GPS — что это такое, как система работает и для чего используется на практике

GPS — что это такое, как система работает и для чего используется на практике?

Всем нам привычно уже, что построить маршрут до незнакомой точки на карте можно с использованием навигатора или простого смартфона: открываешь одну из карт в памяти устройства, вводишь маршрут и получаешь подробные варианты, как добраться туда пешком, на машине или на других видах транспорта. Как же работает эта технология? Как определяется местоположение устройства на карте и каким образом просчитываются маршруты? Всё это происходит с использованием технологии GPS, которая и помогает работать этим устройствам в аспекте определения положения устройства, а, следовательно, и его владельца на карте.

Что такое GPS?

Это система глобального геопозиционирования, работающая на всей территории планеты, в том числе и в Российской Федерации. Она требуется как раз для удобной и качественной геолокации, чтобы маршруты определялись точно и без проблем, чтобы можно было найти незнакомый адрес в любой точке планеты, чтобы можно было избавиться от привычных ранее бумажных справочников и карт. Используется GPS сейчас как в бытовых целях, к примеру, в транспортной и логистической сфере, так и в более узких сферах деятельности — военной, авиационном и морском транспорте и пр.

Работает система глобального геопозиционирования на основе 3 главных составляющих:

• космическая. Для корректного функционирования системы необходимо наличие на геостационарной орбите, как минимум, 24 спутников, сейчас их более 30. Для корректного определения местоположения приёмника требуется наличие устойчивого сигнала как минимум от 3-4 спутников, в случае отсутствия сигнала данные берутся из памяти устройства (это также позволяет определять местоположения, но работает система медленнее);
• пользовательская. Устройство определяет промежуток времени, в течение которого идёт сигнал от спутников, в зашифрованном пакете данных содержится информация относительно конкретных координат спутников на геостационарной орбите. В итоге на основании этой информации производится определение конкретных координат объекта, которым является приёмник;
• управляющая. Станции технического обслуживания системы, которые большей частью располагаются в тропическом поясе. Это наземные мониторинговые станции и антенны. Они требуются в целях минимизации риска воздействия внешних помех, сбоев ПО на спутниках в различных ситуациях, внесения корректировок при необходимости для перепрошивки программного обеспечения спутников.

Для чего используется технология GPS в мире?

Технология GPS (Global Positioning System) используется в мире для широкого спектра целей и применений. Ниже приведены основные области использования технологии GPS:

1. Навигация. Одним из основных применений GPS является навигация. GPS-приёмники позволяют пользователям определить свое местоположение на поверхности Земли с высокой точностью. Это использование GPS распространено в автомобильных навигационных системах, мобильных устройствах, спутниковых навигационных приборах и многих других устройствах, к примеру в морской или авиационной навигации для следования точно по установленному маршруту.
2. Транспорт и логистика. GPS используется для отслеживания местоположения транспортных средств, контроля движения грузов, организации маршрутов доставки и повышения эффективности логистики. Именно этот аспект работы глобальных систем геопозиционирования позволяет использовать GPS в работе компаний транспортной сферы.
3. Мониторинг и контроль. GPS позволяет контролировать передвижение и местоположение объектов, таких как автомобили, лодки, самолеты и даже люди. Это используется для безопасности, отслеживания рабочего времени, мониторинга безопасности детей и пожилых людей, управления транспортными средствами и пр.
4. Геоинформационные системы (ГИС). GPS данные используются для создания и анализа ГИС, которые предоставляют информацию о географических объектах и их взаимосвязях. ГИС применяются в городском планировании, геодезии, сельском хозяйстве, экологии, кадастре и других областях. Яркими примерами ГИС являются Яндекс.Карты, 2GIS и иные подобные сервисы, широко использующиеся как в бытовых, так и в бизнес-целях.
5. Спорт и фитнес. GPS устройства широко применяются для отслеживания активности и тренировок спортсменов, фитнес-любителей и обычных пользователей. Они позволяют измерять расстояния, скорость, калории и другие параметры активности.

К недостаткам системы относится, пожалуй, только прямая зависимость качества функционирования системы от желаний и потребностей Министерства обороны США. Безусловно, отключить условную «страну» от работы с технологией GPS фактически невозможно, но подобная ситуация в целом не является невероятной. Также на работу системы геолокации могут оказывать влияние различные внешние факторы, к примеру, погода — электромагнитные помехи во время грозы, к примеру, могут повлиять на качество работы GPS. Также оказывает влияние и высотная застройка — в городе GPS может работать с перебоями, особенно около государственных и военных объектов, где ставятся специальные «глушилки» сигнала.

Это лишь несколько областей, в которых используется технология GPS. С постоянным развитием технологий и появлением новых устройств и приложений, применение GPS продолжает расширяться и совершенствоваться. Использование технологии GPS в транспортных компаниях для мониторинга, определения геопозиции транспортных средств и оптимизации маршрутов позволяет значительно сократить расходы бизнеса и упрочнить его позиции среди конкурентов.