ทุกวันนี้ คำว่า GPS มีมากขึ้นเรื่อย ๆ ใน โลกสมัยใหม่คุณสามารถนำทางภูมิประเทศได้ไม่เพียงแค่ใช้เข็มทิศหรือดวงดาวเท่านั้น แต่ยังต้องใช้ดาวเทียมด้วย คำว่า GPS เอง - ระบบนำทางด้วยดาวเทียมที่ให้การวัดระยะทาง หมายถึงระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (ภาษาอังกฤษ Global Positioning System - ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก) ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงที่โคจรรอบโลกของเรา

อุปกรณ์เหล่านี้ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์และมีอายุการใช้งานประมาณ 10 ปี พวกเขาสร้างเครือข่ายทั้งหมดซึ่งให้บริการฟรีแก่พลเรือน วันนี้มีการสร้างอุปกรณ์จำนวนมากที่ดำเนินการนำทางด้วยดาวเทียม นอกจากนี้ยังสามารถติดตามยานพาหนะโดยใช้ GPS เพื่อทราบพิกัดที่แน่นอน ณ เวลาปัจจุบัน

แต่ผู้ซื้อต้องเผชิญกับทางเลือกที่ยากลำบาก: ใช้อุปกรณ์ราคาแพงหรืออุปกรณ์จีนซึ่งถือว่าดี? โดยทั่วไปแล้ว บางส่วนมักจะตกตะลึงกับคำกล่าวที่ว่าสิ่งประดิษฐ์นี้ไร้ประโยชน์ ต้องอาศัยแผนที่ดั้งเดิมที่ "แม่นยำกว่า" ถึงเวลาแล้วที่จะไขตำนานมากมายเกี่ยวกับการนำทางด้วยดาวเทียมและอุปกรณ์ที่ทำให้เป็นไปได้

เพื่อให้เครื่องรับทำงานได้ก็เพียงพอที่จะสื่อสารกับดาวเทียมสองดวงแท้จริงแล้ว อุปกรณ์จำเป็นต้องมองเห็นดาวเทียมอย่างน้อยสองดวงเพื่อรับพิกัด วิธีการกำหนดตำแหน่งนี้เรียกว่า "การตรึงสองมิติ" คุณสามารถค้นหาละติจูดและลองจิจูดของคุณได้ แต่การสื่อสารกับดาวเทียมตั้งแต่สี่ดวงขึ้นไปจะช่วยให้คุณทราบรายละเอียดของข้อมูลได้ อุปกรณ์ยังเริ่มแสดงความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล

ตัวนำทาง GPS นั้นไร้ประโยชน์จริง ๆ พวกมันถูกแทนที่ด้วยแผนที่ธรรมดาได้อย่างง่ายดายคำสั่งนี้มีตรรกะในตัวเอง อันที่จริง ครั้งหนึ่งผู้คนใช้ชีวิตได้ค่อนข้างดีโดยไม่มีคอมพิวเตอร์ รถยนต์ เครื่องบินและดาวเทียม การนำทางด้วย GPS กลายเป็นขั้นตอนต่อไปของวิวัฒนาการของเทคโนโลยี ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะทำโดยไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว คุณเพียงแค่ต้องใช้เวลามากในการกำหนดประเทศ เมือง ถนน และบ้านที่ต้องการ จากนั้นถึงจุดนี้จำเป็นต้องวางเส้นทางที่สมเหตุสมผลซึ่งจะใช้เวลานาน แต่เครื่องนำทาง GPS จะใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์จะสามารถคำนึงถึงความแตกต่าง เช่น การหลีกเลี่ยงถนนที่เก็บค่าผ่านทาง การเลือกทางหลวง ฯลฯ ไม่จำเป็นต้องมีทักษะพิเศษสำหรับสิ่งนี้ แต่ในการทำงานกับการ์ดธรรมดาบุคคลจะต้องมีหนังสือมากกว่าหนึ่งเล่ม จะต้อง แผนที่ถนนประเทศ ภูมิภาค หรือเมือง การวางเส้นทางด้วยตนเองอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง เนื่องจากต้องมีการปรับเปลี่ยนขั้นสุดท้ายด้วย ควรเข้าใจว่าคุณสามารถผ่านไปยังเมืองต่างประเทศได้ดังนั้นจึงอาจไม่มีบัตรอยู่ในมือ และต้องใช้น้ำมันและเส้นประสาทเท่าไรในการกลับสู่เส้นทางที่ถูกต้อง? แต่แผนที่โลกทั้งชุดจากผู้ผลิตชื่อดัง IGO จะใช้พื้นที่ประมาณ 8 กิกะไบต์ซึ่งสามารถใส่กับผู้ให้บริการที่มีพื้นที่น้อยกว่าตารางเซนติเมตรได้อย่างง่ายดาย รุ่นกระดาษของการ์ดจำนวนดังกล่าวจะไม่พอดีกับรถด้วยซ้ำ คุณจึงสามารถเปรียบเทียบเนวิเกเตอร์กับแผนที่ทั่วไปได้ เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์ดีด

ในเนวิเกเตอร์ สิ่งสำคัญคือแผนที่ "ถูกต้อง"บ่อยครั้งที่ความสนใจมุ่งเน้นไปที่ข้อเท็จจริงที่ว่าแผนที่และผู้ผลิตมีความสำคัญในเนวิเกเตอร์ แต่ชิป โปรเซสเซอร์ และ RAM จะจางหายไปในพื้นหลัง ในความเป็นจริงสถานการณ์เกือบจะตรงกันข้าม เมื่อเลือกคอมพิวเตอร์ การมุ่งเน้นเฉพาะระบบปฏิบัติการและโปรแกรมที่ติดตั้งไว้เป็นเรื่องโง่เขลา คุณสามารถใส่ "ซอฟต์แวร์" ใดก็ได้ที่นี่ แต่การเปลี่ยนส่วนประกอบอาจกลายเป็นปัญหาเมื่อเวลาผ่านไป สถานการณ์คล้ายกับเนวิเกเตอร์ แต่ถ้าชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์หาซื้อได้ง่าย อุปกรณ์นำทางด้วยดาวเทียมก็ไม่ใช่เรื่องง่าย โดยปกติแล้วจะไม่มีอะไรอื่นนอกจากตัวชิปสื่อสาร แบตเตอรี่ จอแสดงผล และหน่วยความจำ คุณควรให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดเมื่อเลือกเนวิเกเตอร์ หลังจากการซื้อแล้ว ไม่น่าจะปรับปรุงได้ ตรงกันข้ามกับการ์ดที่บันทึกไว้ในผู้ให้บริการ นอกจากนี้ อุปกรณ์สมัยใหม่มักทำงานบนระบบปฏิบัติการ Windows หรือ Android ทำให้ง่ายต่อการติดตั้ง บัตรที่แตกต่างกันแต่ยังรวมถึงระบบนำทางทั้งหมดด้วยแพ็คเกจของตัวเอง และถ้าคุณเชื่อในตำนานนี้และประหยัดเงิน ปรากฎว่าแม้มีแผนที่ที่ดี ก็จะทำงานช้าและมีหน้าจอที่ไม่ดี

เครื่องนำทางเกือบทั้งหมดผลิตในประเทศจีน ดังนั้นจึงไม่มีความแตกต่างพื้นฐานว่าจะซื้ออุปกรณ์ใดในความเป็นจริงข้อความนี้มีข้อผิดพลาด บางครั้งคุณไม่ควรเชื่อสติกเกอร์ที่รับประกันการผลิตของเกาหลี ยุโรป หรืออเมริกา บ่อยครั้งที่ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยังคงเป็นภาษาจีน และถึงกระนั้นก็ยังมีช่องว่างด้านคุณภาพระหว่างแต่ละรุ่น อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในประเทศจีนมีโรงงานหลายแห่งที่ติดตั้งด้วยวิธีต่างๆ คนที่ทันสมัยที่สุดมีสายพานลำเลียงซึ่งดีบั๊ก กระบวนการทางเทคโนโลยี, และมีผู้ที่ทำการบัดกรี "ที่หัวเข่า" และการได้มา - ตามหลักการ "ถ้ามันใช้งานได้" ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะเลือกรุ่นที่พิสูจน์แล้วด้วย ความคิดเห็นที่ดีแม้ว่าคุณจะต้องจ่ายเพิ่มก็ตาม

ซื้อเนวิเกเตอร์โดยตรงจากร้านค้าออนไลน์ของจีนจะดีกว่าข้อเสียประการแรกของวิธีนี้ชัดเจนในทันที - ขาดการรับประกัน คุณจะต้องจัดการกับผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ที่เข้าใจยากและไม่ใช่ความจริงที่ว่าเป็นภาษารัสเซีย และในกรณีที่เครื่องเสีย คุณจะต้องใช้เวลาหาผู้เชี่ยวชาญที่จะตกลงจัดการกับแกดเจ็ตแปลกๆ ในท้ายที่สุด ความเสี่ยงเหล่านี้มีมากกว่าเงินออมเพียงเล็กน้อย และคุณภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวมักจะเป็นเช่นนั้นซึ่งการพังทลายสามารถตามมาได้ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ไร้ประโยชน์สำหรับการใช้งานในระยะยาว

ระบบนำทางที่ดีที่สุดผลิตภายใต้แบรนด์ Pioneerมักกล่าวกันว่าเครื่องนำทางเหล่านี้เหมาะสมที่สุดกับความเป็นจริงของเรา เนื่องจากสามารถติดตั้งแพ็คเกจนำทางที่ไม่มีใบอนุญาตได้ ในความเป็นจริงมีเครื่องนำทาง Pioneer จริง ๆ ประมาณโหลซึ่งติดตั้งดัชนี AVIC และคุณสามารถดูอุปกรณ์ที่มีตราสินค้าจริง ๆ ได้จากเว็บไซต์ของผู้ผลิต แต่สิ่งที่อยู่ในตลาดของเราภายใต้หน้ากากของผลิตภัณฑ์ของแบรนด์ที่เคารพนี้บางครั้งผู้ขายเองก็ไม่สามารถอธิบายได้ เป็นที่เชื่อกันว่าในพื้นที่เปิดโล่งของเรามี "ผู้บุกเบิก" ประมาณร้อยรายการสำหรับขาย ตลาดเต็มไปด้วยคลื่นของปลอมและผู้ที่ต้องการเข้าร่วมและหารายได้จากมัน เราสามารถพูดถึงคุณภาพแบรนด์แบบใดในเงื่อนไขเหล่านี้ บ่อยครั้งที่ไม่ทราบแน่ชัดว่าเครื่องนำทางดังกล่าวผลิตขึ้นที่ไหน ใช้ส่วนประกอบใดบ้าง และมีการควบคุมคุณภาพหรือไม่ ภายใต้ชื่อเดียวกัน มีรุ่นต่างๆ ที่ผลิตในโรงงานต่างๆ และใช้ฐานองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ดังนั้นหากคุณกำลังมองหาคุณภาพของแบรนด์ Pioneer คุณควรใส่ใจกับซีรีส์ AVIC และพวกเขาเริ่มปลอมแบรนด์นี้เพราะชื่อเสียงความดังของเครื่องหมายการค้า ตัวอย่างเช่นในยูเครนผลิตภัณฑ์นี้ไม่ได้จัดหาอย่างเป็นทางการ

เครื่องนำทางต้องการคุณสมบัติการเตือนด้วยเสียงตำนานนี้อาจทำให้ผู้ที่ไม่เข้าใจอุปกรณ์เหล่านี้ตกใจ ในความเป็นจริงฟังก์ชั่นนี้ไม่ได้อยู่ที่อุปกรณ์ แต่เป็นโปรแกรมที่ติดตั้งอยู่ในนั้น เพื่อให้เครื่องนำทางสามารถประกาศการเลี้ยวหรือทิศทางการเคลื่อนที่ด้วยเสียงได้ จำเป็นต้องมีลำโพง จำเป็นต้องมีฟังก์ชันการแจ้งเตือนเพื่อแจ้งให้คนขับทราบเกี่ยวกับคุณสมบัติของเส้นทาง ในความเป็นธรรมควรสังเกตว่าเกือบทุกคนมี โปรแกรมที่ทันสมัยการนำทาง

นักเดินเรือสื่อสารกับดาวเทียมอเมริกันในความเป็นจริงควรเข้าใจว่าอุปกรณ์เป็นเครื่องรับทั่วไป สามารถรับสัญญาณได้เท่านั้นไม่มีคำถามเกี่ยวกับการแผ่รังสีที่นี่

หากคุณใช้ GPS ชาวอเมริกันจะสามารถติดตามตำแหน่งได้รังสีจากเครื่องนำทางมีขนาดเล็กพอๆ กับไฟฉายหรือกล้อง ดังนั้นจึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตาม

เนวิเกเตอร์โกหก พวกเขาไม่มีเส้นทางทั้งหมดเนวิเกเตอร์ใด ๆ มักจะสามารถระบุพิกัดตำแหน่งปัจจุบันเท่านั้น - ละติจูด ลองจิจูด และระดับความสูง ส่วนที่เหลือตกลงบนไหล่ของ ซอฟต์แวร์บรรจุอยู่ในเครื่องดนตรีนี้ และหากแผนที่อิเล็กทรอนิกส์ไม่มีลำธาร เส้นทาง หรือแม้แต่ถนนตื้นๆ เหมือนกัน นั่นก็ไม่ใช่คำถามสำหรับอุปกรณ์เอง แต่สำหรับโปรแกรมของมัน และอย่าคิดว่าจะสามารถดาวน์โหลดแผนที่จากดาวเทียมได้อย่างที่บางคนคิด

หน้าจอสัมผัสในระบบนำทางไม่สะดวกต้องเข้าใจว่าความสะดวกสบายเป็นปัจจัยส่วนตัว ผู้ใช้หลายคนเชื่อว่าด้วยการถือกำเนิดของระบบสัมผัสและแม้แต่หน้าจอแบบ capacitive ในอุปกรณ์ดังกล่าว พวกเขามีการจัดการที่ดีขึ้นมาก ความเร็วในการทำงานในเมนูเพิ่มขึ้น - เพียงคลิกที่รายการที่ต้องการด้วยนิ้วของคุณและไม่ต้องเลือกโดยใช้ปุ่ม จริงด้วยความน่าเชื่อถือไม่ใช่ทุกอย่างที่ง่ายนัก เซ็นเซอร์เสียจะทำให้อุปกรณ์ "ตาย" โดยอัตโนมัติ อุปกรณ์ปุ่มกดแตกยังไม่ค่อยบ่อยนัก

GLONASS ดีกว่า GPSจำนวนดาวเทียมในกลุ่มดาว GLONASS ของรัสเซียพูดอย่างเป็นกลางคือครึ่งหนึ่งของดาวเทียมอเมริกัน นอกจากนี้ภายใต้คลินตันการรบกวนที่แนะนำโดยปลอมในช่วงพลเรือนของ GPS หายไปซึ่งทำให้การกำหนดพิกัดแม่นยำยิ่งขึ้น จริงอยู่ที่อุปกรณ์สมัยใหม่สามารถทำงานพร้อมกันกับทั้งสองระบบได้ ซึ่งจะได้ประโยชน์จากความแม่นยำเท่านั้น

เป็นการดีกว่าที่จะเลือกเนวิเกเตอร์เฉพาะทางไม่มีความลับที่ทุกวันนี้สมาร์ทโฟนเกือบทั้งหมดและแท็บเล็ตจำนวนมากติดตั้งชิป GPS แต่งานของพวกเขาในฐานะเครื่องนำทางมีความสมเหตุสมผลเพียงใด หรือว่ายังดีกว่าที่จะไว้วางใจอุปกรณ์พิเศษที่ออกแบบมาสำหรับสิ่งนี้โดยเฉพาะ เมื่อสมาร์ทโฟนมีหน้าจอเส้นทแยงมุม 2.8-3.5 นิ้ว จะสูญเสียอุปกรณ์นำทางขนาด 5-7 นิ้วที่ใช้งานได้ง่ายอย่างเห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม วันนี้ ตลาดอุปกรณ์เคลื่อนที่มีการเปลี่ยนแปลง ขนาดของสมาร์ทโฟนเติบโตขึ้นมีรุ่นที่มีหน้าจอ 5 และ 6 นิ้ว ใช่ และแท็บเล็ตมีหน้าจอตั้งแต่ 7 ถึง 12 นิ้ว ขนาดหน้าจอที่เพิ่มขึ้นในอดีตหายไป จริงอยู่ที่ควรเข้าใจว่าการทำงานของ GPS ในโทรศัพท์หรือแท็บเล็ตมักจะใช้พลังงานมากกว่า ที่ซึ่งเครื่องนำทางธรรมดาจะมีชีวิตอยู่ได้ 1 วัน สมาร์ทโฟนสามารถช่วยได้เพียงสองสามชั่วโมงเท่านั้น แต่ถ้าคุณใช้อุปกรณ์ในรถยนต์และไม่ได้เดินเท้า ค่าใช้จ่ายพิเศษจะช่วยได้ วันนี้เน้นที่ความเก่งกาจของแกดเจ็ต สมาร์ทโฟนไม่เพียงแต่สามารถโทรออกเท่านั้น แต่ยังแทนที่เครื่องนำทาง เครื่องอ่าน แท็บเล็ต และกล้องถ่ายรูปอีกด้วย นักเดินเรือที่มีความเชี่ยวชาญสูงจึงเสียไพ่ตายไป

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกา รัสเซีย สหภาพยุโรป และจีน เราจะอธิบายว่าการสนับสนุนเทคโนโลยีการนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างไร และเราจะอธิบายถึงคีย์และฟังก์ชันเพิ่มเติมของเครื่องรับการนำทางที่ทันสมัย

จีพีเอส

ระบบ GPS (Global Positioning System) ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในกองทัพ เริ่มดำเนินการในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 แต่จนถึงปี 2000 การจำกัดตำแหน่งที่ตั้งเทียมได้จำกัดความสามารถในการใช้เพื่อวัตถุประสงค์พลเรือนอย่างมาก

หลังจากยกเลิกข้อจำกัดด้านความแม่นยำในการกำหนดพิกัด ข้อผิดพลาดลดลงจาก 100 เป็น 20 ม. (ในเครื่องรับ GPS รุ่นล่าสุดที่มี เงื่อนไขในอุดมคติข้อผิดพลาดไม่เกิน 2 ม.) เงื่อนไขดังกล่าวทำให้สามารถใช้ระบบสำหรับงานทั่วไปและงานพิเศษได้หลากหลาย:

• การกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน
• การนำทาง การขับรถในเส้นทางโดยอ้างอิงแผนที่ตามสถานที่จริง
• การซิงโครไนซ์เวลา

วงโคจรของดาวเทียม GPS ตัวอย่างการมองเห็นของดาวเทียมจากจุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวโลก Visible sat คือจำนวนดาวเทียมที่มองเห็นได้เหนือขอบฟ้าของผู้สังเกตภายใต้สภาวะที่เหมาะสม (พื้นที่โล่ง)

GLONASS

GPS แบบอะนาล็อกของรัสเซีย - GLONASS (ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก) - ถูกนำไปใช้งานในปี 2538 แต่เนื่องจากเงินทุนไม่เพียงพอและอายุการใช้งานสั้นของดาวเทียมจึงไม่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ปี พ.ศ. 2544 ถือได้ว่าเป็นการเกิดครั้งที่สองของระบบ เมื่อมีการนำโปรแกรมเป้าหมายสำหรับการพัฒนามาใช้ ซึ่ง GLONASS ได้กลับมาทำงานอย่างเต็มตัวอีกครั้งในปี พ.ศ. 2553

ปัจจุบัน ดาวเทียม GLONASS 24 ดวงทำงานในวงโคจร ซึ่งครอบคลุมทั้งหมด โลก.
อุปกรณ์สำหรับผู้บริโภครุ่นล่าสุดใช้ GPS และ GLONASS เป็นระบบเสริม โดยเชื่อมต่อกับดาวเทียมที่พบได้ใกล้ที่สุด ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วและความแม่นยำในการทำงานได้อย่างมาก

ตัวอย่าง: อุปกรณ์นำทางและสื่อสารในรถยนต์ GPS/GLONASS ที่ใช้ Android OS ซึ่งพัฒนาโดยทีม Promwad สำหรับสำนักออกแบบของรัสเซีย รองรับการใช้งาน GSM/GPRS/3G อุปกรณ์จะอัปเดตข้อมูลการจราจรตามเวลาจริงโดยอัตโนมัติและเสนอเส้นทางที่ดีที่สุดแก่ผู้ขับขี่โดยคำนึงถึงสภาพการจราจรที่ติดขัด

ขณะนี้ระบบดาวเทียมอีกสองระบบอยู่ระหว่างการพัฒนา: European Galileo และ Chinese Compass

กาลิเลโอ

กาลิเลโอ - โครงการความร่วมมือ สหภาพยุโรปและองค์การอวกาศยุโรป ประกาศในปี 2545 ในขั้นต้น คาดว่าภายในต้นปี 2553 ดาวเทียม 30 ดวงจะทำงานในวงโคจรใกล้โลกขนาดกลางภายในระบบนี้ แต่แผนนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้ ตอนนี้วันที่โดยประมาณสำหรับการเริ่มปฏิบัติการของกาลิเลโอคือปี 2014 อย่างไรก็ตาม คาดว่าการใช้งานระบบเต็มรูปแบบจะเริ่มขึ้นไม่ช้ากว่าปี 2020

เข็มทิศ

นี่คือขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาระบบนำทางภูมิภาค Beidou ของจีน ซึ่งเริ่มใช้งานหลังจากปล่อยดาวเทียม 10 ดวงเมื่อสิ้นปี 2554 ปัจจุบันให้บริการครอบคลุมในเอเชียและแปซิฟิก แต่คาดว่าจะครอบคลุมทั่วโลกภายในปี 2563

การเปรียบเทียบวงโคจรของระบบนำทางด้วยดาวเทียม GPS, GLONASS, Galileo และ Compass (วงโคจรโลกปานกลาง - MEO) กับวงโคจรของสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและชุดดาวเทียมอิริเดียมในวงโคจรต่ำ ตลอดจนวงโคจรค้างฟ้า และขนาดของโลก

รองรับ GNSS

การสนับสนุนเทคโนโลยีระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นถูกนำมาใช้บนพื้นฐานของเครื่องรับสัญญาณการนำทางซึ่งสามารถทำได้ในเวอร์ชันต่างๆ:

• เสาอากาศอัจฉริยะ - โมดูลประกอบด้วยเสาอากาศเซรามิกและเครื่องรับสัญญาณนำทาง ข้อดี: ความกะทัดรัด ไม่ต้องการการประสานงาน ลดต้นทุนในการพัฒนาโดยลดเวลา
• MCM (โมดูลชิปหลายตัว) - ชิปที่รวมส่วนประกอบทั้งหมดของเครื่องรับการนำทาง
• OEM - บอร์ดหุ้มฉนวนรวมถึงตัวประมวลผลอินเทอร์เฟซ RF และตัวประมวลผลความถี่เบสแบนด์ (RF-frontend + เบสแบนด์), ตัวกรอง SAW และท่อ นี่คือทางออกที่ได้รับความนิยมสูงสุดในขณะนี้

โมดูลการนำทางเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์หรือระบบบนชิปผ่านอินเทอร์เฟซ UART/RS-232 หรือ USB

พารามิเตอร์หลักของเครื่องรับนำทาง

ก่อนที่เครื่องรับนำทางจะสามารถให้ข้อมูลตำแหน่งได้ เครื่องจะต้องมีข้อมูลสามชุด:

1. สัญญาณดาวเทียม
2. Almanac - ข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์โดยประมาณของวงโคจรของดาวเทียมทั้งหมดรวมถึงข้อมูลสำหรับการปรับเทียบนาฬิกาและลักษณะไอโอโนสเฟียร์
3. Ephemeris - พารามิเตอร์ที่แน่นอนของวงโคจรและนาฬิกาของดาวเทียมแต่ละดวง

ลักษณะ ที.ที.เอฟแสดงระยะเวลาที่เครื่องรับใช้ในการค้นหาสัญญาณจากดาวเทียมและกำหนดตำแหน่ง หากเครื่องรับเป็นของใหม่หรือปิดเครื่องเป็นเวลานาน หรือถูกย้ายเป็นระยะทางไกลตั้งแต่ครั้งล่าสุดที่เปิด เวลาในการรับชุดข้อมูลที่จำเป็นและแก้ไขตำแหน่งจะเพิ่มขึ้น

ผู้ผลิตเครื่องรับใช้วิธีการต่างๆ เพื่อลด TTFF รวมถึงการดาวน์โหลดและจัดเก็บ almanacs และ ephemeris ผ่านเครือข่ายข้อมูลไร้สาย (เรียกว่า Assisted GPS หรือ A-GPS) ซึ่งเร็วกว่าการดึงข้อมูลนี้จากสัญญาณ GNSS

เริ่มเย็นอธิบายถึงสถานการณ์ที่ผู้รับจำเป็นต้องได้รับข้อมูลทั้งหมดเพื่อระบุตำแหน่ง อาจใช้เวลาถึง 12 นาที

เริ่มต้นที่อบอุ่นอธิบายสถานการณ์ที่ผู้รับมีข้อมูลที่จำเป็นเกือบทั้งหมดในหน่วยความจำ และจะระบุตำแหน่งภายในหนึ่งนาที

หนึ่งในพารามิเตอร์หลักของโมดูลการนำทางในอุปกรณ์เคลื่อนที่คือการใช้พลังงาน โมดูลใช้พลังงานในปริมาณที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน ระยะการค้นหาดาวเทียม (TTFF) มีลักษณะเฉพาะคือการใช้พลังงานสูงและการติดตามโดยใช้พลังงานต่ำ ผู้ผลิตยังใช้แผนการต่างๆ เพื่อลดการใช้พลังงาน เช่น กำหนดให้โมดูลเข้าสู่โหมดสลีปเป็นระยะๆ

ตามกฎแล้ว โมดูลทั้งหมดจะออกข้อมูลโดยใช้โปรโตคอลข้อความ NMEA-0183แต่นอกเหนือจากโปรโตคอลข้อความที่ระบุแล้ว ผู้ผลิตแต่ละรายยังมีโปรโตคอลไบนารี (Binary) ของตนเอง ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนการกำหนดค่าโมดูลสำหรับการใช้งานเฉพาะหรือเข้าถึงฟังก์ชันเพิ่มเติม ตลอดจนเข้าถึงการวัดดิบ โปรโตคอลไบนารีนั้นสะดวกสำหรับการใช้งานบนไมโครคอนโทรลเลอร์เพราะ ไม่จำเป็นต้องแปลงจากข้อความเป็นข้อมูลไบนารี จึงช่วยประหยัดหน่วยความจำโปรแกรมโดยกำจัดไลบรารีสตริงและเวลาในการแปลง

มาตรฐาน NMEA-2000เป็นวิวัฒนาการของโปรโตคอล NMEA-0183 ในฐานะเลเยอร์กายภาพ NMEA-2000 ใช้ CAN บัส ซึ่งได้รับเลือกเนื่องจากมีความปลอดภัยสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ RS-232 จากมุมมองของโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูล NMEA-2000 แตกต่างจากรุ่นก่อนอย่างมากเนื่องจาก ใช้โปรโตคอลไบนารีตามมาตรฐาน SAE J1939

อัตราการอัปเดตข้อมูลตำแหน่งและความเร็วของโมดูลทั้งหมดคือ 1 Hz แต่ถ้าจำเป็น สามารถเพิ่มเป็น 5 หรือ 10 Hz

ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน โมดูลสามารถกำหนดค่าสำหรับเฉพาะได้ ลักษณะไดนามิกซึ่งควรติดตาม (เช่น ความเร่งสูงสุดของวัตถุ) สิ่งนี้ช่วยให้คุณใช้อัลกอริทึมที่เหมาะสมที่สุดและปรับปรุงคุณภาพของการวัด

ในการดำเนินการนำทาง โมดูลจะต้องรับสัญญาณจากดาวเทียมหลายดวงพร้อมกัน เช่น มีหลาย ช่องรับ. วันนี้หมายเลขนี้มีตั้งแต่ 12 ถึง 88

ความแม่นยำของตำแหน่ง GPS อยู่ที่ 15 ม. โดยเฉลี่ย เนื่องจากสัญญาณที่ใช้ไม่ถูกต้อง อิทธิพลของบรรยากาศที่มีต่อการแพร่กระจายของสัญญาณวิทยุ คุณภาพของคริสตัลออสซิลเลเตอร์ในเครื่องรับ ฯลฯ แต่ด้วยความช่วยเหลือของ วิธีการแก้ไข เป็นไปได้ที่จะปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่ง เทคโนโลยีนี้เรียกว่า จีพีเอสแบบดิฟเฟอเรนเชียล. มีวิธีแก้ไขสองวิธี: DGPS ภาคพื้นดินและดาวเทียม

ในวิธีการแก้ไขภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินที่มีการแก้ไขค่าดิฟเฟอเรนเชียลจะตรวจสอบตำแหน่งที่ทราบและสัญญาณจากดาวเทียมนำทางอย่างต่อเนื่อง จากข้อมูลนี้ ค่าการแก้ไขจะถูกคำนวณที่สามารถส่งโดยใช้เครื่องส่ง VHF หรือ LW ไปยังเครื่องรับ DGPS มือถือในรูปแบบ อาร์.ที.ซี.เอ็ม. จากข้อมูลที่ได้รับ ผู้บริโภคสามารถปรับขั้นตอนการกำหนดตำแหน่งของตนเองได้ ความแม่นยำของวิธีนี้คือ 1-3 เมตร และขึ้นอยู่กับระยะทางไปยังตัวส่งข้อมูลการแก้ไขและคุณภาพของสัญญาณ

วิธีดาวเทียมเช่นระบบ WAAS(ระบบเสริมบริเวณกว้าง) มีจำหน่ายใน อเมริกาเหนือและระบบ EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System) ที่มีในยุโรป ส่งข้อมูลแก้ไขจากดาวเทียมค้างฟ้า อพื้นที่รับสัญญาณขนาดใหญ่กว่าวิธีภาคพื้นดิน

ระบบแก้ไขความแตกต่างบนดาวเทียม (SBAS - Space Based Augmentation Systems) สามารถปรับปรุงความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และความพร้อมใช้งานของระบบนำทางโดยการรวมข้อมูลภายนอกในกระบวนการคำนวณ

สาธิตหลักการทำงานของระบบ WAAS (Wide Area Augmentation System) ประเทศสหรัฐอเมริกา

หนึ่งในตัวแปรหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำของตำแหน่งและความเสถียรของการรับสัญญาณคือ ความไว. โดยปกติจะพิจารณาจากคุณภาพของเครื่องขยายเสียงที่มีสัญญาณรบกวนต่ำที่อินพุตของเครื่องรับและความซับซ้อนของอัลกอริทึมการประมวลผลแบบดิจิทัลที่นำมาใช้ ค่าทั่วไปสำหรับเครื่องรับที่ทันสมัยอยู่ในช่วง 143 dBm สำหรับการค้นหาและ 160 dBm สำหรับการติดตาม

นอกจากตำแหน่งแล้ว GNSS ยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับเวลาที่แน่นอนอีกด้วย ตามกฎแล้วเครื่องรับทั้งหมดมีเอาต์พุต กปปส(พัลส์ต่อวินาที, พัลส์ต่อวินาที) - เครื่องหมายวินาที (1 Hz) ที่ซิงโครไนซ์กับมาตราส่วนเวลา UTC อย่างแม่นยำ

ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมของอุปกรณ์นำทาง

การนับคนตาย. ตามข้อมูลทิศทางและระยะทาง (จากเซ็นเซอร์เสริม) เครื่องรับสามารถคำนวณตำแหน่งในกรณีที่ไม่มีสัญญาณดาวเทียม (เช่น ในอุโมงค์ ในลานจอดรถใต้ดิน และในเขตเมืองที่มีผู้คนหนาแน่น)

บางโมดูลมีความสามารถในการเชื่อมต่อหน่วยความจำแฟลชโดยตรง (เช่น ผ่าน SPI) กับโมดูลสำหรับ บันทึกการติดตามด้วยความถี่ที่ต้องการ คุณลักษณะนี้ช่วยลดความจำเป็นในการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แยกต่างหาก หรืออาจมีประโยชน์สำหรับการลดการใช้พลังงานให้เหลือน้อยที่สุด (เช่น ระบบบนชิปสามารถอยู่ในสถานะสลีป)

สิ่งนี้ทำให้ภาพรวมของเทคโนโลยีการนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกสมบูรณ์ ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ. ตัวอย่างโครงการที่เสร็จสมบูรณ์โดยใช้ GLONASS และ GPS สามารถดูได้ในหน้านี้

หลายคนเคยได้ยินคำว่า GPS, GLONASS, GALILEO คนส่วนใหญ่รู้ว่าแนวคิดเหล่านี้หมายถึงระบบดาวเทียมนำทาง (ต่อไปนี้จะเรียกว่า NSS)

ตัวย่อ GPS หมายถึง NSS NAVSTAR ของอเมริกา ระบบนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร แต่ยังถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์พลเรือนด้วย เช่น การกำหนดตำแหน่งสำหรับผู้ใช้ทางอากาศ ทางบก และทางทะเล

ในสหภาพโซเวียต การพัฒนา NSS GLONASS ของตนเองถูกปกปิดเป็นความลับ หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตทำงานในทิศทางนี้ เวลานานไม่ได้ดำเนินการ ดังนั้น NAVSTAR จึงกลายเป็นระบบส่วนกลางเพียงระบบเดียวที่ใช้ในการระบุตำแหน่งที่ใดก็ได้ในโลก แต่มีเพียงสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่เข้าถึงจุดประสงค์อื่นของระบบนี้ นั่นคือคำแนะนำ มหาประลัยตามเป้าหมาย และอีกหนึ่งปัจจัยที่ไม่สำคัญ - ตามการตัดสินใจของกรมทหารสหรัฐฯ สามารถปิดสัญญาณ "พลเรือน" จากดาวเทียมนำทางและเครื่องบินโดยสารของอเมริกาได้ เรือจะสูญเสียทิศทาง การผูกขาดการควบคุมระบบดาวเทียมของสหรัฐฯ นี้ไม่เหมาะกับหลายๆ ประเทศ รวมทั้งรัสเซียด้วย ดังนั้นหลายประเทศในรัสเซีย อินเดีย ญี่ปุ่น ประเทศในยุโรป และจีน จึงเริ่มพัฒนาตำแหน่ง NSS ของตนเอง ระบบทั้งหมดเป็นระบบสองวัตถุประสงค์ - สามารถส่งสัญญาณได้สองประเภท: สำหรับวัตถุพลเรือนและด้วยความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้บริโภคทางทหาร หลักการทำงานพื้นฐานของระบบนำทางคือความเป็นอิสระโดยสมบูรณ์: ระบบไม่ได้รับสัญญาณใด ๆ จากผู้ใช้ (ไม่มีคำขอ) และมี ระดับสูงการป้องกันเสียงรบกวนและความน่าเชื่อถือ

การสร้างและการดำเนินงานของ NSS ใด ๆ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงซึ่งควรเป็นของรัฐของประเทศกำลังพัฒนาเนื่องจากการวางแนวทางทหารเนื่องจากเป็นอาวุธทางยุทธศาสตร์ ในกรณีของความขัดแย้งทางอาวุธ เทคโนโลยีการนำทางด้วยดาวเทียมสามารถใช้ได้ไม่เฉพาะกับเป้าหมายของอาวุธเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทิ้งสินค้า สนับสนุนการเคลื่อนไหวของหน่วยทหาร มีเทคโนโลยีระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียมเป็นของตัวเอง

ระบบ GLONASS ของรัสเซียใช้หลักการกำหนดตำแหน่งเช่นเดียวกับระบบของอเมริกา ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2525 ดาวเทียม GLONASS ดวงแรกขึ้นสู่วงโคจรของโลก แต่ระบบดังกล่าวเริ่มใช้งานในปี พ.ศ. 2536 เท่านั้น ดาวเทียมของระบบรัสเซียส่งสัญญาณความแม่นยำมาตรฐาน (ST) อย่างต่อเนื่องในย่านความถี่ 1.6 GHz และสัญญาณความแม่นยำสูง (HT) ในย่านความถี่ 1.2 GHz การรับสัญญาณ CT มีให้สำหรับผู้ใช้ทุกคนของระบบและให้การระบุพิกัดแนวนอนและแนวตั้ง เวกเตอร์ความเร็ว และเวลา ตัวอย่างเช่น ในการระบุพิกัดและเวลาอย่างแม่นยำ จำเป็นต้องรับและประมวลผลข้อมูลจากดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวงของระบบ GLONASS ระบบ GLONASS ทั้งหมดประกอบด้วยดาวเทียมยี่สิบสี่ดวงในวงโคจรเป็นวงกลมที่ระดับความสูงประมาณ 19,100 กม. ระยะเวลาการโคจรของแต่ละคนคือ 11 ชั่วโมง 15 นาที ดาวเทียมทั้งหมดอยู่ในระนาบการโคจรสามระนาบ - แต่ละดวงมียาน 8 ลำ การกำหนดค่าตำแหน่งให้ครอบคลุมทั่วโลกของช่องนำทาง ไม่เพียงแต่พื้นผิวโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่ใกล้โลกด้วย ระบบ GLONASS ประกอบด้วยศูนย์ควบคุมและเครือข่ายสถานีตรวจวัดและควบคุมที่ตั้งอยู่ทั่วรัสเซีย ผู้บริโภคแต่ละรายที่ได้รับสัญญาณการนำทางจากดาวเทียม GLOGASS จะต้องมีเครื่องรับสัญญาณการนำทางและอุปกรณ์ประมวลผลที่ช่วยให้พวกเขาสามารถคำนวณพิกัด เวลา และความเร็วของตนเองได้

ปัจจุบันระบบ GLONASS ไม่ได้ให้ผู้ใช้เข้าถึงบริการได้ 100% แต่จะถือว่ามีดาวเทียมสามดวงบนขอบฟ้าที่มองเห็นได้ของรัสเซีย ซึ่งตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าทำให้ผู้ใช้สามารถคำนวณตำแหน่งของตนได้ ขณะนี้ดาวเทียม GLONASS-M อยู่ในวงโคจรของโลก แต่หลังจากปี 2558 มีการวางแผนที่จะแทนที่ด้วยดาวเทียมรุ่นใหม่ - GLONASS-K ดาวเทียมใหม่จะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น (ขยายระยะเวลาการรับประกัน ความถี่ที่สามสำหรับผู้ใช้พลเรือนจะปรากฏขึ้น ฯลฯ) อุปกรณ์จะเบาขึ้นสองเท่า - 850 กก. แทนที่จะเป็น 1,415 กก. นอกจากนี้ เพื่อรักษาความสามารถในการทำงานของระบบทั้งหมด จำเป็นต้องมีการเปิดตัว GLONASS-K เพียงกลุ่มเดียวต่อปี ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมได้อย่างมาก เพื่อนำระบบ GLONASS ไปใช้และรับประกันการจัดหาเงินทุน อุปกรณ์ของระบบนำทางนี้ได้รับการติดตั้งในทุกงานที่ได้รับมอบหมาย ยานพาหนะ: เครื่องบิน เรือ การขนส่งทางบก ฯลฯ วัตถุประสงค์หลักอีกประการของระบบ GLONASS คือการจัดหา ความมั่นคงของชาติประเทศ. อย่างไรก็ตาม ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า อนาคตของระบบนำทางของรัสเซียจะไม่ไร้เมฆ

ระบบกาลิเลโอถูกสร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้บริโภคชาวยุโรปมีระบบนำทางอิสระ - เป็นอิสระจากสหรัฐอเมริกาเป็นอันดับแรก แหล่งเงินทุนของโครงการนี้อยู่ที่ประมาณ 1 หมื่นล้านยูโรต่อปี และหนึ่งในสามมาจากงบประมาณ และอีกสองในสามมาจากบริษัทเอกชน ระบบกาลิเลโอประกอบด้วยดาวเทียม 30 ดวงและภาคพื้นดิน เริ่มแรก จีนและอีก 28 รัฐเข้าร่วมโครงการกาลิเลโอ รัสเซียกำลังเจรจาปฏิสัมพันธ์ของระบบนำทางของรัสเซียกับ GALILEO ของยุโรป ยกเว้น รัฐในยุโรปอาร์เจนตินา มาเลเซีย ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น และเม็กซิโก ได้เข้าร่วมโครงการ GALILEO มีการวางแผนว่ากาลิเลโอจะส่งสัญญาณ 10 ประเภทเพื่อให้บริการประเภทต่อไปนี้: ระบุตำแหน่งด้วยความแม่นยำ 1 ถึง 9 เมตร, ให้ข้อมูลเพื่อช่วยเหลือบริการขนส่งทุกประเภท, ให้บริการแก่หน่วยงานราชการ, รถพยาบาล, ดับเพลิง, ตำรวจ ผู้เชี่ยวชาญทางทหาร และบริการ เพื่อสร้างหลักประกันในการดำรงชีวิตของประชากร รายละเอียดที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือโปรแกรม GALILEO จะสร้างงานประมาณ 150,000 ตำแหน่ง

อินเดียยังตัดสินใจในปี 2549 ที่จะสร้างระบบนำทาง IRNSS ของตนเอง งบประมาณของโปรแกรมประมาณ 15 พันล้านรูปี มีการวางแผนที่จะปล่อยดาวเทียม 7 ดวงขึ้นสู่วงโคจรแบบจีโอซิงโครนัส งานเกี่ยวกับการปรับใช้ระบบของอินเดียดำเนินการโดย ISRO บริษัทของรัฐ ฮาร์ดแวร์ระบบทั้งหมดจะพัฒนาโดยบริษัทอินเดียเท่านั้น

จีนที่ต้องการเป็นผู้นำในแผนที่ภูมิรัฐศาสตร์ของโลกได้พัฒนาระบบนำทางด้วยดาวเทียม Beidou ของตนเอง ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2555 ดาวเทียมสองดวงที่รวมอยู่ในระบบนี้ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวจาก Xichang Cosmodrome พวกเขาเพิ่มรายชื่อยานอวกาศ 15 ลำที่ส่งโดยผู้เชี่ยวชาญชาวจีนเข้าสู่วงโคจรใกล้โลก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างระบบนำทางด้วยดาวเทียมเต็มรูปแบบ

การดำเนินการของโครงการเริ่มต้นโดยนักพัฒนาชาวจีนในปี 2543 ด้วยการเปิดตัวดาวเทียมสองดวง ในปี 2554 มีดาวเทียม 11 ดวงอยู่ในวงโคจรและระบบเข้าสู่ขั้นตอนของการทดลอง

การติดตั้งระบบดาวเทียมนำทางของตนเองจะช่วยให้จีนไม่ต้องพึ่งพาระบบอเมริกัน (GPS) และรัสเซีย (GLONASS) ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมจีนโดยเฉพาะอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโทรคมนาคม

มีการวางแผนว่าภายในปี 2563 ดาวเทียมประมาณ 35 ดวงจะมีส่วนร่วมใน NSS ของจีน จากนั้นระบบ Beidou จะสามารถควบคุมโลกทั้งใบได้ NSS ของจีนให้บริการประเภทต่อไปนี้: ระบุตำแหน่งด้วยความแม่นยำสูงสุด 10 ม. ความเร็วสูงสุด 0.2 ม./วินาที และเวลาสูงสุด 50 ns กลุ่มผู้ใช้พิเศษจะสามารถเข้าถึงพารามิเตอร์การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น จีนพร้อมร่วมมือกับนานาประเทศในการพัฒนาและใช้งานระบบนำทางด้วยดาวเทียม ระบบ Beidou ของจีนเข้ากันได้กับ European Galileo, Russian GLONASS และ American GPS

"Beidou" ถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการเตรียมการพยากรณ์อากาศ การป้องกันภัยธรรมชาติ การขนส่งทางบก ทางอากาศ และทางทะเล ตลอดจนการสำรวจทางธรณีวิทยา

จีนวางแผนที่จะปรับปรุงระบบนำทางด้วยดาวเทียมอย่างต่อเนื่อง จำนวนดาวเทียมที่เพิ่มขึ้นจะขยายพื้นที่ให้บริการของภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกทั้งหมด

วัสดุที่ใช้:
http://www.odnako.org/blogs/show_20803/
http://www.masters.donntu.edu.ua/2004/ggeo/mikhedov/diss/libruary/mark.htm
http://overseer.com.ua/about_glonass.html
http://4pda.ru/2010/03/16/21851/
http://expert.com.ua/57706-galileo-%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B9%D0%B4%D1%91%D1%82%D1%81%D1%8F -%D0%B5%D0%B2%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BE%D1%8E%D0%B7%D1%83-%D0%BD%D0%B0%D0%BC %D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B5.html