Ši svetainė naudoja slapukus (angl. „cookies“). Naršydami toliau, jūs sutinkate su slapukų politika. Patvirtinti

GPS (angl. Global Positioning System) - Visuotinė padėties nustatymo sistema, arba Globali pozicionavimo sistema. Leidžia nustatyti objekto koordinates bet kurioje pasaulio vietoje. Sistemos pagrindas - IT technologijų sąveika su planetą gaubiančiu GPS palydovų tinklu. Tai viena iš palydovinių navigacijos sistemų.

GPS palydovai

GPS sistemoje naudojami 24 palydovai, priklauso JAV palydovinės navigacijos sistemai NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging). Pirmasis GPS palydovas buvo paleistas 1978 m. Visa 24 palydovų sistema pradėjo funkcionuoti 1994 metais. GPS palydovai skrieja 6 orbitinėmis trajektorijomis (po 4 kievienoje). Orbitų aukštis nuo žemės paviršiaus – apie 20180 km.

GPS palydovo parametrai:

  • svoris – apie 907 kg,
  • ilgis – apie 5 m,
  • siunčiamo radiosignalo dažnis – 1575,42 MHz,
  • siustuvo galia – apie 50 vatų.

Kiekvienas GPS palydovas radiosignalo pagalba į žemę perduoda informaciją apie savo buvimo vietą (koordinates), tikslų laiką ir identifikavimo kodą.

GPS imtuvai

Tai prietaisai, priimantys signalus iš GPS palydovų. GPS imtuvus naudoja vartotojai, esantys žemės paviršiuje ir aviacijai tinkamame atmosferos sluoksnyje, savo buvimo koordinatėms nustatyti. GPS imtuvą paprastai sudaro dvi pagrindinės dalys – pagrindinis imtuvo mazgas (GPS engine) ir vartotojiška taikomoji programa.

Koordinačių nustatymas

GPS imtuvas priima signalus iš 2-5 artimiausių GPS palydovų, esančių tiesioginio matomumo zonoje, algoritmų pagalba apdoroja gautus signalus ir pateikia tokias vartotojo buvimo vietos koordinates:

  • platuma,
  • ilguma,
  • aukštis virš jūros lygio,
  • judėjimo greitis,
  • judėjimo kryptis.
  • Informacija (grafinė ir tekstinė) yra išvedama vartotojui į ekraną. Imtuvas dažniausiai jungiamas prie delninio arba nešiojamo kompiuterio.

GPS palydovų siunčiami signalai pasiekia bet kurią Žemės vietą, bet kuriuo paros laiku, nepriklausomai nuo oro temperatūros.

Koordinačių tikslumas

Šiuo metu GPS imtuvo vietos nustatymo tikslumas gali siekti nuo 100 metrų iki 1 cm. Tai priklauso nuo naudojamo imtuvo sudėtingumo, naudojamų matavimo ir apskaičiavimo priemonių bei metodų. Civilinės paskirties arba buitiniais GPS imtuvais nustatomų koordinačių paklaida siekia apie 3-5 m.

Kur reikia didelio tikslumo, prie GPS imtuvo yra naudojamas papildomas diferencialinis GPS imtuvas (Differential GPS, DGPS). Jis skirtas panaikinti netikslumus, kai GPS signalas iškraipomas:

  • netyčia - trukdžiai atmosferos sluoksniuose (jonosferoje, troposferoje),
  • tyčia - selektyvus priėjimas (SA - Selective Availability). Tai tyčinis GPS signalo pabloginimas, į jo transliavimą įvedant pseudoatsitiktines paklaidas. GPS tikslumas yra tyčia sumažinamas iki maždaug 100 metrų atstumui ir 5 km/h greičiui. SA naudoja GPS sistemos kūrėjai ir savininkai.

DGPS imtuvas koordinačių tikslumą gerina antžeminės stoties pagalba. Antžeminė stotis, priėmusi palydovo signalą, apskaičiuoja jo paklaidą ir kitu radijo dažniu siunčia "patikslintą" signalą DGPS imtuvui. DGPS sistema, priklausomai nuo imtuvo tipo ir veikimo metodų, vartotojui leidžia buvimo vietą apskaičiuoti nuo kelių metrų iki 1 cm tikslumu.

Naudojimas

Kai erdvėje tarp imtuvo ir GPS palydovo lyja ar sninga, tai neturi juntamos įtakos priimamam GPS signalui. Tačiau signalo priėmimą gali gerokai pabloginti sniegas ir ledas, susikaupę ant GPS imtuvo išorinės priėmimo antenos.

GPS imtuvams kenkia žaibai. Jei žaibo iškrova įvyksta šalia, imtuvas gali būti visiškai sugadintas.

Praktinis pritaikymas

GPS sistema su papildoma įranga pritaikoma navigacijoje - apskaičiuojamas maršrutas tarp pasirinktų taškų, rodomas objekto judėjimas detaliame žemėlapyje, grafinio kelvedžio nurodymai kaip įveikti artėjančias kryžkeles, sankryžas ar posūkius, o nukrypus - kaip vėl sugrįžti į maršrutą. Paklaida gali siekti iki kelių metrų.

GPS navigacija vis plačiau pradedama taikyti transporto, turizmo ir kt. srityse.

Didelio tikslumo GPS sistema yra naudojama kariniams tikslams, aviacijoje, kartografijoje, geodezijoje ir kt.