Кто использует gps

Сферы применения GPS-навигации

Global Positioning System (GPS) – система глобального позиционирования через спутниковую навигацию – сегодня одна из самых развивающихся технологий, которая находит применение в разных сферах. При этом технология GPS давно выросла из узкоспециализированного направления и некогда доступная лишь ученым и военным теперь используется как в бизнесе и производстве, так и обычными людьми для вполне обыденных целей.

Как это работает

Разработанная еще в 1950-е годы Министерством обороны США, система GPS являет собой очень сложную структуру, разобраться в которой может разве что специалист в этой области. Тем не менее, общие принципы работы доступны для понимания и обычному человеку.

В основе GPS лежит три основных сегмента:

— космический;
— управляющий;
— пользовательский.

Космический сегмент в настоящее время представлен 32 спутниками, находящимися на средней по удаленности орбите. Спутники транслируют радиосигнал, который перехватывается передатчиками на Земле. Сигнал позволяет определять в реальном времени местоположение объекта, оснащенного GPS-приемником (пользовательский сегмент), по трем координатам.

Управляющий сегмент включает в себя станции мониторинга, главную станцию управления и антенны, которые объединены в общую сеть на Земле.

Сферы применения GPS

Хотя проект изначально был разработан сугубо для военных целей, сегодня подавляющее большинство пользователей – гражданские лица. Практически любое современное мобильное устройство оснащено GPS-навигатором, не говоря уже о профессиональном оборудовании моряков, летчиков, спасателей, врачей, ученых и, конечно же, военных.

Основные сферы применения GPS:

— картография. При помощи GPS составляются подробные карты и планы местностей с рельефом любой сложности. В дальнейшем эти карты могут также использоваться по самым разным направлениям – от туризма до разработки военных стратегий;
— геодезия. Очерчиваются точные границы земельных участков и координаты каких-либо конкретных объектов;
— транспортный мониторинг. Всем известные «карты пробок». Без помощи GPS отслеживание транспортного потока было бы непозволительной роскошью с применением воздушного слежения;
— сотовая связь. Применяется для определения точного местоположения абонента, звонящего в службу спасения, поскольку пострадавший не всегда может точно указать свои координаты или просто не успевает этого сделать;
— мониторинг тектоники. При помощи GPS ведутся наблюдения за перемещениями тектонических плит. Это позволяет, в частности, спрогнозировать землетрясения и извержения вулканов;
— даже компьютерные игры не обошлись без GPS. Существует целый игровой жанр, который использует местонахождение игрока на реальной местности;
— при прогнозировании погоды. Сотни метеорологических станций по всему свету передают данные по погодным условиям и при этом связывают их со своим местоположением;
— в авиации и мореходстве передатчики GPS позволяют отслеживать курсы самолетов или судов в реальном времени и при необходимости быстро среагировать на сигнал бедствия;
— геотаргегинг – те или иные события, фотоснимки можно привязать к конкретному месту на Земле. Этим часто пользуются посетители социальных сетей;
— навигация. Пожалуй, самая распространенная сфера применения GPS на сегодня. Капитан корабля может быстро определить свое положение на карте, а командир – на поле боя. Дальнобойщик не заблудится на многочисленных развязках трассы, а путешественник — в горах или в лесу. Да и обычному горожанину легко определить свое местоположение в незнакомом районе и быстро проложить маршрут до нужного адреса. Кроме того, в карты загружены координаты кафе, ресторанов и гостиниц. Так что поиск нужного места с появлением GPS занимает считанные секунды.

Преимущества GPS

Технология глобального позиционирования прочно внедряется в повседневную жизнь благодаря своим преимуществам:
— простота для конечного пользователя. Не требуется быть экспертом, чтобы начать пользоваться приложением для смартфона с поддержкой GPS;
— дешевизна. Само обслуживание и запуски спутников, конечно, обходятся недешево, но большая распространенность технологии позволила удешевить услуги GPS. Практически все, что требуется сегодня, — приобрести устройство с GPS-приемником, себестоимость которого крайне невысока. Их встраивают в компьютеры и банкоматы, в телефоны и даже фотоаппараты;
— глобальный охват. Весь Земной шар, за исключением полюсов, охвачен сетью GPS;
— высокая точность. Сегодня усовершенствованные технологии позволяют определить место нахождения приемника или передатчика с точностью до одного метра;
— всепогодность. Качество работы GPS практически не зависит от погодных условий.

Что такое GPS (Джипиэс)?

Олег Иванов

Прочитали: 25137
Время чтения: 6 мин.

Глобальная система позиционирования – Global Positioning System – появилась в 50-е благодаря запуску спутника. Когда первый советский спутник вышел на орбиту, американцы обратили внимание: при отдалении он равномерно меняет частоту сигнала. Ученые проанализировали данные и поняли, что спутниковый сигнал позволяет точно определить координаты объектов на земле, а также скорость их передвижения. Первыми систему GPS взяли на вооружение военные: Министерство обороны запустило спутниковую навигацию в своих целях, но уже через несколько лет она стала доступна гражданским.

Сейчас на околоземной орбите находятся 24 спутника, которые передают сигналы привязки. Число спутников периодически меняется, но всегда остается достаточным, чтобы поддерживать бесперебойную работу Global Positioning System. На случай форс-мажора предусмотрены запасные спутники, и каждое десятилетие на орбиту выходят новые, модернизированные космические аппараты, потому что ничто не должно нарушить режим работы GPS.

Спутники вращаются по шести орбитам, образуя взаимосвязанную сеть. Ею управляют специальные станции GPS, которые расположены в тропиках, но связаны с координационным центром в Соединенных Штатах. Благодаря этой сети вы можете узнать точные координаты человека, машины или самолета со скоростью прохождения сигнала от спутников, то есть практически мгновенно, а точность показаний не зависит от погодных условий и времени суток. При этом само по себе использование Global Positioning System – бесплатное, и единственное, что нужно, чтобы пользоваться этой навигационной системой, – навигатор или другое устройство, поддерживающее функцию джипиэс.

Принцип работы GPS

В основе технологии – простой навигационный принцип маркерных объектов, который использовался задолго до появления GPS. Маркерный объект – это ориентир, координаты которого точно известны. Для определения координат объекта нужно знать также расстояние от него до маркерного объекта, тогда можно провести на карте линии в сторону маркеров от возможного местоположения: точка пересечения этих линий и будет координатами.

Спутники на околоземной орбите играют в GPS роль маркерных объектов. Они быстро вращаются, но их местоположение постоянно отслеживается, а в каждом навигаторе есть приемник, настроенный на нужную частоту. Спутники посылают сигналы, в которых закодирован большой объем информации, включая точное время. Данные точного времени – одни из самых важных для определения географических координат: ориентируясь на разницу между отдачей и приемом радиосигнала, спутники вычисляют расстояние между собой и навигатором.

Как работает GPS в смартфонах

Навигаторы – один из самых востребованных товаров на рынке гаджетов, по популярности их обгоняют только смартфоны. Но и в смартфоны производители встраивают чипы GPS, чтобы устройство могло выполнять функции навигатора. Однако здесь пользователя может подстерегать ловушка, потому что в погоне за прибылью производители допускают умышленные или случайные неточности в описании своего товара, позволяя покупателям перепутать технологии GPS и AGPS.

Джипиэс – бесплатная навигационная система высокой точности. Подписки на нее нет и быть не может, потому что американцы позволяют пользоваться своими спутниками для навигации безвозмездно. Владельцы смартфонов если и оплачивают, то только приложения или карты. У приемников GPS есть небольшие минусы: они работают только на улице, а из-за плохой погоды могут возникнуть проблемы с приемом сигнала от спутника, но эти недостатки решили с помощью технологии A-GPS (не путать с AGPS). Суть в том, что сигнал от приемника перенаправляют на сервер, на котором содержится вся информация о положении спутников, поэтому трудностей с приемом сигнала не существует. A-GPS используют все современные автомобильные навигаторы.

Но существует также сотовая навигация AGPS – она работает только в зоне покрытия сотовой сети и определяет местоположение с точностью до 500 м. Она менее точная в сравнении с GPS, дает общее представление о месте, где вы находитесь, зато предлагает спутниковую карту окрестностей. Важно, чтобы была подключена услуга мобильного интернета, а на счету оставались деньги. С сервисом AGPS работают Google Maps. Зачастую возможностей сотовой навигации достаточно, но ее все равно не стоит путать с точной и бесплатной системой GPS.

Виды GPS-устройств

Самое простое навигационное устройство – внешний приемник. Он обращается к спутникам и принимает от них сигнал, но чтобы вы могли воспользоваться информацией, приемник нужно подключить к другому устройству – например, смартфону или ноутбуку, благо, он совместим со всеми востребованными гаджетами и программами. В крайнем случае вам потребуется карта. Приемники GPS используют пешеходные туристы: устройство недорогое, а для расшифровки информации, которую оно принимает, можно пользоваться даже обычной туристической картой местности. Нужно лишь, чтобы на нее была наложена навигационная сетка.

Но самое востребованное сегодня GPS-устройство – это автомобильный навигатор. Он намного сложнее и функциональнее приемника: навигатор больше похож на уменьшенную версию компьютера. Весь необходимый софт уже установлен производителем, операционная система закрытая. К навигации прибавляют много дополнительных функций, включая выход в интернет.

Отдельный класс устройств – смартфоны со встроенными приемниками GPS. Не путайте их с моделями, использующими сотовую навигацию! Система работает на смартфонах не так гладко, как на самостоятельных устройствах. Не все модели позволяют поставить полноценный навигационный софт, а если пользоваться онлайн-решениями, то функция станет недоступна при отключении интернета, и тогда исчезнет одно из преимуществ технологии: постоянный доступ. Однако смартфоны со спутниковой навигацией подходят для пешеходов – ориентироваться удобно и данные точные, поэтому вы не заблудитесь даже в непроходимой чаще.

Россельхознадзор / Форум

федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору

Перейти на стр.
03/07/2012 09:03:57

кисса wrote: а кому принадлежат участки мы где запрашивать будем? только в кадастровой палате с ее кадастровыми картами.

Статья 14. Карантинные фитосанитарные требования

03/07/2012 15:08:34
древний wrote:

Что ж, время лечит. И прогресс не остановить. Постепенно и кадастр весь «нормализуют» по GPS.

03/07/2012 16:00:07
древний wrote:

Что ж, время лечит. И прогресс не остановить. Постепенно и кадастр весь «нормализуют» по GPS.

Предположение, конечно, оптимистичное. Но вы, коллеги, забыли про Глонас, пользование которым продвигает наше правительство.
Так что ПРОГРЕССА нам ещё долго не видать.

Вот бы они нам еще координатную сетку свою собственную, российскую!
И календарь с летоисчислением!
И систему измерений!
И железную дорогу хотим с тремя рельсами! И телегу с пятью.

Статья 14. Карантинные фитосанитарные требования

Борьба за координаты. Глобальные навигационные системы и их значение в современных военных конфликтах

Система глобального позиционирования все сильнее интегрируется в нашу повседневную жизнь. Сегодня трудно представить эффективное применение войск без данных навигационных спутниковых систем. В то же время возникают некоторые риски — ведь в случае вооруженного конфликта при уничтожении аппаратов позиционирования армия и гражданское население будут дезориентированы и понесут определенный ущерб. СМИ уже пестрят сообщениями об атаках на сигналы GPS. В целях минимизации рисков ведущие страны мира активно развивают и совершенствуют собственные глобальные навигационные системы, а также реализуют новые возможности.

Угрозы современности

Удобство и комфорт современной цивилизации в определенной степени связаны с рядом рисков. Например, сбой или отсутствие навигационного сигнала от привычной для нас GPS может привести к неправильному определению местоположения объекта. Бесспорно, это создаст хаос в работе морских и авиаперевозок, служб доставки товаров широкого потребления, повлияет на функции смартфонов. Следовательно, врагпротивник может ослабить страну, не привлекая к этому ни одного солдата. Поэтому тема навигационной безопасности является вопросом государственного значения.

Особую актуальность она приобрела в последнее время, после блокирования Россией сигналов GPS. Впервые противоправная и провокационная деятельность россиян подтвердилась в ходе учений «Запад-2017», проводившихся в странах Балтии, потом это повторилось в октябре-ноябре 2018-го в рамках совместных учений стран НАТО «Единый тризуб» в Норвегии.

На «Западе-2017» РФ делала акцент на отработке действий военных в случае как локальной, так и более широкой эскалации, с четкой ориентацией на концепцию сдерживания противника A2AD (anti-access, area denial). Активно использовались электронные средства ведения войны, предназначенные для создания помех, за пределами обозначенных зон испытаний. В результате наблюдались сбои в работе гражданских средств коммуникации и систем навигации — в частности, GPS — в отдаленных регионах Латвии и в норвежском Финнмарке.

После завершения учений стран НАТО «Единый тризуб» Министерство обороны Норвегии публично обвинило Россию в причастности к сбоям в работе GPS в районе Кольского полуострова. Со своей стороны, премьер-министр Финляндии заявил, что препятствия для навигационного сигнала создавались намеренно и, вероятно, за этим стоит РФ. Отрицательное влияние ощутили Лапландия и северные территории Норвегии, находящиеся вблизи российской границы. Впоследствии, весной 2019-го, американская неправительственная компания C4ADS заявила, что Москва использует технологии дезориентации системы спутниковой навигации GPS в оккупированном Крыму. Благодаря данным научного сенсора на Международной космической станции организации удалось идентифицировать деятельность, представляющую значительную угрозу для GPS-систем гражданских авиалиний в регионе. Кроме того, аналитики выявили немало препятствий для работы Глобальной навигационной спутниковой системы GNSS на территории России, на оккупированных территориях Украины и военных объектах за рубежом. В общей сложности было выявлено 9883 случая российского вмешательства в работу GNSS в 10 точках, повлиявших на функционирование навигационных систем 1311 гражданских кораблей. Исследователи также зарегистрировали сбои сигналов GPS на территориях, где Россия ведет активные боевые действия — в частности, в Сирии.

РФ на свой манер объяснила сложившуюся ситуацию. В Москве, к примеру, не доверяют информации американской навигационной системы. По словам начальника штаба 15-й армии Воздушно-космических сил РФ генерал-майора Анатолия Нестечука, «анализ последних вооруженных конфликтов показал, что противник активно использует возможность введения умышленных поправок в навигационные характеристики своих систем для дезинформации, и мы не можем руководствоваться той информацией, которую предоставляют GPS-приемники».

Следует отметить, что создание помех для навигационных инструментов противника — «лакомый кусочек» не только для России. На практике это эффективно использовалось для борьбы со средствами наведения крылатых ракет во время операций США и Великобритании в Ираке, а также в ходе «Решающей силы» НАТО в Союзной Республике Югославия. Подобная активность приводила к самоликвидации крылатых ракет, а также к их нештатному полету по несанкционированной траектории.

Ответные шаги

Понимание таких рисков, а также взаимное недоверие уже давно способствовали развитию отдельных спутниковых навигационных систем — американской NAVSTAR GPS, европейской Galileo, китайской Beidou/Compass и российской ГЛОНАСС. Все они используются военными.

Объективного ответа на вопрос, какая система лучше, на данньй момент не существует. Однако наиболее распространенной, безусловно, является американская NAVSTAR GPS. Она состоит из 32 космических аппаратов, обращающихся в шести орбитальных плоскостях на высоте 20 183 км. По состоянию на июль 2019 года по целевому назначению используется 31 спутник и только один находится на техобслуживании. Стандартная точность современных GPS-приемников — примерно 6-8 м. На территории США, Канады, Японии, КНР, Индии и Европейского Союза расположены станции WAAS, EGNOS, MSAS, передающие поправки для дифференциального режима, что позволяет снизить погрешность до 1-2 м. При использовании более сложных режимов точность определения координат можно довести до 10 см. Система характеризуется высочайшей надежностью и постоянно обновляется. Например, по состоянию на сентябрь 2018 года на орбиту выведены двенадцать спутников новой версии GPS IIF.

Орбитальная группировка российской системы ГЛОНАСС по состоянию на конец 2020 года была представлена 26 аппаратами, из которых 24 используется по целевому назначению. Этого достаточно для полного покрытия Земли навигационными сигналами. Однако, судя по сообщениям официальных российских источников, у системы немало проблем. Значительная часть аппаратов выработала гарантийный срок. Если говорить о надежности, то здесь тоже возникает немало вопросов. Так, 2 апреля 2014 года произошел серьезный сбой в работе системы ГЛОНАСС. В течение почти 11 часов все 24 спутника выдавали некорректные данные, то есть система оказалась неработоспособной. Неисправность устранили, но вопрос, возможно ли повторение подобных ситуаций, остается актуальным.

Европейская глобальная спутниковая система Galileo совместима с навигаторами GPS і ГЛОНАСС, однако, в отличие от них, не контролируется армией. С 2008 года ее разрешили использовать в военных операциях по обеспечению безопасности Европы. Орбитальная группировка системы насчитывает 26 спутников, из них исправны 22 единицы. Помимо стран ЕС, ее разработку финансировали Китай, Израиль, Украина и Южная Корея. Система предназначена для решения навигационных задач для любых движущихся объектов с точностью менее одного метра. Стоимость проекта составляет примерно 5 млрд евро. Galileo по-прежнему находится на стадии развертывания. Его планируют завершить в 2022 году, но уже сегодня систему используют по назначению. В июле 2019-го в ней произошел сбой, который объяснили некорректной работой наземной станции в Италии, отвечающей за передачу сигналов точного времени.

Китай претендует на место одной из главных мировых сверхдержав и активно реализует собственную спутниковую навигационную систему Beidou. Такой шаг Поднебесная объясняет стремительным развитием технологий и желанием не зависеть от американской GPS.

23 июня 2020 года КНР запустила последний, 59-й спутник системы. 35 из них сейчас используются по своему целевому назначению. Beidou считается единственным соперником для США. С 1989-го она прошла три поколения, причем Beidou-3 считается прямым конкурентом американской GPS, европейской Galileo и российской ГЛОНАСС. В системе Beidou-3 будет 27 спутников Beidou-M, выведенных на средние круговые орбиты, пять Beidou-G на геостационарных орбитах и еще три аппарата Beidou-IGSO — на геосинхронных наклоненных высоких орбитах. Спутники отличаются солидным сроком эксплуатации. Элементная база позволяет первым работать в космосе примерно 12 лет, вторым — до 15 лет. Китайские аппараты превосходят российские ГЛОНАСС-М со сроком активной службы 7 лет и ГЛОНАСС-К с гарантией 10 лет. При этом, по официальным данным, точность определения координат объекта для военной сферы системой Beidou составляет до 2 м, для гражданской — до 10 м. Еще раньше Китай вывел на околоземную орбиту очередной спутник навигационной системы Beidou — Qianqin II, в котором используется электронный чип, позволяющий определять координаты с минимальной погрешностью.

Итак, в ближайшем будущем развернется серьезная борьба за потребителей между китайской Beidou и американской GPS. Хотя США вряд ли уступят место на рынке, где долгое время являлись монополистами. Поэтому Вашингтон уже давно работает над развитием новой системы глобального позиционирования. 1 октября 2019 года пресс-служба американской корпорации Raytheon обнародовала заявление о завершении процесса создания GPS нового поколения, известной как GPS OCX. Новая система запуска и проверки кибербезопасности GPS OCX (Block 0) уже использовалась в 2018-2019 годах на первом модернизированном спутнике GPS III. Она обеспечит повышенную точность работы и увеличит покрытие в труднодоступных местах. Как отмечают в компании, запуск нового поколения системы Block 1 должен состояться в 2022 году. В сообщении говорится, что аппаратное и программное обеспечение уже разработано. Специалисты Raytheon приступили к ее тестированию, а также интеграции с оборудованием уже развернутой системы глобального позиционирования.

Современные тренды предсказывают дальнейшее развитие GPS и указывают на особое значение спутниковой навигации для ведущих государств и союзов. При этом каждая из стран, понимая риски и угрозы безопасности, связанные с нарушением работы аналогичных систем других государств, услугами которых приходится пользоваться, пытается развивать собственные системы, устойчивые к активным воздействиям. Кроме того, ведется поиск новых технических решений. К примеру, недавно, после серии взломов и сбоев в навигационной системе GPS, Вооруженные силы США и несколько американских лабораторий заявили о создании новой квантовой программы, что может полностью изменить глобальные поисковые системы, лишив их потребности в спутниках. А компания Volkswagen объявила о планах протестировать в реальных условиях навигатор, работающий на основе квантовых вычислений. Как утверждает концерн, это первый в мире подобный эксперимент по оптимизации дорожного движения.

Кто знает — возможно, вскоре роль спутникового глобального позиционирования уменьшится… Но очевидно одно: желание развитых стран быть независимыми в вопросе получения точных координат и дальше будет усиливаться.