нашли, что благодаря результату Доплера частота принимаемого знака усиливается при приближении спутника и понижается при его расстоянии. Этим самым, в точности понимая собственные координаты на Земле, можно определить положение и скорость спутника, и напротив, понимая положение спутника, можно определить свою скорость и координаты.
Первые шаги по образованию GPS были приняты американцами в 1964 году с стартом спутников по платформе Timation на земную орбиту.
Первоначально GPS думал как боевая технология, а в ходе работы технологию приняли решение применять для штатских задач. Для этого особым способом была уменьшена ее пунктуальность. Русские специалисты начали работу над российской технологией ГЛОНАСС в 76 году. Первоначально она также имела только боевое назначение.
Спутниковая система навигации состоит из 3-х главных частей: галактического, правящего и пользовательского. Мировой представлен 32-мя спутниками у GPS и 28-ю у ГЛОНАСС, вертящихся на средней орбите Земли.
Правящий участок состоит из нескольких станций мониторинга и наземных антенн, исправляющих данные о размещении субъектов.
Спутники передают знак из вселенной, и все приемники применяют данный знак для вычисления собственного положения в пространстве по координатам в режиме настоящего времени. Для этого датчик должен принимать знак по меньшей мере от 3-х (а лучше 4-х) спутников.
Спутники GPS крутятся вокруг Земли по 6 радиальным орбитальным траекториям по 4 спутника в любой на высоте 20 180 км. За астральные сутки они делают 2 общих витка вокруг Земли. Сфера спутников ГЛОНАСС в отличии от GPS размещается на высоте 19 400 км для не менее четкого применения в южных и северных противоположных регионах.
Спутники постоянно посылают знак на всю дешевую плоскость планеты с информацией о собственном размещении и времени на своих часах. Они не принимают данных ни о каких устройствах-приемниках. Датчик приобретает координаты спутников и информацию о времени отправки сигналов и рассчитывает отдаление до любого спутника. Это производится платформой маршрутом увеличения скорости света на разницу между временем получения и временем отправки знака.
Цель усугубляется тем, что время на часах принимающего устройства не сходится с тем, что демонстрируют часы спутников.
Также, спутники подвергаются результатам релятивистского и гравитационного преломления времени. На высоте 20 000 км гравитация довольно легка, а спутники передвигаются с большой скоростью.
Из-за этих результатов часы нужно изменять на 38 миллисекунд в день. Если этого не делать, то ошибку при определении координат на Земле может составлять около 10 км!
Рассчитав отдаление до любого из трех-четырех спутников, датчик разбирает приобретенные данные и устанавливает собственное четкое месторасположение.
Дефектами портативных систем является то, что при некоторых условиях знак от спутников может не доноситься до приемника: к примеру, в подвале либо тоннеле. Также уровень приема может ухудшаться из-за большой облачности и магнитных бурь.