Принцип работы GPS

Навигационные приёмники обеспечивают устойчивое определение текущих координат с точностью десятков метров и являются относительно недорогими устройствами. Приборы этого класса просты в эксплуатации, портативны, а время, необходимое для получения координат в точке, составляет секунды или единицы минут.

Сегодня очень быстрыми темпами развиваются и совершенствуются технологии для навигации с помощью систем глобального позиционирования. Каждому человеку доступны любые из многочисленных GPS-навигаторов – от самого простого до самого сложного и точного. С помощью GPS-устройств решаются и упрощаются многие задачи в различных отраслях деятельности человека.

Этот материал написан в качестве разовой справки, и все последующие материалы по GPS-приёмникам на нашем сайте будут на него ссылаться. Впоследствии этот материал мы будем расширять и дополнять.

Глобальная система позиционирования GPS – это система, позволяющая с точностью не меньше нескольких десятков метров определить местоположение объекта, то есть его широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.

GPS состоит из совокупности определённого количества искусственных спутников Земли и наземных станций слежения, объединённых в общую сеть. В качестве пользовательского оборудования служат индивидуальные GPS-приёмники, способные принимать сигналы со спутников и по полученной информации вычислять своё местоположение.

Созвездие спутников GPS

Созвездие спутников GPS

В состав спутниковой системы GPS входят как минимум 24 искусственных спутника Земли, находящихся на различных круговых орбитах, плоскости которых разнесены по долготам через 60° и наклонены к плоскости экватора на 55°. Период обращения одного спутника составляет порядка 12 часов.

Регулярно спутники передают на Землю:

• свой статус (сообщение об исправности или неисправности)
• текущую дату
• текущее время
• данные альманаха (орбитальные данные всех спутников)
• точное время отправки всей совокупности сообщений
• бортовые эфемериды (расчётные координаты своего положения в этот момент времени)

GPS-приёмник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника и вычисляет свои координаты по законам геометрии. При этом для определения двух координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с трёх спутников, а для определения высоты над поверхностью Земли – с четырёх.

С учётом распространения радиосигналов расстояние до спутников определяется по задержке времени приёма сообщения GPS-приёмником относительно времени отправки сообщения с борта спутника. Конечно, для точного определения этой задержки часы на спутниках и часы в GPS-приёмнике должны быть синхронны, что обеспечивается синхронизацией часов приёмника по информации, содержащейся, как указывалось выше, в сигналах спутников.

Система GPS позволяет определить местоположение в любой точке на суше, на море и в околоземном пространстве.

Как уже упоминалось, изначально система GPS была разработана для военных целей. Однако через некоторое время стало ясно, что эта система может очень сильно помогать людям для достижения других, «гражданских» целей.

На сегодняшний день система GPS очень широко используется в решении навигационных и картографических (геодезических) целей.

Система GPS выглядит предпочтительнее для навигационных целей, чем ГЛОНАСС. Это связано с тем, что навигационных решений под ГЛОНАСС для обычных пользователей практически не существует и рынок ГЛОНАСС пока слабо развит.

Современные геодезические измерения невозможно представить без использования спутниковых технологий определения пространственных координат. Первые GPS-приёмники появились ещё в начале 1980-х годов. За время существования они претерпели серьёзные изменения, но неизменным остался способ определения координат. Главной особенностью современного развития геодезического оборудования является стремление упростить процесс измерений и объединить всё необходимое в одном приборе.

Итак, в зависимости от характера решаемых задач GPS-системы можно разделить на два класса – навигационные приёмники и системы геодезической точности.

Навигационные приёмники обеспечивают устойчивое определение текущих координат с точностью десятков метров и являются относительно недорогими устройствами. Приборы этого класса просты в эксплуатации, портативны, а время, необходимое для получения координат в точке, составляет секунды или единицы минут.

Геодезические GPS-системы являются значительно более сложными устройствами, но они позволяют достигать точности привязки объекта до долей сантиметра, соответственно, стоимость таких систем существенно выше и может составлять десятки тысяч долларов.

Хотя повышение точности результатов желательно в любой раgботе, для задач привязки на местности различных объектов точность, обеспечиваемая навигационными приёмниками, является вполне удовлетворительной, а в особо критичных случаях может быть повышена за счёт проведения большого числа измерений и их последующей статистической обработки.

В целом весь спектр моделей GPS-приёмников по особенностям использования можно разделить на четыре большие группы.

Важно отметить, что использование GPS в навигационных целях тесно связано с применением современных информационных технологий – компьютерных баз данных и Геоинформационных систем (ГИС).

Как можно понять, далеко не все из вышеперечисленных устройств интересны нашим читателям, а, как следствие, и нам. Поэтому сложнейшие геодезические приборы мы учитывать не будем. А своё внимание сконцентрируем на персональных, автомобильных и, возможно, морских GPS-приёмниках, а также на аксессуарах для них.

ГЛОНАСС/GPS системы состоят из трех элементов – космического, управляющего и пользовательского. Это:

Как работают системы GPS ГЛОНАСС

ГЛОНАСС/GPS системы состоят из трех элементов – космического, управляющего и пользовательского. Это:

спутники, расположенные на околоземной орбите;

управляющие станции и наземные антенны;

устройства со встроенными приемниками ГЛОНАСС/GPS сигналов.

Спутники поддерживают связь между собой и с наземной станцией, определяя свои координаты в пространстве и времени;

Каждый спутник постоянно отправляет на землю радиосигналы, содержащие информацию о своих координатах и времени передачи сигнала;

ГЛОНАСС/GPS приемник принимает сигналы с ближайших спутников, записывает время приемки каждого сигнала и его содержание, рассчитывает расстояние до спутников и на основании этих данных определяет свое местоположение по трем координатам – долготе, широте и высоте над уровнем моря. Для определения координат приёмник должен принимать сигнал как минимум четырёх спутников и вычислить расстояния до них.

Точность показаний совмещенных чипов ГЛОНАСС + GPS обычно не превышает 2-5 метров.

• Мобильная связь;
• Тектоника плит – происходит слежение за колебаниями плит;
• Определение сейсмической активности;
• Спутниковое отслеживание транспорта – можно проводить мониторинг за положением, скоростью транспорта и контролировать их движение;
• Геодезия – определение точных границ земельных участков;
• Картография;
• Навигация;
• Игры, геотегинт и прочие развлекательные области.

Описание GPS

Принцип работы GPS

Работает система GPS следующим образом – приемник сигнала измеряет задержку распространения сигнала от спутника до приемника. Из полученного сигнала приемник получает данные о местонахождении спутника. Для определения расстояния от спутника до приемника задержка сигнала умножается на скорость света.

Поправки в полученные уравнения вносит расхождение между расчетным и фактическим положением спутника. Погрешность, которая возникает в результате этого, называется эфемеридной и составляет от 1 до 5 метров. Также свой вклад вносят интерференция, атмосферное давление, влажность, температура, влияние ионосферы и атмосферы. Суммарно совокупность всех ошибок может довести погрешность до 100 метров. Некоторые ошибки можно устранить математически.

Существует новый класс систем, который увеличивает точность измерения до 1 см. Огромное влияние на точность оказывает угол между направлениями на спутники. При большом угле местоположение будет определяться с большей точностью.

Точность измерения может быть искусственно снижена Министерством обороны США. Для этого на устройствах навигации устанавливается специальный режим S/A – ограниченный доступ. Режим разработан в военных целях, чтобы не дать противнику преимущества в определении точных координат. С мая 2000 года режим ограниченного доступа был отменен.

Все источники ошибок можно разделить на несколько групп:

• Погрешность в вычислении орбит;
• Ошибки, связанные с приемником;
• Ошибки, связанные с многократным отражением сигнала от препятствий;
• Ионосфера, тропосферные задержки сигнала;
• Геометрия расположения спутников.

Основные характеристики

В систему GPS входит 24 искусственных спутника Земли, сеть наземных станций слежения и навигационные приемники. Станции наблюдения требуются для определения и контроля параметров орбит, вычисления баллистических характеристик, регулировка отклонения от траекторий движения, контроль аппаратуры на бору космических аппаратов.

Характеристики навигационных систем GPS:

• Количество спутников – 26, 21 основной, 5 запасных;
• Количество орбитальных плоскостей – 6;
• Высота орбиты – 20000 км;
• Срок эксплуатации спутников – 7,5 лет;
• Рабочие частоты – L1=1575,42 МГц; L2=12275,6МГц, мощность 50 Вт и 8 Вт соответственно;
• Надежность навигационного определения – 95%.

Навигационные приемники бывают нескольких типов – портативные, стационарные и авиационные. Приемники также характеризуются рядом параметров:

• Количество каналов – в современных приемников используется от 12 до 20 каналов;
• Тип антенны;
• Наличие картографической поддержки;
• Тип дисплея;
• Дополнительные функции;
• Различные технические характеристики – материалы, прочность, защита от влаги, чувствительность, объем памяти и другие.

Принцип действия самого навигатора – в первую очередь устройство пытается связаться с навигационным спутником. Как только связь будет установлена, происходит передача альманаха, то есть информации об орбитах спутников, находящихся в рамках одной навигационной системы. Связи с одним только спутником недостаточно для получения точного местоположения, поэтому оставшиеся спутники передают навигатору свои эфемериды, необходимые для определения отклонений, коэффициентов возмущения и других параметров.

Холодный, теплый и горячий старт GPS навигатора

Включив навигатор впервые или после долгого перерыва, начинается долгое ожидание для получения данных. Долгое время ожидания связано с тем, что в памяти навигатора отсутствуют либо устарели альманах и эфемериды, поэтому устройство должно выполнить ряд действий по получению или обновлению данных. Время ожидания, или так называемое время холодного старта, зависит от различных показателей – качество приемника, состояние атмосферы, шумы, количество спутников в зоне видимости.

Чтобы начать свою работу, навигатор должен:

• Найти спутник и установить с ним связь;
• Получить альманах и сохранить его в памяти;
• Получить эфемериды от спутника и сохранить их;
• Найти еще три спутника и установить с ними связь, получить от них эфемериды;
• Вычислить координаты при помощи эфемерид и местоположения спутников.

Только пройдя весь этот цикл, устройство начнет работать. Такой запуск и называется холодным стартом.

Горячий старт значительно отличается от холодного. В памяти навигатора уже имеется актуальный на данный момент альманах и эфемериды. Данные для альманаха действительны в течение 30 дней, эфемерид – в течение 30 минут. Из этого следует, что устройство выключалось на непродолжительное время. При горячем старте алгоритм будет проще – устройство устанавливает связь со спутником, при необходимости обновляет эфемериды и вычисляет местоположение.

Существует теплый старт – в этом случае альманах является актуальным, а эфемериды нужно обновить. Времени на это затрачивается немного больше, чем на горячий старт, но значительно меньше, чем на холодный.

Ограничения на покупку и использование самодельных модулей GPS

Российское законодательство требует от производителей уменьшать точность определения приемников. Работать с незагрубленной точностью может производиться только при наличии у пользователя специализированной лицензии.

Также важно, в каком виде продается устройство. В разобранном виде прибор может не относиться к СТС НПИ. Но при сборе готовое устройство уже может относиться к запрещенным.

Спутники на околоземной орбите играют в GPS роль маркерных объектов. Они быстро вращаются, но их местоположение постоянно отслеживается, а в каждом навигаторе есть приемник, настроенный на нужную частоту. Спутники посылают сигналы, в которых закодирован большой объем информации, включая точное время. Данные точного времени – одни из самых важных для определения географических координат: ориентируясь на разницу между отдачей и приемом радиосигнала, спутники вычисляют расстояние между собой и навигатором.

Принцип работы GPS

В основе технологии – простой навигационный принцип маркерных объектов, который использовался задолго до появления GPS. Маркерный объект – это ориентир, координаты которого точно известны. Для определения координат объекта нужно знать также расстояние от него до маркерного объекта, тогда можно провести на карте линии в сторону маркеров от возможного местоположения: точка пересечения этих линий и будет координатами.

Спутники на околоземной орбите играют в GPS роль маркерных объектов. Они быстро вращаются, но их местоположение постоянно отслеживается, а в каждом навигаторе есть приемник, настроенный на нужную частоту. Спутники посылают сигналы, в которых закодирован большой объем информации, включая точное время. Данные точного времени – одни из самых важных для определения географических координат: ориентируясь на разницу между отдачей и приемом радиосигнала, спутники вычисляют расстояние между собой и навигатором.

NAVSTAR (GPS)
Более известна под названием GPS. Принадлежит министерству обороны США. Единственная полностью работающая спутниковая навигационная система.

Спутниковая система навигации (Global Navigation Satellite System — GNSS) — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

Основные элементы
Основные элементы спутниковой системы навигации:

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

Современное состояние
В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

NAVSTAR (GPS)
Более известна под названием GPS. Принадлежит министерству обороны США. Единственная полностью работающая спутниковая навигационная система.

ГЛОНАСС
Принадлежит министерству обороны России. Находится на этапе повторного развёртывания спутниковой группировки (оптимальное состояние орбитальной группировки спутников, запущенных в СССР, было в 1993—1995 гг.). Используется как вспомогательная система, улучшающая результаты GPS позиционирования в областях с закрытыми участками неба (в условиях плотной городской застройки) и в приполярных широтах.

GALILEO
Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки.

БЕЙДОУ
Развёртываемая в настоящее время Китаем подсистема GNSS, предназначенная для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.

IRNSS
Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Кроме сугубо мирного применения, система GPS используется непосредственно для управления высокоточным оружием, например, для наведения крылатых ракет средней дальности точно в цель. Также можно упомянуть использование GPS-технологии для контроля за ядерной и радиационной активностью на земной поверхности.

• Главная
• О компании
  • Новости
  • Партнеры
  • Представительства
  • Контактная информация
  • Лицензии и сертификаты
• Отраслевые решения
  • Пассажирские перевозки
  • Грузовые перевозки
  • Дорожная и специальная техника
  • Оперативные и специальные службы
  • Социальные проекты
  • Сельское хозяйство
  • Охрана объектов
  • Другие отрасли
  • Внедрения
• Оборудование и ПО
  • Навигационное
  • Опциональное
  • Программное обеспечение
• Услуги
  • Перечень услуг
  • Базовые цены
  • Прайс ИТО
  • Прайс на техобслуживание
  • Консалтинговые услуги
  • Регламент работы техподдержки
• ГЛОНАСС
  • ЭРА ГЛОНАСС
• Акции
  • Система Лояльности
  • Бонусная программа
  • Абонемент-К
  • Абонемент-С
  • Постановление правительства 153
  • Автоинформатор

GPS – под этой распространенной аббревиатурой скрывается всемирная навигационная система, осуществляемая посредством спутниковой связи. На данный момент сеть GPS состоит из тридцати двух космических спутников, из которых два находятся на профилактическом обслуживании и еще один пока не введен в эксплуатацию.

Таким образом, высококачественный сигнал практически в любой точке нашей планеты (за исключением, пожалуй, приполярных областей) обеспечивается работой двадцати девяти искусственных спутников Земли. Передаваемый спутниками сигнал улавливается GPS-приемниками на земной поверхности. Такой подход обеспечивает безошибочное определение местоположения объекта с указанием его географических координат (широты, долготы) и расположения над уровнем моря.

Кроме сугубо мирного применения, система GPS используется непосредственно для управления высокоточным оружием, например, для наведения крылатых ракет средней дальности точно в цель. Также можно упомянуть использование GPS-технологии для контроля за ядерной и радиационной активностью на земной поверхности.

В зависимости от назначения, существует два режима GPS-навигации – обычный и сверхточный. Обычный режим используется для бытовых нужд, а вот сверхточный применяется исключительно для военных нужд. Соответственно, различаются и приборы, определяющие координаты объектов – для сверхточного режима есть возможность определения координат интересующего объекта в пространстве с точностью до нескольких сантиметров (!).

Сопоставив вышесказанное, можно сделать вывод, что система GPS-навигации является наиболее совершенным методом определения местонахождения объекта, находящегося выше уровня мирового океана

GPS состоит из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 км/сек, совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа. Спутниковая система GPS известна также под другим названием — NAVSTAR.

GPS (Global Positioning System) — это спутниковая навигационная система, позволяющая с точностью до 100 м определить местоположение объекта: его широту, долготу, высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.

GPS состоит из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 км/сек, совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа. Спутниковая система GPS известна также под другим названием — NAVSTAR.

На борту каждого спутника установлены атомные часы, обеспечивающие точность 10 -9 сек, вычислительно кодирующее устройство и передатчик мощностью 50 Вт. Каждый спутник рассчитан на работу примерно в течение 10 лет. Новые спутники изготавливаются и запускаются на орбиту по мере необходимости. Орбиты спутников располагаются примерно между 60 градусами северной и южной широты. Поэтому сигнал хотя бы от некоторых спутников может приниматься повсеместно, даже на полюсах, в любое время.

Сигнал, передаваемый каждым спутником, содержит:

• «псевдослучайный код» (PRN — pseudo-random code), служащий для идентификации передающего спутника
• эфимерис (ephimeris), который информирует о состоянии спутника (рабочее или нерабочее) и текущей дате и времени
• альманах (almanach), который говорит о том, где в течение дня должны находиться все спутники.

Ведутся работы по обновлению системы GPS путём замены орбитальной группировки на НКА пятого поколения (GPS-III), для чего:

GPS — глобальная система определения координат

GPS (Global Positioning System — глобальная система определения координат) — спутниковая поисковая система, составленная из совокупности 24 спутников, помещенных на орбиту американским Министерством обороны и наземных станций слежения, объединенных в общую сеть. Глобальная система определения координат работает в любых метеорологических условиях, в любой точке мира, 24 часа в день. Никаких ограничений на использование системы определения координат не существует.

История развития GPS

В августе 1979 года все базовые компоненты системы были введены в строй, Объединенный Центр объявил о переходе к следующему этапу работ. Период с 1980 по 1989 годы отмечен попытками сохранить устойчивое развитие GPS, сопровождавшееся несколькими существенными спадами, связанными главным образом с проблемами финансирования. Первый спутник этого периода был выведен на орбиту в феврале 1989 года и приступил к работе в апреле. Затем были запущены еще 23 спутника.

Одновременно со спутниковым сегментом развивались наземный и пользовательский. Управление было перенесено на авиабазу Фэлкон, штат Колорадо. Система была полностью протестирована и продемонстрировала успешное взаимодействие между наземными пунктами управления, спутниками и оконечным оборудованием.

Первым полномасштабным боевым испытанием для системы стал кризис в Персидском заливе, случившийся в 1990-1991 годы. Спутники GPS позволили силам антииракской коалиции маневрировать, определяться на местности и вести огонь с беспрецедентной точностью 24 часа в сутки. Условия были тяжелейшие – частые песчаные бури, отсутствие мощенных дорог, растительного покрова и других ориентиров.

Ведутся работы по обновлению системы GPS путём замены орбитальной группировки на НКА пятого поколения (GPS-III), для чего:

• в Вотертоне, шт. Колорадо, компанией Lockheed Martin выполнена сборка 10 НКА GPS-III;

• запуск НКА GPS-IIISV01 произведен в декабре 2018 г. ракето-носителем Falcon-9 (первый из десяти спутников системы GPS –III, которые должны постепенно заменить собой другие аппараты, находящиеся сейчас на орбите);

• ВВС США в сентябре 2018 г. заключили дополнительный контракт с компанией Lockheed Martin на изготовление 22 НКА GPS-IIIF;

• компания Raytheon поставила систему начального этапа наземного комплекса управления (НКУ) нового поколения, известную как Блок 0, для обеспечения запусков и орбитальных проверок НКА GPS-III.

Использование НКА GPS-III должно обеспечить повышение потребительских характеристик, в том числе: мощность, устойчивость, надёжность, помехозащищённость, точность местоопределения, расширить возможности использования гражданского сигнала L1C и сигнала для военных потребителей M-Code.

В США специалистами компании Raytheon завершен процесс разработки нового поколения системы спутниковой связи и навигации GPS, запуск которой должен состояться в 2021 году. Разработаны программное и аппаратное обеспечение новой системы оперативного управления системы GPS.

Новая система получила обозначение GPS OCX, и в данный момент начинается фаза ее тестирования и интеграции с оборудованием уже существующей системы.

Корпорация Raytheon сообщает, что работы по этому проекту начались в 2016 году по заказу командования ВВС США.

30 июня 2020 года Американская компания SpaceX вывела на орбиту третий навигационный спутник GPS третьего поколения. Первый спутник GPS III с модернизированной системой навигации был запущен на орбиту в августе 2018 года. Второй спутник GPS третьего поколения вывела на орбиту в августе 2019 года также для нужд ВВС США американская компания United Launch Alliance.

Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в Индии. Первый спутник был запущен в 2008 году. Общее количество спутников системы IRNSS — 7.

В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

Принадлежит министерству обороны США. Этот факт, по мнению некоторых государств, является её главным недостатком. Устройства, поддерживающие навигацию по GPS, являются самыми распространёнными в мире. Также известна под более ранним названием NAVSTAR.

ГЛОНАСС

Принадлежит министерству обороны России. Система, по заявлениям разработчиков наземного оборудования, будет обладать некоторыми техническими преимуществами по сравнению с GPS. После 1996 года спутниковая группировка сокращалась и к 2002 году практически полностью пришла в упадок. Была полностью восстановлена только в конце 2011 года. К 2025 году предполагается глубокая модернизация системы.

Бэйдоу

Развёртываемая Китаем подсистема GNSS предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.

На 28 декабря 2012 года выведено на орбиту Земли шестнадцать навигационных спутников, из них по предназначению используется 11 [1] .

Согласно планам, к 2012 году она сможет покрывать Азиатско-Тихоокеанский регион, а к 2020 году, когда количество спутников будет увеличено до 35, система «Бэйдоу» сможет работать как глобальная. Реализация данной программы началась в 2000 году. Первый спутник вышел на орбиту в 2007-ом.

Galileo

Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки. Планируется полностью развернуть спутниковую группировку к 2020 году.

IRNSS

Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Предполагается для использования только в Индии. Первый спутник был запущен в 2008 году. Общее количество спутников системы IRNSS — 7.

В случае возникновения проблем со связью информация будет накапливаться в энергонезависимой памяти, из которой при восстановлении канала связи будет выполнена автоматическая передача пакета данных по всем контролируемым параметрам. Таким образом, оператор всегда получает полные сведения о контролируемом автопарке на маршруте без каких-либо «пробелов».

Работа дополнительного оборудования

В зависимости от специфики работы автомобиля и всего транспортного предприятия в целом, каждое авто может комплектоваться GPS/ГЛОНАСС оборудованием в индивидуальном порядке. Чаще всего средствами контроля и экономии становятся

Такое оснащение автомобиля позволяет сделать систему GPS/ГЛОНАСС мониторинга по-настоящему многофункциональной и эффективной.

Аэронавигация (воздушная навигация) — наука о методах вождения летательных аппаратов по заданному курсу и высотой и с соблюдением определенного времени полета.

Это система глобального позиционирования (англ. Global Positioning System) — совокупность спутников, оборудованных радиочастотным прием но-передающим оборудованием запущенным на заказ военного ведомства — Управление Обороны США, что используются для определения расположения объекта на поверхности Земли во время наведения ракет на цель и координации передвижения подразделов авиационного, морского и наземного базирования.

Военное ведомство США позволило гражданским пользователям использования системы с меньшей точностью. Используя Gps- Приемник, можно точно определить его позицию на поверхности Земли. На сегодня кроме приемников специального назначения выпускаются приборы, вмонтированные в наручные часы, сотовые телефоны, ручные радиостанции, с помощью которых можно ориентироваться на местности. Их используют альпинисты, спасатели, туристы.

Поскольку для вычисления положения необходимо знать время с высокой точностью, необходимо получать информацию из 4 или больше спутников ради устранения необходимости в сверхточных часах. Другими словами, GPS приемник использует четыре параметра для вычисления четверых неизвестных: x, y, z и t.

В некоторых частных случаях может быть необходимой меньшее количество спутников. Если заранее известная одна сменная (например, высота над уровнем моря лодки в океане равняется 0), приемник может вычислить ваше положение используя данные с трех спутников. Также, на практике, приемники используют разную вспомогательную информацию для вычисления положения с меньшей точностью в условиях отсутствия четверых спутников.

GPS тр́екер (также GSM GPS трекер, GPS маяк, GPS терминал) — это приемно-передающее устройство, которое использует две системы: Систему Глобального Позиционирования (англ. Global Positioning System) для точного определения расположения объекта и систем сотовой связи. Ради передачи данных расположения (через gprs, edge или sms) к командному центру.

Системы Gps- Трекинга используются для определения расположения:

1. автотранспорта (автомобильные трекеры, что подсоединяются к бортовой системе автомобиля),
2. людей (персональные трекеры),
3. животных (сверх компактные, очень легкие, крепятся непосредственно к ошейнику).

Возможности использования трекеров включают:

Наблюдение за подчиненными. Gps- Контроль помогает оказать маршрут передвижения рабочих. Например, торговых представителей, водителей, мерчендайзеров и других. Таким образом, можно следить за ними, соблюдает ли персонал компании заданный маршрута.

Garmin Ltd. — производитель Gps- Навигационной техники.

Фирма была основана в 1989 в городе Олате, США.

Основные мировые представительства GARMIN находятся в США, Тайване и Великобритании. По состоянию на 2007 в компании насчитывалось свыше 7000 квалифицированных специалистов по всему миру.

Устройства Garmin — лидер в показателях качества приема спутникового сигнала.

Со всех производителей навигационных приборов лишь Garmin имеет официального представителя в Украине.

Навигация (лат. navigatio — мореходство от лат. navigare — плавать, переплыть):

1. Теория и практика управления кораблями. Задачи навигации состоят в обеспечении точного, своевременного и безопасного плавания корабля, выполнении необходимых расчетов для маневрирования. К навигации также относят средства определения координат, измерение направления и расстояния на море, пути выбора и отображение курса корабля на карте, вычитание пути судна, определение его положения в море за береговыми, небесными и подводными ориентирами, оценка погрешности навигационных приборов.

В навигации используются геотехнические, радиотехнические, светотехнические, астрономические и другие средства.

Много возрастов срок навигация означал только вышеуказанные значения. В XX ст., вследствие развития науки и техники, появления воздушных судов, космических кораблей — новых объектов навигации, возникли новые значения срока. Теперь, в общем значении, навигация — процесс управления некоторым объектом (в том числе информационным), который имеет присущий ему методы передвижения в определенном пространстве. В навигации можно выделить такие две составных:

теоретическое обоснование и практическое применение методов управления объектом

маршрутизация (ее вид — маршрутизация в информационных сетях), выбор оптимального пути прохождения объекта в пространстве.

Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута между сетями. Маршрутизатор (или роутер от англ. router) принимает решение, которые базируются на Ip- Адресе получателя пакета. Для того, чтобы переслать пакет дальше, все устройства на пути следования используют Ip- Адрес получателя. Для принятия правильного решения маршрутизатор должен знать направления и маршруты к отдаленным сетям. ЕСТЬ два типа маршрутизации:

Статическая маршрутизация — маршруты задаются вручную администратором.

Динамическая маршрутизация — маршруты исчисляются автоматически по помощи протоколов динамической маршрутизации — RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, HSRP и др, которые получают информацию о типологии и состоянии каналов связи от других маршрутизаторов в сети.

Динамические маршруты выставляются иным образом. После того, как администратор активизировал и приготовил динамическую маршрутизацию по одному из протоколов, информация о маршрутах обновляется автоматически в процессе маршрутизации после каждого получения из сети новой информации о маршрутах. Маршрутизаторы обмениваются сообщениями об изменениях в топологии сети в процессе динамической маршрутизации.

Аэронавигация (воздушная навигация) — наука о методах вождения летательных аппаратов по заданному курсу и высотой и с соблюдением определенного времени полета.

Основные виды аэронавигации:

1. полет по земным ориентирам;
2. компасная аэронавигация;
3. радионавигация;
4. астронавигация.

Морская навигация — раздел навигации, которая изучает маршрут кораблей, теоретическое обоснование и практические приемы вождения морских судов.

Total Delay — Общая задержка передачи (с точностью до микросекунды).

Minimum Bandwidth — Минимальная пропускная способность (в Кб/с — килобит/секунду).

Reliability – Надежность (оценка от 1 до 255; 255 наиболее надежно).

Load — Загрузка (оценка от 1 до 255; 255 наиболее загружено).

Maximum Transmission Unit (MTU) (не учитывается при вычислении оптимального маршрута, принимается во внимание отдельно) — максимальный размер блока, который возможно передать по участку маршрута.

Border Gateway Protocol, BGP (англ. протокол предельного шлюза) — основной протокол динамической маршрутизации в Интернет.

BGP отличается от других протоколов динамической маршрутизацией, его назначение для обмена информации о маршрутах не между отдельным маршрутизаторами, а между целыми автономными системами, и потому, кроме информации о маршрутах в сети, переносит также информацию о маршрутах на автономные системы. BGP не использует технические метрические свидетельства, а осуществляет выбор наилучшего маршрута исходя из правил, принятых в сети.