Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Интересное о компьютерах | Сегодня: Воскресенье, 20 сентября 2020 года

Scroll to top

Top

No Comments

Как работает GPS? - Интересное о компьютерах

Вам не по душе захватывающие поиски Вашего местонахождения с помощью карты? Можете забыть об этой пробnеме — необходимую информацию способны моментально предоставить навигаторы и сотовые телефоны. Сеrодня мы расскажем о том, как работает техноnоrня GPS. к счастью, необходимость перелистывать толстые атласы в автомобиле отпала: устройства с функцией местоопределения – навигаторы или сотовые телефоны с GРS-модулями — всегда предоставят данные о вашем местонахождении. О том, как работает эта технология и как извлечь максимум пользы от новых функций, которыми сегодня оснащаются мобильные устройства даже низкой ценовой категории, вы узнаете из статьи.
Что такое местоопределение?
Это понятие объединяет все способы определения местонахождения объекта на поверхности земли в данный момент времени. Только при наличии необходимой информации о вашем местонахождении, направлении и скорости движения автонавигация будет точной. На шкале времени в нижней части страницы наглядно представлено развитие методов навигации. Как узнать свое положение на земле?
Наиболее точную информацию предоставляет спутниковая пеленгация посредством системы GPS, которая работает во всем мире. В населенных пунктах свое местонахождение можно определить с помощью сотового телефона: через мобильную сеть или через беспроводную сеть WLAN, если аппарат ее поддерживает.
Так работают технологии местоопределения в современных мобильных телефонах GРS-модуль в навигаторе или мобильном телефоне принимает закодированные блоки данных с американских спутников. Помимо прочего в них содержится и время отправки сигнала. GРS-приемник сравнивает его с временем устройства с точностью атомных часов. Исходя из этого временного сдвига он и вычисляет расстояние до соответствующего спутника.
Но для определения местоположения сведений об отдаленности объекта недостаточно. GPS-приемник комбинирует результаты измерения от трех (и более) различных спутников. Поскольку он находится в месте пересечения всех сигналов, идущих со спутников, становится возможным однозначно установить его местоположение.
Беспроводные сети WLAN позволяют однозначно вычислить местонахождение с помощью своих МAC-адресов. Этот уникальный идентификатор учитывают, например, специальные измерительные системы таких фирм, как Skyhook и Google, и вместе с местоположением соответствующих сетей WLAN записывают его в базы данных. Все это абсолютно легально – запрещена лишь запись трафика данных с автотранспортных средств. Для установления местонахождения сотовый телефон получает идентификатор WLAN-сети с самым мощным сигналом в данной местности. Затем через мобильный Интернет устройство запрашивает соответствующие координаты в базе данных конкретной фирмы. Мобильные телефоны всегда автоматически регистрируются ближайшей вышкой. Каждая базовая станция сотовой связи оснащена специальным внесенным в базы данных маркером, сообщающим о ее точном расположении. При определении местонахождения мобильный телефон запрашивает этот маркер и получает сведения о расположении вышки. В этом случае определение местонахождения ограничивается только областью приема: чем дальше от вышки, тем сильнее погрешность. В крупных городах, где на небольшом пространстве располагается множество вышек базовых станций, отклонение при расчете местонахождения зачастую не превышает 50 метров.

Как использовать функцию местоопределения?
Любая система навигации основана на максимально точном определении вашего местонахождения. В те времена, когда еще не было GPS, это вызывало большие затруднения: владельцы первых навигационных систем должны были из начально знать свои координаты, чтобы ввести их в систему. Только после этого датчикичастоты вращения колес и компас во время всей поездки могли вичислять положение автомобиля в пространстве. Теперь же с помощью системы GPS в спутниковом навигаторе этот процесс осуществляется автоматически — и с точностью до метра.
Услуги, основанные на определении местонахождения пользователя (LВS-сервисы), предоставляют информацию о нахождении ближайшей заправки или супермаркета. В авто навигаторы эти сервисы встроены по умолчанию, а для телефонов есть бесплатные программы, например Fгiепds Агоuпd Ме (Друзья Вокруг) для iРhоnе.
Дополнительные приложения.
Функция местоопределения в мобильном телефоне позволит, например, узнать, где в данный момент находятся ваши друзья при условии, что их мобильные устройства находяться в зоне доступа. Данная функция необходима также для некоторых мобильных игр. Кроме того, она
используется системами вызова помощи в телефонах и других устройствах, которые передают информацию о вашем местонахождении в службу спасения.
Moгyт ли навиrаторы собирать данные о поездках?
С помощью функции Tracking (отслеживание) навигатор непрерывно ведет сбор данных о пройденных участках пути и скоростях. Благодаря этому он может более точно «предсказывать» время прибытия к пункту назначения. Эта функция предусмотрена во многих навигаторах . Некоторые  модели, например Medion, позволяют передавать данные на компьютер. Впоследствии с помощью программы-атласа Google Earth можно проехать по виртуальному маршруту. Никто, кроме самого пользователя, не сможет узнать его маршруты и, самое главное, скорость: данные сохраняются только в ПК и навигаторе . С помощью некоторых функций подключенный к компьютеру навигатор может передавать данные о поездке производителю устройства: таким образом компании Falk, ТотТот и другие собирают сведения, опираясь на которые, они улучшают создаваемые маршруты . При составлении маршрута учитываются дни недели и время суток . Производители заверяют,
что при этом сохраняется полная анонимность: данные загружаются только с согласия пользователя и применяются лишь для оптимизации прокладки маршрутов.
Как это было?
Античность
С давних пор маяки указывали морякам путь, предупреждали о коварных мелях и сообщали о блиском расположении порта . О местонахождении объекта информировали специальные световые сигналы с башен.
Средние века
В Средневековье на помощь морякам пришли карты и компас. Штурманам важно было знать местоположение корабля, чтобы ветер и волны не могли увести его с курса.
1730 год
Два англичанина, Джон Хэдли и Томас Годфри, независимо друг от друга изобрели секстант. Этот прибор позволяет измерить угол возвышения солнца, чтобы можно было вычислить географическую широту.
1900 год
С тех пор как Генрих Герц открыл радиоволны , известно, что любе радиопередатчики можно легко запеленговать. Перекрестное пеленгование двумя станциями дает точную информацию о местоположении объекта.
2000 год
Технология GPS существовала и раньше, но лишь когда президент США Билл Клинтон в 2000 году разрешил местоопределение и для гражданских целей, пробил час производителей навигаторов.
2007 год
Функцией грубого, но быстрого местоопределения через сети WLAN был оснащен первый iPhone. Несмотря на то что данная технология ограничена областью охвата конкретной сети WLAN.
Использование информации о пробках В западных странах давно уже применяются многочисленные сервисы, передающие на навигационные устройства постоянно обновляемую информацию о пробках. Причем данные транслируются не только по сотовой сети (в этом случае пользователю приходится оплачивать мобильный трафик), но и по другим каналам. Например, устройства от компании Gагmin получают данные через RDS-ТМС-приемник. В России получение актуальной информации о пробках долгое время было неразрешимой проблемой, но за последние год-два положение дел заметно улучшилось. В качестве одного из самых удачных примеров российских разработок можно привести сервис «Яндекс пробки», работающий в связке с навигационным сервисом «Яндекс.Карты». Для абонентов «МегаФона » или МТС трафик мобильных «Яндекс.Карт» будет бесплатным.
Небольшая плата будет взиматься только за обращения телефона к DNS- и A-GРS-серверам. В процессе использования программы вы можете передавать информацию о загруженности дорог, тем самым помогая создавать актуальную карту пробок. «Яндекс . Карты»: О степени загруженности дорог информируют три цвета. Зеленый — все свободно, желтый — имеются затруднения , красный — серьезные пробки.
Другие навигационные спутниковые системы Не желая быть зависимыми от американской системы GPS, некоторые страны создают свои собственные системы спутниковой навигации.
* ГЛОНАСС. Российская глобальная навигационная спутниковая система, разработанная еще во времена холодной войны. Она оснащена такими же, как у разработанной в военных целях американской системы GPS, функциями. По точности определения координат система ГЛОНАСС почти не отличается от своей американской «сестры». Новое поколение спутников ГЛОНАСС должно быть выведено на орбиты к 2012 году.
* GALILEO. Разрабатывается с 2003 года Европейским союзом и другими странами. К 2012 году эта система должна быть полностью введена в эксплуатацию. GALILEO будет состоять из 30 спутников , составляющих кольцо вокруг Земли на высоте примерно 23 тыс . км. ожидается, что система будет определять местоположение объектов лучше сегодняшней американской GPS — с точностью по меньшей мере до четырех метров. Приемные устройства должны быть совместимы с системой GPS.
* COMPASS. Китайцы делают ставку на систему со спутниками на разных орбитах . Четыре апарата находятся на геостационарной орбите на высоте 36 тыс. км. Поскольку время их оборота вокруг Земли составляет 24 часа , они всегда находятся над одной и той же точкой планеты . Для 21 спутника запланированы другие орбиты . Система должна быть полностью готова к 2015 году. Китайская система предназначена для работы не только в Азии , но и
во всем мире . Предполагаемая погрешность COMPASS — 10 метров. Интересно, что Китай в свое время принимал участие в европейском проекте GALILEO.
Другие методы навигации
Bluetooth. Местоположение телефона с включенной функцией Bluetooth также можно легко установить. Как и при местоопределении с помощью сотовой связи, в этом случае мобильный аппарат обнаруживается с помощью многочисленных Вluеtооth — приемников . Этот метод, например, позволяет исследователям выяснить, сколько времени требуется
пассажиру, чтобы пройти от пункта регистрации к выходу на посадку в аэропорту .
С помощью RFID-чипа. Технология RFID — это метод радиочастотной идентификации объектов. Его используют, например, в супермаркетах: для этого к товарам приклеивается
крохотный , размером с рисовое зернышко, передатчик (транспондер) с индивидуальной меткой, позволяющей узнать артикул каждого продукта. При приближении передатчика
к считывающему устройству RFID-чип сообщает свой особый идентификатор. На основании расположения считывателя можно точно определить , где находится транспондер. Данная технология позволяет, например , полностью автоматизировать сортировку пакетов.
Неточность показания высоты у GPS-устройств.
Некоторые GРS — аппараты помимо местоположения сообщают и фактическую высоту. Это важно, например , для альпинистов или спортсменов. Однако точность таких приборов при определении высоты чаще всего в два раза ниже точности определения горизонтального местоположения. Например, если точность GPS с оставляет 15 метров, погрешность при вычислении высоты может доходить до 30 метров!
Некоторые GРS-устройства способны также извлекать точные сведения о высоте непосредственно из навигационной карты . Туристам этого вполне достаточно.
Еще один способ — барометрическое определение высоты . Он лучше всего подходиттем , кому нужны точне показания , например летчикам. Этот метод позволяет определить высоту с точно стью до 5 метров. Интересные программы и устройства с функцией местоопределения.
LВS-cлуж6ы
* Поиск магазинов и других общественных мест. Владелец навигатора быстрее найдет ближайшую заправку с помощью коллекции LВS-приложений ( Lосаtiоn-bаsеd service). Например , для смартфонов с GРS — модулем на платформе Апdгоid разработана программа Layar Reality Browser, помогающая в поиске POI (точек интереса). Это приложение, используя возможност и встроенной в мобильное устройство фотокамеры , синхронизирует ин формацию из базы данных с реальным изображеним зданий, ландшафтов и пр.
* Google Labs представляет собой набор дополнительных расширений для мобильной версии « Карт Google», которые сама компания называет «экспериментальными функціями». Речь идет о таких простых и удобных инструментах, как линейка для измерен и я расстояния , отображение загруженности автодорог, работа со слоями , получение подсказок в проце с се навигации и т. д.
Отдых и спорт
* Дорож ные GРS — навигаторы сегодня все чаще используются туристами, спортсменами и велосипедистами в качестве удобной замены классическим бумажным путеводителям. Карты в таких специализированных устройствах отображают местность с большей детализацией. Кроме того, GРS-навигаторы отмечают пройденный маршрут, который вы впоследствии всегда можете проанализировать на компьютере, например , определив высоту или скорость на разных участках пути. Полезной может оказаться также возможность размещения
маршрута на веб-страницах, например на www.gpssies.com.
* Геотэггинг. Сегодня даже в некоторых фотокамерах предусмотрен GРS-модуль или возможность его подключения . При съемке каждого кадра камера сохраняет информацию
о месте , где он был получен . Впоследствии вы можете просмотреть их на компьютере и узнать, где именно была сделана фотография. Это можно определить и с помощью Интернета , загрузив изображение на один из специальных сайтов , например flickr (www.flickr.com) или
Раnоrаmiо (www.раnоrаmiо.соm).
Игры.
* Геокэшинг — это одна из самих известных игр , в которой не обходимо определить местоположение объекта. Игроки прячут контейнеры, в которых находятся «сокровища» И блокнот, а географические координаты тайника публикуются на веб-сайтах, например
на www.gеосасhing.соm. Другие участники игры с помощью GРS-навигатора или смартфона со встроенным GРS-модулем должны найти контейнер и отметиться в блокноте . Они могут взять себе один из предметов , но при этом обязаны оставить равноценную замену.
* Спортивные игры, такие как Mister-X и Fast Foot, требуют наличия GРS-модуля, безлимитного интернет-тарифа и бесплатной программы . Правила игры таковы: все игроки охотятся за участником , чей телефон периодически дает информацию о своем местоположении. Если беглеца обнаруживают, он считается проигравшим.
* Foursquare и Gowalla предоставляют еще больше возможностей для исследователей, охотников и коллекционеров.
Наблюдение
* Google Latitude. Эта служба регулярно отправляет координаты вашого местонахождения в службу Google. При этом вы сами определяете, кто может просматривать эту информацию. С помощью сервиса Google Latitude ваши друзья сразу узнают, где вы находитесь в данный
момент времени.
* TrackYourKid. С помощью программы TrackYourКid вы сможете узнать , где находится ваш ребенок. Кроме того, существуют интернет-службы, действующие не совсем законно,
например сервисы для наблюдения за предположительно неверным супругом (супругой). Для
его или ее обнаружения вы посылаете SMS с запросом , и уже через несколько секунд получаете примерные координаты местонахождения объекта, вычисленные с помощью мобильной вышки .
* GPS-трекеры. Эти устройства оснащены модулем мобильной связи: после отправки на него сообщения вы получаете ответ (также по SMS) с указанием местоположения трекера. Чаще всего подобного рода GPS-трекерbI используются в автомобилях, чтобы можно было немедленно обнаружить его в случае угона.
* Для детей разработаны специальные устройства, которые при необходимости подают сигнал родителям — такие гаджеты очень популярны в США и Европе.
Экстренный вызов.
* Место экстренного вызова. В некоторых западных странах при наборе с мобильного телефона номера службы спасения местонахождение человека, попавшего в беду, будет установлено даже без его разрешения – через сеть мобильной связи . Это позволяет
обойтись без специальных, зачастую слишком дорогих договоров на подключение специальной функции определения местонахождения.
* Автоаварии. Приложение для сотовых телефонов Pakoo позволяет точно определить ваше местонахождение (по GPS) и одним нажатим на кнопку передать данную информацию
аварийной службе .
* Спутниковые трекеры . Во время путешествий или занятий зимними видами спорта специальное устройство, например такое как Spot 2 Satellite Меssепgег, записывает ваш
путь. В случае бедствия с его помощью можно будет отправить текстовые сообщения через спутниковую систему Globarstar в службу спасення или друзьям. Абонентская плата за пользование такими устройствами может доходить до 4 тыс. руб. в год.
Читайте также:
Lexand SM-527