# GPS

Кываня GPS-спутникӯв Земли, наша планета сама убертать ся. Запримітьте, што у разный час число видимых спутникӯв про конкретну точку никаня разна (наприклад узято 45° сев.ш.)
Изруняня орбіт разных навіґаціонных систем
**GPS, Систе́ма ґлоба́лного позиціё́ваня** (анґл. *Global Positioning System*) — скупа радіоелектронных устройств, што позволять узначати положіня и скорӱсть кываня объекта на вирьхови Земли авадь у атмосфері. Положіня объекта обчислює ся при помочи хоснованя розміщеного на нёму GPS-приёмника, якый принимать и обраблять сиґналы спутникӱв космічного сеґмента GPS-системы ґлобалного позиціонованя. На узначіня точных параметрӯв орбіт спутникӯв и рулёваня GPS-системов она у свому составови мать наземні центры управліня.

Кой каже ся за GPS, майчасто мать ся у виду система NAVSTAR, розроблена на заказ воєнного відомства — Міністерства обороны ЗША, но ныні екзістувуть авадь розроблявуть ся иппен инакі системы ґлобалного позиціонованя (ГЛОНАСС, Galileo и другі).

## Принцип роботы

Станом на днись основов системы NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging) є 31 спутник (усёго наявно 32), што роблять у єдинӯв сети и убертавуть ся на шести разных круговых орбітах, котры суть пуд углом 60° єдна до єдної. На каждӯв орбіті розміщено по 4 спутникы, высота орбіт приблизно дорӯвнює 20 200 км а період убертаня каждогл спутника вокруг земли дорӯвнює 12 годинам. Такым образом, из любої точкы земного вирьха обычно єдночасно видко уд чотырёх до дванадцяти такых спутникӱв.

Спутникы пребывавуть пуд контролём станцій, які суть на Земли. Розміщуються такі станції на Колорадо-Спрінгс, Дієґо-Ґарсія, островови Знесіня, атолови Кваджелейн и на Гаваях. Уся информація, што проходить через тоты станції, записує ся ними и передає ся на главну станцію на вожннӯв базі **Falcon** (штат Колорадо).

GPS-приёмник обчислять собственноє містонахождіня, мірявучи час проходжіня сиґнала уд GPS-спутникӯв. Каждый спутник фурт заганять уповісткы, у якых містять ся информаці за час, точку орбіты спутника, из якої было загнано уповістку (ефемерида), и общый стан системы и приблизні даны орбіт усьых другых спутникӯв системы GPS (алманах). Исі сиґналы шырять ся из скоростёв світла у космосови (и из мало май малыв скоростёв — у атмосфері). Приёмник узначать час задержкы у поступанёви сиґнала и обчислять далину до спутникӯв, уходячи из якої, зхосновавши метод трилатерації, узначать своє місто. Одержані координаты перечинювуть ся у наочну форму (шырота тай довгота ци положін на карті) и удображавуть ся хосновачови.

Теоретично про узначіня собственных координат доста узначити далину до трёх спутникӯв. Єднак про обчисленя положіня мусай знати час из высокыв точнӯстёв. Обы забрати потребу у высокоточнӯв годинці, одержувуть информацію из 4 и бӯлше спутникӯв, тото значить што, GPS-приёмник хоснує чотыри параметры на обчисленя чотырёх неизнамых: *x*, *y*, *z* та *t*.

У даякых уддільных припадках мож обойти ся меншым числом спутникӯв. Кідь завчасу зизнама єдна змінна (наприклад, высота над морём).

### Технічні характеристикы

У системі NAVSTAR передача сиґнала из спутника проходить на частоті 1575,42 МГц (канал загального призначення). Сись сиґнал мать двойкову фазову маніпуляцію сумов за модулём 2 псевдоприпадочной послідовности из 1023 біт, што передавуть ся за 1 мс и хоснувуть ся про идентифікаціїю спутника и ге далекомірна шкала, и иппен навіґаціонных уповісток (ефемерида, алманах, условія шыріня сиґнала у атмосфері), што передавуть ся иы скоростёв 50 біт/с. Система хоснує час UTC (USNO) и систему ґеодезичных координат WGS84.

## Хоснованя GPS

Не никавучи на то, што проекты постройкы GPS-систем уводили ся воєнными відомствами, ныні, окрем приёмникӯв спеціалного призначіня, выпускавуть ся устройства, умонтоваті у разнообразну дрӯбну техніку: наручні годинкы, мобільні телефоны, ручні радіостанції, портативні компютеры тай фотоапараты, при помочи якых мож орієнтовати ся на містности авадь фіксовати містонахождіня хосновача. Их хоснувуть альпіністы, спасатели, туристы.

## Хыбы

Общыв хыбов хоснованя любої радіонавіґаціонной системы є то, што за певних умов сигнал може не доходити до приймача, або надходити зі значними викривленнями чи затримками. Наприклад, практично неможливо узначити своє точноє нахождіня у глубині хыжи у середині желізобетонної стройкы, у пӯвници авадь у тунелёви. Покӯльку робоча частота GPS лежить у дециметровому діапазонови радіоволн, уровинь приёма сиґнала уд спутникӯв може значително ухудшити ся пуд щілным листям дерев авадь позад дуже великої хмароты. Нормалному приёмови сиґналӯв GPS годни похыбити преграды уд многых наземных радіожрілел, и иппен уд маґнітных бурь.

Постановка активных преград приёмникам GPS-сиґналӯв ефективно хосновала ся про борьбу из наведіням крылатых ракет пуд час операцій ЗША и Великой Британії у Иракови, и иппен «Рішителной силы» НАТО у Югославії. Ото призводило до самоліквідації крылатых ракет и нештатных их полётӯв несанкціоноваными траекторіями. Май ефективно исполняти задачі спутникової навіґації у условіях активных хыб позволять хоснованя у GPS-системі цифровых антенных решіток, што обезпечувуть формірованя «нолю̄в» у діаґрамі спрямованості антенной системы у напрямах жрідел активных хыб.

Невысокый зхыл орбіт спутникӯв GPS (приблизно 55°) значително хыбить точности у приполярных районах Земли, покӯльку спутникы GPS невысоко пуднимавуть ся над горизонтом.

## Иппен позерайте

* NAVSTAR
* ҐЛОНАСС
* Ґалілео
* GPS-трекінґ
* Garmin

## Удкликованя

* Кафедра Аеронавігаційних систем НАУ Архівовано 30 травня 2009.
* Сервер мониторинга Архівовано 26 травня 2012.
* Безкоштовний український сервіс моніторингу автотранспорту (рос.) Архівовано 4 листопада 2013.
* «Свідок» побував на чергуванні міліційного патруля (про використання GPS-моніторингу в миліції м. Києва та інших міст України) Архівовано 3 листопада 2013.
* Про досвід впровадження GPS-моніторингу в агропромисловому секторі