Miaka 2 iliyopita

Global Positioning System GPS(Global Positioning System) awali ilipangwa kutumiwa na wanajeshi wa Marekani. Baadaye ukawa mfumo wa kwanza wa urambazaji wa setilaiti kutumika kwa madhumuni ya kiraia na kwa sasa unatumika kwa urambazaji duniani kote.

Kanuni ya uendeshaji wa GPS inategemea utumiaji wa kikundi cha satelaiti 30, ambayo, pamoja na zile 27 zinazofanya kazi, pia inajumuisha satelaiti 3 za vipuri katika kesi ya kutofaulu kwa moja ya kuu. Mzunguko wa kufanya kazi wa satelaiti ni takriban kilomita 19,000; kila setilaiti hufanya mapinduzi mawili kuzunguka Dunia kwa siku. Seti ya satelaiti imeundwa kwa njia ambayo inahakikisha mapokezi ya saa-saa ya ishara kutoka kwa sehemu yoyote ya Dunia na angalau satelaiti nne, yaani, kiwango cha chini kinachohitajika kuamua eneo halisi. Kipokea GPS huhesabu eneo lake kuhusiana na satelaiti zinazoonekana. Idadi kubwa ya satelaiti zinazopatikana katika eneo hilo na nguvu ya kiwango cha ishara kutoka kwao, matokeo ya uamuzi wa kuratibu yatakuwa sahihi zaidi.

Kipokezi cha GPS huamua umbali wa kila setilaiti kulingana na ucheleweshaji wa utumaji wa mawimbi. Zaidi ya hayo, kuwa na kuratibu za anga za pointi 3 na umbali 3 kwa uhakika unaohitajika, eneo la mpokeaji kwenye ndege hupatikana kwa urahisi. Kwa kuwa mfumo unafanya kazi katika nafasi na sio kwenye ndege, satelaiti ya nne inahitajika, ambayo inafanya uwezekano wa kuamua bila usawa kuratibu za hatua katika nafasi ya tatu-dimensional. Ikilinganishwa na kutatua shida ya kijiometri ya kinadharia, uamuzi wa vitendo hutofautiana mbele ya makosa katika kuamua umbali wa satelaiti, ambayo inaongoza kwa ukweli kwamba matokeo ya uamuzi hayawezi kuwa hatua, lakini eneo la radius fulani. . Hata hivyo, kuongeza idadi ya satelaiti inayoonekana itapunguza radius hii na, kwa hiyo, usahihi wa eneo utaongezeka. Kwa mazoezi, mfumo wa GPS wa raia hutoa usahihi na eneo la mita 30, wakati wapokeaji wa kijeshi hutoa usahihi hadi mita 3. Idadi ya satelaiti inayoonekana inategemea mfano maalum wa mpokeaji. Kwa kuongezea, kwa uendeshaji wa hali ya juu wa mfumo wa GPS, maingiliano sahihi ya satelaiti na kipokeaji GPS ni muhimu ili kuhesabu kwa usahihi ucheleweshaji kutoka kwa wakati uliowekwa wa kutuma ishara kutoka kwa satelaiti.

Urambazaji wa GPS umepata matumizi makubwa zaidi katika wakati wetu. Hasa, katika wasafiri, ambapo imeunganishwa na kuunganishwa na ramani za elektroniki. Teknolojia hii inaruhusu sio tu kuamua kuratibu za eneo la mteja, lakini pia kupanga njia ya harakati kwa mujibu wa njia ya harakati na mahitaji mengine ya awali. Mifano nyingi za simu za mkononi zina vifaa vya GPS navigators. Mchanganyiko wa mawasiliano ya simu na mfumo wa GPS wa kuweka nafasi duniani umesababisha kuundwa kwa teknolojia mpya ya usaidizi - A-GPS(GPS Inayosaidiwa), ambayo inahusisha kutumia Intaneti ili kuboresha ubora wa mfumo wa kuweka nafasi katika pande mbili. Kwanza, mpokeaji wa GPS, baada ya kuwashwa, kwanza huamua eneo la satelaiti. Wakati mwingine, kutokana na ishara dhaifu, utaratibu unaweza kuchukua dakika kadhaa. Kwa kutumia teknolojia ya A-GPS, taarifa kuhusu eneo la satelaiti inaombwa kupitia mtandao katika vituo maalum vya data. Pili, kuhesabu eneo la idadi kubwa ya satelaiti chini ya hali mbaya ya upitishaji wa ishara kutoka kwa satelaiti, nguvu ya kompyuta yenye nguvu inahitajika, ambayo haipo katika vituo vyote. Kutuma maadili ya awali yaliyopatikana kwa vituo vya data na kupokea kuratibu zilizotengenezwa tayari kunaweza kuharakisha mchakato wa kuweka nafasi ya awali. Kwa kuongeza, upatikanaji wa mtandao unaweza kutumika kwa madhumuni mengine. Hii inaweza kuwa, kwa mfano, maingiliano au kupata taarifa kuhusu hali ya anga, ambayo inaweza kuwa na athari kubwa kwa mahesabu.

Hivi karibuni, nchi nyingi zimeonyesha nia ya kuunda mifumo ya kimataifa ya uzalishaji wao wenyewe. Mifano ni pamoja na Glonas nchini Urusi au Galileo huko Uropa. Matarajio kama haya yanasababishwa na hamu ya kupata uhuru kutoka kwa mfumo wa Amerika, kwani bado kuna uwezekano wa kuzima mfumo huo kwa mpango wa mmiliki wake, ambayo inaweza kusababisha usumbufu mkubwa katika utendakazi wa mifumo muhimu ndani ya serikali. Katika mifumo hiyo muhimu ya kiraia, mifumo miwili iliyooanishwa ya mifumo 2 au zaidi ya kuweka nafasi kwa kawaida hutumiwa kuongeza kutegemewa na usahihi.

Hasara za GPS

Matatizo yafuatayo yanaweza kutokea unapotumia mfumo wa GPS wa kuweka nafasi duniani:

• Wakati kuratibu kuamuliwa kwanza, wakati hutegemea data ya obiti na umuhimu wa historia iliyohifadhiwa kwenye mpokeaji. Kwa maneno mengine, kadri kifaa kimezimwa kwa muda mrefu, ndivyo maelezo zaidi yanavyopaswa kupata kabla ya nafasi kutambuliwa. Kwa mfano, ikiwa kifaa kimechomwa kwa saa 2 - 6, kitahitaji takriban sekunde 45. Ikiwa kifaa hakikufanya kazi kwa siku kadhaa, au wakati wa kuendesha zaidi ya kilomita 300 bila kupokea habari - hadi dakika 12.5.
• Kuna vikwazo vikali vya mwonekano wa satelaiti za GPS katika mazingira ya mijini, na katika vichuguu au nafasi zilizofungwa mwonekano hauwezekani hata kidogo.
• Matumizi ya nguvu ya juu ya kipokea GPS.

Vipengele vya A-GPS

Algorithms za mfumo wa A-GPS zinahitaji njia ya mawasiliano iliyo na seva ya mbali ambayo hutoa habari kwa mpokeaji. Kawaida kwa vifaa vya rununu chaneli hii ni mawasiliano ya rununu. Ili kubadilishana habari, kifaa lazima kiwe ndani ya eneo la chanjo ya kituo cha msingi cha waendeshaji wa rununu na ufikiaji wa Mtandao.

Kuna njia mbili za uendeshaji wa A-GPS:

• Hali ya Msingi ya Mtandaoni, ambayo mpokeaji hupokea taarifa kuhusu mizunguko ya satelaiti kupitia miundombinu na kukokotoa eneo kulingana na data iliyopokelewa kutoka kwa watumiaji. Hali hii inahitaji opereta wa simu ya mkononi msongamano mkubwa vifuniko.
• Hali msaidizi ya Off-line, ambayo huongeza kasi ya saa ya kuanza kwa baridi na moto ya kipokezi cha A-GPS, kusasisha almanaka, ephemeris na orodha ya satelaiti zinazopatikana. Zaidi ya hayo, mpokeaji wa GPS hupokea kwa uhuru ishara za satelaiti na huamua eneo lake mwenyewe. Hata hivyo, baadhi ya vipokezi vya A-GPS haviwezi kufanya kazi katika hali hii.

Faida za A-GPS

Miongoni mwa faida za A-GPS, ni muhimu kuzingatia upatikanaji wa eneo la haraka mara baada ya kuwasha na kuongezeka kwa unyeti wa kupokea ishara dhaifu katika maeneo ya tatizo (vichuguu, unyogovu, ndani ya nyumba, kwenye mitaa nyembamba ya jiji, katika misitu yenye miti minene).

Hasara za A-GPS

A-GPS haiwezi kufanya kazi nje ya mtandao wa simu. Kuna vipokeaji vilivyo na moduli ya A-GPS pamoja na moduli ya redio ya GSM, ambayo haiwezi kuanza wakati moduli ya redio imezimwa. Ili kuanza moduli ya A-GPS yenyewe, mtandao wa GSM hauhitajiki. Moduli za A-GPS hutumia trafiki ndogo ya 5-7 kB wakati wa kuanza, lakini ikiwa ishara imepotea, ni muhimu kusawazisha tena, ambayo inaweza kuongeza gharama za mteja, hasa katika kuzunguka.

Wacha tuanze, labda, na maelezo ya ni nini A-GPS na ni tofauti gani na GPS. Mara nyingi, simu za mkononi hazina mpokeaji mzuri wa kutosha ambayo inaweza kutoa mapokezi ya kuaminika ya ishara ndani ya nyumba au kati ya majengo ya juu. Hapa ndipo kinachojulikana A-GPS, ambayo katika simu nyingine nyingi huitwa tu GPS.

A-GPS(eng. GPS Iliyosaidiwa) ambayo huharakisha uamuzi wa kuratibu Mpokeaji wa GPS

Tatizo kubwa kwa GPS Mpokeaji ni kinachojulikana kama "mwanzo wa baridi". Ni wakati huu kwamba utafutaji wa satelaiti hutokea. Kulingana na mambo ya nje, mchakato wa kuanzia unaweza kuchelewa, ambayo sio tu husababisha usumbufu, lakini pia husababisha kuongezeka kwa matumizi ya nishati. Teknolojia A-GPS husaidia kukabiliana si tu na tatizo hili, lakini kufanya maisha rahisi kidogo GPS mpokeaji.

Katika kesi ya iPhone hii ina maana kwamba nafasi ya sasa itaamuliwa kutumia GPS, Wi-Fi na vituo vya waendeshaji wa rununu (mafundi kutoka Apple Kwa haya yote, tuliweza kutumia antenna 2 tu, ambazo ziko katika sehemu zisizotarajiwa - pete karibu na kamera, jack ya sauti, mdomo wa chuma karibu na skrini, nk. Data hii yote itachakatwa na seva msaidizi. Hii ndio faida haswa A-GPS kabla GPS: ya kwanza inafanya kazi kwa kasi zaidi, lakini ya pili "hupunguza" wakati wa "kuanza kwa baridi" wakati wa kutafuta satelaiti. Na mara kwa mara GPS Ukiwa na kipokeaji nafasi, unahitaji ishara kadhaa kali na muda fulani ili kupata kuratibu. Katika A-GPS Seva ya pili yenyewe huiambia simu yako mahali ambapo satelaiti zilizo karibu ziko, na hivyo kupunguza muda wa utafutaji. Kwa kuongeza, njia hii pia huokoa betri.

Tofauti na simu nyingine nyingi, A-GPS V iPhone itafanya kazi bila unganisho kwenye mtandao, ambayo itakuruhusu kuitumia nje, na kwa kweli mahali popote ulimwenguni ambapo ishara ya satelaiti inapokelewa (hata hivyo, usisahau kuwa utahitaji ramani za google, itabidi uipakue mapema).

Kwa sasa haijulikani jinsi ya haraka A-GPS itamaliza betri: iPhone itawasha na kuzima kiotomatiki mfumo wa kuweka nafasi inavyohitajika, ambayo itaokoa malipo. Inatarajiwa kwamba wakati wa operesheni ya kazi (ufuatiliaji wa nafasi ya mara kwa mara, nk) bado itatumia sana.

Kutambua jinsi yeye ni mzuri kweli GPS itakuwa ndani iPhone, tunaendelea kwenye sehemu ya kuvutia zaidi - urambazaji. Hii hapa Apple kama kawaida katika repertoire yangu. Toleo la sasa SDK inakataza matumizi yake urambazaji kwa wakati halisi ("Mwongozo wa Njia ya Wakati Halisi"). Lakini sio yote mbaya, kubwa GPS viwanda TomTom alisema kuwa tayari wanafanya kazi kwenye kirambazaji cha iPhone. Inavyoonekana, makampuni makubwa yanapaswa kupata ruhusa ya kutumia SDK kwa misingi ya mtu binafsi. Kwa hivyo, gharama za ziada zinangojea ili kugeuka iPhone kukubalika kwa matumizi navigator. Lakini sisi ni dhahiri sio wageni :-).

Teknolojia ya GPS haitumiwi tu na wapenda gari na madereva wa teksi. Pia ni maarufu kati ya wapenzi wa usafiri wa nje, wavuvi na watu tu wanaoongoza maisha ya kazi na daima kutembea / kuendesha gari na kurudi. Ikiwa mtu anahitaji kujua mahali alipo, mahali anapohitaji iko, jinsi anavyosonga haraka na ni muda gani atafikia lengo lake, GPS itamsaidia.

Sababu ya umaarufu mkubwa wa teknolojia hii iko katika zifuatazo:

• eneo la chanjo linafunika dunia nzima;
• teknolojia haitumiwi tu katika vifuatiliaji vya GPS vya bei ghali, lakini pia katika navigator za GPS za bei nafuu kwa magari na hata kwenye simu mahiri;
• Hakuna haja ya kulipa kwa kutumia GPS.

Soma zaidi kuhusu GPS ni nini

GPS ni kifupi cha dhana ya Kiingereza ya Global Positioning System, ambayo inatafsiriwa kwa Kirusi kama "mfumo wa nafasi ya kimataifa". Mradi huu ulibuniwa na kutekelezwa na jeshi la Merika kwa madhumuni ya kijeshi tu, lakini baadaye ukatumiwa sana kwa mahitaji ya raia.

Msingi wa mfumo wa GPS ni satelaiti 24 za urambazaji za NAVSTAR, ambazo huunda mtandao mmoja na ziko katika obiti ya Dunia kwa njia ambayo angalau satelaiti 4 zinaweza kupatikana kutoka popote duniani.

Utendaji wa mfumo wa uwekaji nafasi wa kimataifa unafuatiliwa kutoka Duniani na vituo vya uchunguzi vilivyo katika Visiwa vya Hawaii, katika jiji la Colorado Springs (Colorado), huko Kwajalein Atoll na kwenye visiwa vya Ascension na Diego Garcia. Taarifa zote zinazokusanywa na vituo hivi hurekodiwa na kisha kutumwa kwa kituo cha amri, ambacho kiko Shriver Air Force Base (Colorado). Hapa habari ya urambazaji na njia za satelaiti zinarekebishwa.

Viwianishi vya kufuatilia GPS vinahesabiwa kulingana na kanuni ifuatayo. Mawimbi ya redio hupita kutoka kwa kila satelaiti ya kusogeza hadi kwa kipokezi kilicho katika eneo lao la ufikiaji. Ucheleweshaji wa ishara hii hupimwa, na kutoka kwa vipimo hivi umbali wa kila satelaiti huhesabiwa. Mahali pa mpokeaji huhesabiwa kulingana na kupima umbali kutoka kwake hadi kwa satelaiti zote zinazopatikana (katika geodesy njia hii inaitwa triangulation), kuratibu ambazo zinajulikana na zilizomo katika ishara zinazosambaza.

Mpokeaji wa GPS ana uwezo wa sio tu kuamua eneo lake, lakini pia kuhesabu kasi ya harakati, wakati inachukua kufikia mahali maalum, na kuonyesha mwelekeo. Lakini hii tayari inatumika sio sana kwa uwezo wa mfumo wa GPS yenyewe, lakini kwa programu ya navigator.

Kuhusu historia ya GPS na satelaiti za urambazaji

Wamarekani walikuja na wazo la kuunda mfumo wa urambazaji wa satelaiti huko nyuma katika miaka ya 1950, wakati satelaiti ya kwanza ya Ardhi ya bandia ilizinduliwa huko USSR. Mnamo 1973, programu ya DNSS ilizinduliwa, ambayo baadaye iliitwa Navstar-GPS, na kisha GPS tu. Satelaiti ya kwanza (jaribio) ilizinduliwa katika obiti mnamo 1974.

Baada ya satelaiti ya kwanza ya urambazaji ya Soviet GLONASS (Global Navigation Satellite System) kuzinduliwa kwenye obiti mnamo 1982, Bunge la Merika lilitenga pesa kwa jeshi la Merika ili kuharakisha kazi. Satelaiti ya kwanza ya GPS inayofanya kazi ilizinduliwa mnamo Februari 1978, na mfumo ulianza kufanya kazi kwa uwezo kamili mwishoni mwa 1993, wakati satelaiti zote 24 zilichukua nafasi zao kwenye mzunguko wa Dunia.

Kila satelaiti ya urambazaji ina uzito wa kilo 900-1000, na hufikia urefu wa mita 5 na paneli za jua zilizowekwa. Maisha ya wastani ya huduma ya satelaiti ni miaka 10. Baada ya kipindi hiki, satelaiti mpya inazinduliwa kuchukua nafasi ya satelaiti iliyochoka.

Kuhusu wapokeaji wa GPS

Kasi ya kuhesabu kuratibu wakati mpokeaji amewashwa, unyeti wake na usahihi wa nafasi imedhamiriwa na chipset ambayo ina vifaa. Chipsets kwa ajili ya vifaa GPS hufanywa na wazalishaji kadhaa, lakini ya kawaida ni SiRFstarIII kutoka kwa Teknolojia ya SiRf.

Vipokeaji vilivyo na chipset ya SiRfstarIII vina muda mfupi wa kuanza kwa baridi (sekunde chache) na wanaweza kupokea wakati huo huo mawimbi kutoka kwa satelaiti 20. Wao ni nyeti sana na inakuwezesha kuamua kuratibu kwa usahihi wa juu.

Kuna tofauti gani kati ya GPS na A-GPS

Orodha ya sifa za baadhi ya smartphones inaonyesha kuwepo kwa moduli ya GPS, wengine - A-GPS. Je, moduli hizi ni tofauti?

Wakati wa kuanza kwa baridi (wakati mfumo wa urambazaji haujatumiwa kwa muda mrefu), kifaa kilicho na mpokeaji wa kawaida wa GPS kinaweza kutafuta satelaiti kwa muda mrefu - muda wa kusubiri wakati mwingine hufikia dakika 10 au zaidi. Hii ni kwa sababu kipokezi cha GPS hutafuta satelaiti bila kujua mahali zilipo.

Wakati wa kutumia A-GPS, kifaa hupokea mara moja sehemu ya taarifa muhimu kwa kutumia mtandao wa GPRS/3G (trafiki si zaidi ya 10 KB). Kwa hivyo, A-GPS ni programu-nyongeza ya programu juu ya kipokeaji cha GPS, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa muda wa kutafuta satelaiti wakati wa kuanza kwa baridi. Kwa kuongeza, nyongeza hii inakuwezesha kuongeza usahihi wa eneo katika maeneo yenye ishara dhaifu za satelaiti.

Hata hivyo, A-GPS ina hasara moja ndogo. Tofauti na GPS, ambayo ni bure kabisa kutumia, A-GPS lazima ilipwe kulingana na ushuru uliowekwa na mtoa huduma wako, kwa kuwa hutumia trafiki ya mtandao (hata ndogo).

Karibu kila msafiri siku hizi, akisafiri hata kwa njia ya mwitu, karibu hawezi kufanya bila matumizi ya gadgets za kisasa. KATIKA wakati huu Kuna kiasi kikubwa cha teknolojia kwenye soko ambacho hufanya maisha yetu sio tu ya kufurahisha na ya kuvutia, lakini pia rahisi.

Urambazaji wa GPS hufanyaje kazi?

GPS navigators ni jambo la lazima wakati wa kusafiri na katika maisha ya kila siku. Faida yake ni kwamba bila kujali eneo lako na upatikanaji wa mawasiliano ya simu za mkononi, itafanya kazi na kuamua kuratibu zako.

GPS (Global Positioning System) ni mfumo wa kuweka nafasi wa kimataifa ambao unajumuisha mtandao mmoja wa satelaiti. Wakati wa kusafiri, wasafiri wa GPS wanaweza kuwa tofauti, lakini chaguo bora zaidi siku hizi ni smartphone.

Simu mahiri za kisasa zina vichakataji vya haraka, onyesho linalofaa kwa navigator, na RAM ya kutosha na kumbukumbu ya ndani. Kwa hiyo, ikiwa unapotea ghafla msituni, hii haitakuwa tatizo kwako. Ipasavyo, ukitumia simu mahiri iliyo na programu inayofaa, unaweza kupanga njia yoyote, kujua eneo lako, kuhesabu umbali kwa kitu fulani, njia ya kusafiri, kasi ya wastani, na pia mara kwa mara kupokea vidokezo kwenye njia yako yote.

Chini ya hali nzuri ya mwonekano, hitilafu ya uamuzi ni kati ya mita 6 hadi 15. Mtalii, hata kwa smartphone ya gharama nafuu (ikiwa ana navigator GPS, bila shaka), hatapotea katika nchi ya kigeni, ikiwa ni pamoja na, bila shaka, kwamba amepakua ramani mapema.

Je, ni faida gani ya A-GPS?

Wakati mwingine hutokea kwamba hali ya hewa au eneo la ardhi hufanya kuwa haiwezekani kuamua eneo. Hii hutokea mara nyingi katika miji ambapo kuna idadi kubwa ya magari, vichuguu, skyscrapers, huingilia kati na ishara nzuri. Ni kwa hali kama hizi ambapo teknolojia ya GPS (GPS Inayosaidiwa) ilitengenezwa.

Inaharakisha "kuanza kwa baridi" kwa mpokeaji wa GPS. Hiyo ni, inaharakisha uamuzi wa kuratibu kupitia njia nyingine zinazopatikana za mawasiliano. Katika kesi hii, hii ni mtandao wa operator wako. Mawimbi kuhusu eneo lako haipiti tena moja kwa moja kutoka kwa setilaiti, bali kupitia vituo vya msingi vinavyokuruhusu kusambaza mawimbi ya GPS.

Faida ya A GPS ni kwamba hakuna vikwazo kwa mawasiliano ya simu na inafanya kazi kwa kasi zaidi hata kwa ishara dhaifu. Ili kupokea data kupitia GPS, kifaa kinahitaji ufikiaji wa mtandao. Hii ni wajibu kwa kiasi fulani. Malipo ya ufikiaji wa mtandao hutegemea huduma zinazotolewa na mtoa huduma wako. Lakini trafiki katika hali hii ni ndogo sana, inasambaza thamani ya nambari tu.

Hitimisho

Usaidizi wa GPS kwenye simu yako mahiri hautakuwa wa ziada kwa 100%. Teknolojia hii itakusaidia kupata njia yako ambapo urambazaji wa kitamaduni hautafanya kazi. Kwa hiyo, wakati wa kuchagua smartphone, ni bora kuzingatia maisha yako na aina ya shughuli. Vipi ukijikuta kwenye kisiwa cha jangwa?