2.6.2 Альманах та Ефемерида.
Альманах - дані про орбіти всіх супутників. Кожен супутник передає альманах для всіх супутників. Ці дані не завжди точні і оновлюються приблизно один раз в декілька місяців.
Ефемерида - порівняно точніші дані про орбіту супутника. Годинник коригується окремо для кожного супутника, що дуже важливо для максимально точного позиціонування, а кожен супутник передає тільки власну ефемериду. Достовірність цих даних визначається особливостями конкретного супутника, а самі дані актуальні впродовж короткого часу - від 30 хвилин до 4-6 годин. Кожен набір ефемерид має свій індикатор, що повідомляє про те, як довго ці дані залишатимуться актуальними. Ефемериди передаються супутником кожні 30 секунд. Такий проміжок часу вибраний для того, щоб GPS - приймачі встигали приймати і обробляти цю інформацію.
Коли ви включаєте GPS - приймач , він починає шукати супутники там, де, на його думку, вони повинні знаходитися. Ця думка ґрунтується на альманаху і поточному часі, та, виходячи з цих даних, приймачем вибираються супутники для первинного пошуку. Ефемериди приймаються від кожного супутника, видимого приймачем, перевіряються на достовірність і достатність інформації для визначення координат.
Якщо живлення приймача вимкнути і відразу ж включити, ефемериди вважатимуться актуальними, і приймач швидко знайде супутники, оскільки йому немає необхідності оновлювати дані. Така ситуація називається «теплий» старт. Якщо ж ефемериди застаріли, GPS - приймач почне заново збирати нові ефемериди для всіх супутників із застарілими даними, хоча в реальності GPS - приймачі постійно збирають свіжі ефемериди.
Коли ви придбаєте GPS - приймач і включите його вперше, то він «знаходиться в розгубленості», тому що не знає, де знаходиться. Щоб визначити своє місце розташування, приймач починає сканувати частотний діапазон GPS у пошуках сигналів супутників. Такий процес прийнято називати «холодним» стартом. Холодний старт складається з пошуку супутника, декодування отримуваних сигналів і проведення необхідних розрахунків, що в сукупності може займати від 5 до 20 хвилин. Точна тривалість процесу залежить від багатьох чинників, які включають кількість видимих супутників та алгоритм пошуку, реалізований в окремо взятій моделі.
Якщо ж приймач знає своє місце розташування, то процес визначення місця розташування скорочується у декілька разів, а за наявності в пам'яті пристрою альманаха, що раніше запам'ятав, точні координати будуть визначені впродовж декількох секунд. Таку ситуацію називають «гарячий» старт.
2.7 Застосування gps.
Не дивлячись на те, що спочатку проект GPS був направлений на військові цілі, сьогодні GPS все частіше використовують в цивільних цілях. GPS-приймачі продають в багатьох магазинах, які торгують електронікою, їх вбудовують в мобільні телефони, смартфони, КПК і онбордери. Споживачам також пропонуються різні пристрої і програмні продукти, що дозволяють бачити своє місцезнаходження на електронній карті; що мають можливість прокладати маршрути з урахуванням дорожніх знаків, дозволених поворотів і навіть заторів; шукати на карті конкретні будинки і вулиці, визначні пам'ятки, кафе, лікарні, автозаправки і інші об'єкти інфраструктури.
Геодезія: за допомогою GPS визначаються точні координати точок і межі земельних ділянок.
Картографія: GPS використовується в цивільній і військовій картографії.
Навігація: із застосуванням GPS здійснюється як морська так і дорожня навігація.
Супутниковий моніторинг транспорту: за допомогою GPS ведеться моніторинг за положенням, швидкістю автомобілів, контроль за їх рухом.
Стільниковий зв'язок: перші мобільні телефони з GPS з'явилися в 90-х роках. У деяких країнах, наприклад США це використовується для оперативного визначення місцезнаходження людини, що дзвонить 911. У Росії в 2010 році почата реалізація аналогічного проекту - Ера-глонасс.
Тектоніка, Тектоніка плит: за допомогою GPS ведуться спостереження рухів і коливань плит.
Активний відпочинок: є різні ігри, де застосовується GPS, наприклад, Геокешинг.
Геотегинг: інформація, наприклад фотографії "прив'язуються" до координат завдяки вбудованим або зовнішнім GPS-приймачам.
Рис 10. Застосування GPS.
Список скорочень
АКНП - апаратура контролю навігаційного поля
АКС - бортова апаратура командної системи
АСЧ - атомні стандарти частоти
БІС - беззапросная вимірювальна станція
БВК - бортовий обчислювальний комплекс
БНП - бортовий навігаційний передавач
БТС - бортова телеметрична система
БУ - блок управління
БУК - бортовий керуючий комплекс
БХ - бортовий хронізатор
БЦ - балістичний центр
БШВ - бортова ШВ
ГВМ - габаритно-ваговий макет
СРНС - супутникова радіонавігаційна система
ДН - діаграма спрямованості
ЄС КВО - Єдина глобальна система координатно-часового забезпечення
ЗІС - запитна вимірювальна станція
ЗРВ - зона радіовидимості
КА - космічний апарат
КІС - командно-вимірювальна станція
КОС - квант-оптичні станції
КС - контрольні станції
ЛДПС - локальна диференціальна підсистема
МБР - міжконтинентальна балістична ракета
МВ - мітка часу
НАП - навігаційна апаратура споживачів
НКА - навігаційний КА
НКУ - наземний комплекс управління
НСВТ - навігаційний сгнал високої точності
НССТ - навігаційний сигнал середньої точності
ОГ - орбітальне угруповання
ПСП - псевдослучайная послідовність
ПКУ - підсистеми контролю та управління
РВСП - ракетні війська стратегічного призначення
СК - система корекції
СКФ - система контролю фаз
СО - система орієнтації та стабілізації
СК - система корекції
СЕП - система електроживлення
ФМ - фазова маніпуляція
ЧВО - частотно-часове забезпечення
ЧВП - частотно-тимчасова поправка
ЦІ - цифрова інформація
ЦС-центральний синхронізатор
ЦУС - центр управління системою ГЛОНАСС
ШВ - шкала часу
ЕІ - ефемеридні інформація
ЕО-ефемеридної забезпечення
UTC - координований всесвітній час Використана література
Радіотехнічні системи. Під ред. Казарінова Ю.М. М.: Вища школа, 1990.
Соловйов Ю.О. Системи супутникової навігації. М.: Еко-Трендз, 2000.
Глобальна супутникова радіонавігаційна система ГЛОНАСС / Под ред. В.Н. Харисова, А.І. Перова, В.А. Болдіна. М.: ІПРЖР, 1998.
Липкин І.А. Супутникові навігаційні системи. М.: Вузівська книга, 2001.
Глобальна навігаційна супутникова система ГЛОНАСС. Інтерфейсний контрольний документ. М.: книц ВКС, 1995.