Обработка GPS данных: спутники и приемник. Как они взаимодействуют?

Изначально предназначением системы глобального позиционирования GPS было использование ее в военных целях вооруженными силами США. Позже Global Positioning System стала первой среди систем спутниковой навигации, которые применяются для гражданских целей, и на настоящий момент данные системы GPS используются для навигации по всей планете.

 

Как же работает эта система? И как происходит обработка GPS данных при взаимодействии спутника и приемника?

  • В основе принципа ее действия лежит использование группировки из трех десятков спутников. Двадцать семь из них – действующие, три – запасные, на случай поломки одного из рабочих спутников. Они вращаются по рабочей орбите, которая равна примерно 19000км, и за стуки каждый из спутников совершает вокруг земли два оборота.
  • Спутники сконфигурированы так, чтобы постоянно имелась возможность круглосуточно принимать сигнал из любой точки земли хотя бы четырьмя спутниками – именно столько их требуется для того, чтобы определять точное местоположение. GPS-приемник при расчете данных оперирует видимыми спутниками. Чем их количество больше, и чем уровень сигнала от них сильнее, тем точнее результаты определения координат.
  • Степень задержки при передаче сигнала позволяет приемнику определить расстояние до каждого спутника. Наличие данных о пространственных координатах трех точек и трех расстояний до искомой точки, позволяет определить, в каком именно месте на плоскости находится сам приемник. Система работает в пространстве, а не на плоскости – это означает, что требуется наличие еще одного, четвертого спутника, позволяющего определить координаты точки в трехмерном пространстве.
  • Точность системы GPS в гражданском исполнении составляет около тридцати метров, а в военном – до трех метров. Количество спутников, которые может видеть приемник, зависит от его модели. Так же качественная система GPS требует наличие точной взаимной синхронизации спутника с приемником, что позволяет точно рассчитать задержку сигнала.

Все подробности про обработку GPS данных вы можете узнать, обратившись в компанию «Сибдорпроект», одной из областей деятельности которой являются навигационные системы.