Что это за система?

Это система, позволяющая с достаточно высокой точностью определять местоположение объекта: широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.

Из чего состоит GPS?

GPS состоит из совокупности определенного количества искусственных спутников Земли (спутниковой системы NAVSTAR) и наземных станций слежения. В качестве абонентского оборудования служат индивидуальные GPS-приемники, способные принимать сигналы со спутников и по принятой информации вычислять свое местоположение.

Что представляет собой спутниковая система NAVSTAR?

В состав спутниковой системы NAVSTAR входят 24 искусственных спутника земли, находящихся на 6 различных круговых орбитах, которые расположены под углом 60° друг к другу. Период обращения одного спутника вокруг земли - 12 часов. На борту каждого спутника установлены атомные часы, обеспечивающие точность 10^-9 сек, вычислительно кодирующее устройство и передатчик мощностью 50 Вт, излучающий на частоте 1575.42 МГц.

Какую информацию спутники передают на Землю ?

Каждую миллисекунду спутники передают на Землю:

• свой статус (сообщение об исправности или неисправности);
• текущую дату;
• текущее время;
• данные альманаха;
• точное время отправки всей совокупности сообщений.

Что такое данные альманаха?

Это информация о том, в каком месте небесной сферы находится каждый спутник в определенный момент времени, т.е. орбитальные данные всех спутников.

Как происходит определение координат?

GPS-приемник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника и  вычисляет свои координаты. При этом, для определения 2-х координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с трёх спутников, а для определения высоты над уровнем моря - с четырёх.

Как GPS-приемник определяет расстояние до спутников?

Поскольку скорость распространения радиосигналов постоянна и равна скорости света, расстояние до спутников определяется по задержке времени приема сообщения GPS-приемником относительно времени отправки сообщения с борта спутника. Конечно, для точного определения этой задержки часы на спутниках и часы в GPS-приемнике должны быть синхронны.

Каковы источники погрешности при определении местоположения?

Основным источником погрешности было наличие, так называемого, режима "ограниченного доступа". В рамках которого априорно вводилась погрешность, с целью предотвращения использования системы в военных целях. С 1 мая 2000 года режим "ограниченного доступа" отключён. Таким образом сегодня источниками погрешности являются только неудачная геометрия взаимного расположения спутников, многолучевое распространение радиосигналов (влияние переотраженных радиоволн на приемник), ионосферные и атмосферные задержки сигналов и др.

Что представляет собой GPS-приемник?

Система GPS позволяет определить местоположение в любой точке на суше, на море и в околоземном пространстве. В зависимости от области применения, GPS-приемников весь спектр моделей можно разделить на четыре большие группы:

• Персональные GPS приемники. Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций: от базовых навигационных (включая возможность формирования и расчета маршрутов следования), до функции приема и передачи электронной почты.
• Автомобильные GPS приемники. Предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве. Они имеют возможность подключения внешней приемо-передающей аппаратуры для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты.
• Морские GPS приемники. Оснащены ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов.
• Авиационные GPS приемники. Используются для пилотирования летательных аппаратов.