Как работает система GPS?

Глобальные навигационные системы приобретают всё большее распространение в современном мире. Они интегрированы в мобильные устройства и компьютерную технику, что даёт возможность ориентироваться на незнакомой местности или получать данные о локации родных и близких. GPS или ГЛОНАСС-мониторинг транспорта позволяют отслеживать движение грузов, пробег автомобилей и расход горюче-смазочных материалов.


Принципы работы GPS и ГЛОНАСС

Функционирование современных систем глобального позиционирования основано на наличии действующей группировки спутников. Они располагаются на геостационарной орбите. Минимальное количество спутников - 24, причём они должны быть ориентированы так, чтобы над каждой точкой Земли всегда находилась половина из них. Их основная задача - передача телеметрических данных, которая осуществляется в диапазоне от 1 до 1,5 Ггц. Принимая и математически их обрабатывая, модуль (приёмник) GPS или ГЛОНАСС, вычисляют свою локацию и точное время, предоставляя информацию конечному пользователю. Важным аспектом, обеспечивающим точность работы системы, является т.н. "время первого исправления" (TTFF). От его скорости зависит, насколько оперативно от спутников будут поступать уточняющая телеметрия, которая для корректировки данных по геолокации. TTFF напрямую зависит от количества каналов, необходимых для проверки максимально возможного числа диапазонов. Минимальное оптимальное их количество - 12-14.

Важным методом, используемым для вычисления точной локации является трилатерация. Для её проведения необходима устойчивая связь как минимум с четырьмя спутниками. Это позволяет определить ключевые значения: высоту, широту, долготу, а также время. GPS или ГЛОНАСС модуль получает метки от каждого из спутников, рассчитывает расстояние до них и устанавливает своё местоположение. Таким образом, к примеру, после установки ГЛОНАСС на автомобиль диспетчер всегда будет иметь максимально полную информацию о ходе его движения и выдать рекомендации водителю по построению оптимального маршрута.

Также сейчас разработаны наземные станции, которые в постоянном режиме осуществляют взаимодействие с орбитальной группировкой. Примерами их могут служить WAAS и DGPS. Первая система обеспечивает точность позиционирования до 5 метров, а вторая (при наличии специального ресивера) вовсе снижает погрешность до нескольких сантиметров.


Погрешности при определении геолокации

На точность позиционирования может влиять ряд факторов, которые необходимо учитывать на практике. Во-первых, это чистота получаемого сигнала по отношению к уровню помех. Во-вторых, это особенности ландшафта и наличия крупных строений в непосредственной близости от приёмника. Так, к примеру, высокие здания, горы или иные естественные и искусственные преграды способны стать причиной возникновения погрешности до 30 метров. Для того, чтобы минимизировать подобное негативное воздействие, существуют, в частности, системы AGPS. Их функция состоит в ретрансляции и усилении сигнала спутника, если он недостаточно хорошо различим. Используют беспроводные сети и работают обычно посредством внешних GPS-приёмников, монтируемых на вышках мобильной связи. Учёт указанных ограничений и применение современных средств корректировки позволит пользователю получить максимально возможную точность определения геолокации с помощью GPS или ГЛОНАСС.

Original.png

Звоните!

8 (800) 775-78-72

Наши филиалы по всей России

© 2012-2020 ООО "Траектория" 

Скачать приложение