Мореплаватели всех времен особо ценили работу штурманов-навигаторов по созданию подробных карт и приборов для определения места нахождения судов. Разработкой картографических систем и приборов определения координат занимались известные в те времена Геродот, Аристотель, Фемистокл и другие. Создание подробных карт морских путей к Индии и Америке (Марко Поло, Христофор Колумб), а в последующие времена карт Японского и Китайского морей и другие известные географические открытия стимулировали совершенствование приборов определения географических координат. Известные с тех времен приборы типа астролябии, компаса сохранились до наших времен практически неизменными. Прорыв в космическое пространство позволил человечеству воспользоваться плодами очередного качественного технологического скачка. Сейчас уже никого не удивишь наличием мобильной космической связи, спутниковым мониторингом и существованием глобальной компьютерной сети с использованием спутниковых каналов.

Что такое gps, и как она создавалась

Начало освоения космического пространства и массовый запуск искусственных спутников Земли предопределили появление разработок в области обеспечения радиосвязи и навигации наземных, надводных и воздушных объектов. В 1978 г. была разработана и развернута система, получившая название gps-- global positioning system (Система Глобального Позиционирования), в других странах — ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Система), развернута в 90-х годах. Система gps создавалась для обеспечения нужд вооруженных сил. Разработанная и созданная военными, система начала эксплуатироваться в 1978 г., а в первой половине 80-х годов ее открыли для гражданского применения.

Основной задачей, которую должна была обеспечить система, являлась необходимость надежного определения положения объекта (человека или транспортного средства) в любой точке Земного шара или околоземного космического пространства, в любое время суток и при любой погоде. gps представляет собой комплекс оборудования и программного обеспечения, предназначенного для определения пространственных координат определенного объекта. Система состоит из четырех сегментов:

— Наземные станции слежения за спутниками космического сегмента;

— Находящиеся на определенных орбитах спутники космического сегмента;

— Приемная аппаратура пользователей системы;

— Комплекс программных средств, обеспечивающих вычисление координат в режиме реального времени.

Сеть искусственных спутников Земли навигационного применения состоит из 24 спутников (21 активный, 3 резервных), обращающихся по круговым орбитам высотой около 14000 км, лежащих в трех пересекающихся плоскостях с наклонением к экватору 55 градусов. На каждой орбите равномерно размещаются по 8 спутников. Период обращения вокруг Земли равен 12 часам.

Количество спутников и параметры их орбит таковы, что в любой точке земного шара в любое время "видны" не менее четырех спутников. Основным назначением наземных станций слежения является периодическое определение параметров орбит спутников и передачи этой информации на сами спутники. Таким образом, каждый спутник системы в каждый момент времени фиксирует собственные координаты. В результате в околоземном космическом пространстве существует сеть искусственных спутников Земли с известными координатами. Каждый спутник передает на Землю информацию о себе и об остальных спутниках системы, в том числе и информацию о собственных координатах. Напомним, что в любое время и в любом месте зоны обслуживания системы "видно" не менее четырех спутников. Этого вполне достаточно для измерения и вычисления расстояния между видимыми спутниками и определяемым объектом.

Эта задача решается с помощиью средств третьего и четвертого сегментов системы — приемниками пользователей и программным обеспечением. Их функцией является прием сигналов видимых спутников (не менее четырех), вычисление расстояний до них, вычисление собственных координат и, если это необходимо, решение навигационных задач. Примечательно, что для вычисления собственных координат приемнику достаточно принимать одновременно сигналы четырех спутников. Однако реально приемник gps засекает сигнал более чем четырех спутников. Такая избыточность позволяет избежать возможных нарушений связи со спутниками и гарантирует результат вне зависимости от условий приема сигнала со спутников. Обычно современные приемники gps имеют 12 и более каналов.

Возможности спутниковой системы gps Помимо уникальной, недостижимой для других устройств, точности (от 4 см до 100 м в зависимости от качества оборудования), система обладает большой гибкостью применения и легко сопрягается с другим традиционным бортовыми и компьютерным оборудованием — инерциальным, радиотехническим и т.д.

Кроме того, система обладает следующими достоинствами:

— неограниченная дальность действия в зоне радиовидимости;

— высокая точность определения координат и составляющих скорости;

— однозначность навигационных определений, выдаваемых в единой для всех потребителей системе координат (типа wgs 84 либо СК42);

— независимость точности определений от времени суток и метеоусловий;

— высокая помехозащищённость;

— практически неограниченное число обслуживаемых потребителей. Рынок gps

Благодаря своим уникальным возможностям и бесплатному доступу к сигналам навигационных спутников область применения gps постоянно расширяется. Это уже не только навигация и картография, а и сельское хозяйство, кадастры, диспетчерские службы, службы безопасности и многое другое. Системы gps становятся такими же привычными и незаменимыми, как Интернет и персональные компьютеры. Уже сейчас США, Австрия, Италия, Германия, Польша имеют сеть станций gps, позволяющую проводить подробнейшую диспетчеризацию и слежение за парками подвижных средств различного назначения. По оценкам специалистов только в США рынок потребления навигационной информации составляет около 8 млрд. долларов в год, а Европейский рынок в ближайшие годы достигнет 40 млрд. euro.

Специфика применения gps для охоты и рыбалкиОсобенность применения gps приемников для охоты и рыбалки состоит в том, что никаких особенностей вообще нет! Просто пользователь (турист, грибник, охотник либо рыбак) получает в свои руки суперсовременный навигационный инструмент, объединяющий в себе карту, компас, электронный дневник, одограф, маркер и многое другое, что избавляет от необходимости использования огромного количества устаревшего и объемного оборудования. Не составляет труда создать схему расположения номеров на охоте, указать наиболее простые пути выхода на позицию, необходимое для этого время, пройденное расстояние и т.д. Прибор позволяет провести ориентирование на незнакомой местности, вычислить необходимые для достижения заданной точки маршрута затраты времени. Кроме того, пройденный один раз маршрут автоматически записывается в базу данных прибора и дает возможность пройти его в обратном направлении без особых трудностей с использованием функции автоматического возврата, предусмотренной в приборе. Программное обеспечение прибора позволяет переписать полученную ранее схему на другие приборы, избавив их операторов от необходимости дополнительных затрат времени.