Как работает GPS простыми словами
Для определения местоположения все навигационные спутники сегодня используют атомные часы. Время распространения сигнала, комбинируемое поданным с нескольких спутников, и позволяет определить местоположение на Земле. По принципу триангуляции координаты объекта можно определить, если известно расстояние от него не менее чем до трех других мест, в данном случае — до спутников. Точное положение рассчитывается приемным устройством из комбинации трех показателей времени распространения сигнала. Подобные расчеты страдают неточностью, причина которой кроется в использовании различных часов в спутнике и приемном устройстве. Помимо временного сдвига свою роль играют и релятивистские эффекты. В космосе для спутников время течет относительно более быстро, чем в хронометре в навигаторе на Земле. Поэтому нужен еще четвертый сигнал со спутника, который бы синхронизировал часы.
На борту каждого спутника системы Galileo находится по четверо атомных часов: по двое часов «мазер» (Microwave amplification by stimulated emission — микроволновое усиление стимулированным излучением) и по двое рубидиевых часов.
Часы «мазер» работают на атомах водорода и ограничиваются отклонением в одну секунду за три миллиона лет. В резервных рубидиевых часах применяются пары рубидия; для них возможное отклонение составляет одну секунду на 760 000 лет. Сверхточные сигналы этих атомных часов используются, к примеру, в финансовой сфере для отметок о времени при проведении транзакций.
В стандартном случае приемные устройства Galileo будут получать сигналы более чем с четырех минимально необходимых спутников. Бесплатный общедоступный сервис Galileo, которым смогут пользоваться владельцы смартфонов и водители, по идее, будет способен определять местоположение с точностью до четырех метров. По словам Клессена, нынешние результаты измерений ЕКА существенно ниже минимальных требований: «В среднем Galileo позволит определять местоположение объекта с точностью до метра, а временами и лучше». Правда, все крупные системы, к которым, помимо GPS и Galileo, относится российская система ГЛОНАСС и китайская «Бэйдоу», работают на таком же уровне. В настоящее время уровень Galileo немного выше, но, как полагает Клессен, «соперничество» между системами подтолкнет к развитию и остальных.
С еще большей точностью, до сантиметров, будет работать коммерческий сервис Galileo. Сервис будет платным и пригодится в сельском хозяйстве или при езде на автопилоте на дорогах общего пользования. Кроме того, Galileo предлагает обратный канал, с помощью которого -
спасательные службы смогут определять точное местонахождение нуждающихся в помощи при экстренных вызовах и давать им подтверждение. Точность — не единственный критерий работы Galileo: речь идет и о большей доступности сигнала. Поскольку предполагается взаимодействие системы со своими конкурентами, для локализации будет использоваться намного больше спутников. У одних только GPS и Galileo на орбиту выведено в общей сложности более 50 активных спутников. Наличие нескольких навигационных систем повышает надежность сервисов. Поэтому в будущем преимущество на рынке будут иметь гибридные приемные устройства спутниковой навигации. Так, испанский производитель BQ уже продает смартфон Aquaris Х5 Plus стоимостью в 19 000 рублей, который может использовать Galileo, GPS и ГЛОНАСС.
На борту каждого спутника системы Galileo находится по четверо атомных часов: по двое часов «мазер» (Microwave amplification by stimulated emission — микроволновое усиление стимулированным излучением) и по двое рубидиевых часов.
Часы «мазер» работают на атомах водорода и ограничиваются отклонением в одну секунду за три миллиона лет. В резервных рубидиевых часах применяются пары рубидия; для них возможное отклонение составляет одну секунду на 760 000 лет. Сверхточные сигналы этих атомных часов используются, к примеру, в финансовой сфере для отметок о времени при проведении транзакций.
В стандартном случае приемные устройства Galileo будут получать сигналы более чем с четырех минимально необходимых спутников. Бесплатный общедоступный сервис Galileo, которым смогут пользоваться владельцы смартфонов и водители, по идее, будет способен определять местоположение с точностью до четырех метров. По словам Клессена, нынешние результаты измерений ЕКА существенно ниже минимальных требований: «В среднем Galileo позволит определять местоположение объекта с точностью до метра, а временами и лучше». Правда, все крупные системы, к которым, помимо GPS и Galileo, относится российская система ГЛОНАСС и китайская «Бэйдоу», работают на таком же уровне. В настоящее время уровень Galileo немного выше, но, как полагает Клессен, «соперничество» между системами подтолкнет к развитию и остальных.
С еще большей точностью, до сантиметров, будет работать коммерческий сервис Galileo. Сервис будет платным и пригодится в сельском хозяйстве или при езде на автопилоте на дорогах общего пользования. Кроме того, Galileo предлагает обратный канал, с помощью которого -
спасательные службы смогут определять точное местонахождение нуждающихся в помощи при экстренных вызовах и давать им подтверждение. Точность — не единственный критерий работы Galileo: речь идет и о большей доступности сигнала. Поскольку предполагается взаимодействие системы со своими конкурентами, для локализации будет использоваться намного больше спутников. У одних только GPS и Galileo на орбиту выведено в общей сложности более 50 активных спутников. Наличие нескольких навигационных систем повышает надежность сервисов. Поэтому в будущем преимущество на рынке будут иметь гибридные приемные устройства спутниковой навигации. Так, испанский производитель BQ уже продает смартфон Aquaris Х5 Plus стоимостью в 19 000 рублей, который может использовать Galileo, GPS и ГЛОНАСС.
Оставить свой ответ:
