Виды навигаторов
Производители
НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Принцип работы
Работа системы GPS базируется на принципе спутниковой трилатерации. Этот принцип означает, что возможно вычислить координаты точки на поверхности Земли, зная расстояния до нескольких спутников. Точные местонахождения спутников GPS известны, т.к. постоянно передаются на Землю расчетные параметры орбит. Поэтому для GPS-приемника спутники являются объектами с известными в любой момент времени координатами.
Если мы знаем расстояние до одного спутника, то мы можем описать сферу определенного радиуса вокруг него. К примеру, если расстояние до спутника составляет 22 000 км., то можно говорить о том, что мы находимся где-то на воображаемой сфере, радиус которой - 22 000 км. Зная расстояние до второго спутника, мы аналогичным образом описываем сферу. Пересечение двух сфер дает нам окружность, на которой находится искомая точка. Наконец зная расстояние до третьего спутника, мы описываем третью сферу, которая, пересекаясь к окружностью, дает нам две точки. Обычно одну из точек можно отбросить, т.к. она находится либо внутри Земного шара, либо очень высоко. GPS-приемники могут быстро вычислить, какая из двух точек является истинной.
Можно вычислить координаты любой точки около поверхности Земли, приняв сигнал не менее чем от трех спутников. Но для точных вычислений координат необходимо использовать очень точные часы. Это необходимо потому, что ошибка во времени всего в 0,001 секунды дает промах определения местоположения в 300 км. Именно поэтому на каждом из спутников GPS установлены атомные часы, причем не одни, а в четырех экземплярах, чтобы гарантировать, что хотя бы одни из них будут работать в любом случае. Атомные часы на спутнике дают точность 0,000000001 секунды.
Как правило, GPS-навигаторы принимают сигналы одновременно от 12 спутников, что более чем достаточно для решения любых практических задач. Тем не менее, в продаже можно увидеть 14-ти и даже 18-ти канальные спутники. Но даже от 12 спутников принять сигналы одновременно почти нереально. Чтобы это сделать, надо, во-первых, находиться в поле на открытом месте, во-вторых, конфигурация созвездия спутников должна быть благоприятной. А вот от 18 спутников принять сигналы одновременно невозможно, т. к. часть из них находится под горизонтом.