Найди себя по спутнику

Алексей Шуваев

Хакер, номер #096, стр. 096-016-1

Тест спутниковых навигаторов для туристов

Список протестированных моделей:

GlobalSat BU-353

GlobalSat BT-338

Garmin GPSMAP 276C

JJ-Connect Navigator 100

JJ-Connect Navigator 101

В детстве мы все любили путешествовать, и зона поисков чего-то нового ограничивалась свободным временем. Став большими и важными, мы зачастую едем на новое место, услышав о нем от друзей, знакомых или просто прочитав о нем в интернете. Популярное развлечение «геокэшинг» стало возможным именно благодаря упрощению процесса навигации. Ну, а что такое GPS и как его использовать в своих целях, сейчас разберемся.

Что такое GPS?

GPS - аббревиатура от Global Positioning System. Необходимо сказать, что создана она при министерстве обороны США. Система глобального позиционирования позволяет с очень высокой точностью определять координаты твоего местоположения, даже если ты движешься с высокой скоростью на любой высоте. Спутниковая навигация называется так именно потому, что приемник вычисляет свои координаты, получая сигналы от спутников.

Как работает спутниковая навигация?

Чтобы ты не потерялся на местности, 24 спутника находятся на шести орбитах (то есть на постоянном удалении от Земли) и движутся со скоростью 3 км/c, а сеть наземных установок корректирует данные и отслеживает положение станций в космосе.

Что происходит дальше? Спутник постоянно отправляет информацию, содержащую точные время и дату, идентификатор, свои координаты и координаты остальных космических станций. Так как система односторонняя, то есть твой девайс только принимает сигнал, то для определения местоположения на плоскости необходимы сигналы трех спутников, а для определения положения в пространстве - минимум четырех. Зная время прохождения радиоволны, приемник вычисляет удаленность каждого спутника, а, располагая их координатами, твой GPS-компьютер рассчитывает свое местоположение.

Если через определенные промежутки времени сверять полученные цифры, то можно определить скорость и направление движения объекта.

Сколько вешать?

Вопрос точности в этом случае очень важен. К примеру, в горах проходит спасательная операция: скалолаз сломал ногу и не может передвигаться самостоятельно. Он сумел вызвать спасателей и передал свои координаты, но в радиусе 100 метров может быть и пропасть, и ущелье, и лес. Но с другой стороны, террористы могут проказничать, тоже ориентируясь с помощи GPS, и в тогда погрешность в десятки метров может спасти сотни жизней. Поэтому было решено ввести систему избирательного доступа или SA (Selective Availability). Приоритет отдается военным, так как изначально NAVSTAR, а теперь GPS разрабатывалась Министерством обороны и для военных нужд. Так, специальные наземные станции или дополнительные спутники, имеющие постоянное местоположение, рассылают корректирующие сигналы. Купив дополнительное оборудование и подключив его к своему GPS приемнику, можно добиться точности в 1 м.

Недавно введение погрешностей было отменено, но точность приема в городах увеличилась не сильно - на территории Москвы удалось добиться точности в 6 метров. Но не только от внедренных погрешностей страдали пользователи - отражения радиосигнала от зданий и крупных объектов также могут сбить с толку приемник. К счастью, инженеры решили эту проблему, и недавно в продажу поступили чипы Sirf Star III, которые позволяют определять местоположение по отраженному от зданий сигналу. Эти чипы используются в девайсах, предназначенных для автомобильных навигационных систем или GPS индивидуального пользования, и чаще всего устанавливаются в коммуникаторы.