გლობალური პოზიციონირების სიტემა (GPS) არის თანამგზავრული სანავიგაციო სისტემა, რომელიც მოიცავს 24 თანამგზავრისაგან შექმნილ ქსელს. ეს თანამგზავრები ორბიტაზე აშშ-ს თავდაცვის სამინისტრომ გაიყვანა. თავდაპირველად GPS სამხედრო გამოყენებისთვის იყო გამიზნული, მაგრამ 1980-იან წლებში მთავრობამ სისტემა სამოქალაქო მიზნებისთვის გამოსაყენბლადაც ხელმისაწვდომი გახადა. GPS ნებისმიერი ამინდის პირობებში, მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში, 24 საათის განმავლობაში მუშაობს. GPS-ის გამოყენებისთვის არ არის საჭირო რაიმე სააბონენტო ან საინსტალაციო გადასახადების გადახდა.
მუშაობის პრინციპი
GPS თანამგზავრები დედამიწას დღეში ორჯერ უვლიან გარს ძლაიან ზუსტად განსაზღვრულ ორბიტებზე და სიგნალების მეშვეობით ინფორმაციას მის ზედაპირზე გადმოსცემენ. GPS მიმღებები იღებენ ამ ინფორმაციას და ტრიანგულაციის მეთოდის გამოყენებით მომხმარებლის ზუსტ ადგილმდებარეობას ადგენენ. GPS მიმღები ადარებს სიგნალის მიღების დროს თანამგზავრის მიერ მისი გადმოცემის დროს. დროში განსხვავება აძლევს GPS მიმღებს ინფორმაციას იმის შესახებ, რა მანძილითაა დაშორებული თანამგზავრი. ამის შემდეგ, რამოდენიმე თანამგზავრიდან მიღებული სიგნალებისთვის იგივე ოპერაციების განხორციელების შედეგად, მიმღებს შეუძლია დადგინოს მომხმარებლის ზუსტი ადგილმდებარეობა, რომელიც შემდეგ მოწყობილობის ეკრანზე გამოყვანილ ელექტრონულ რკაზე ფიქსირდება.
GPS მიმღებს სულ მცირე სამ თანამგზავრთან დაკავშირება სჭირდება, რათა გამოითვალოს ადგილმდებარეობის ორი განზომილება (გრძედი და განედი) და თვალყური ადევნოს მომხმარებლის გადაადგილებას. თუკი მიმღებს კავშირი ოთხ ან მეტ თანამგზავრთან ექნება, მას უკვე სამი განზომილების (გრძედი, განედი, სიმაღლე ზღვის დონიდან) დაფიქსირება შეუძლია. მას შემდეგ, რაც მოხდება მომხმარებლის ადგილმდებარეობის დაფიქსირება, GPS-ს უკვე სხვა მონაცემების გამოთვლაც შეუძლია. მაგალითად: სიჩქარის, აზიმუტის, მარშრუტის, გზის სიგრძის, დანიშნულების ადგილამდე მანძილის, მზის ჩასვლის და ამოსვლის დროის და ა.შ.
სატელიტური სანავიგაციო სისტემა GPS თავდაპირველად აშშ-ში იყო დამუშავებული სამხედრო მიზნებისთვის გამოსაყენებლად. სისტემის სხვა ცნობილი სახელწოდებაა « NAVSTAR». საზოგადოდ ცნობილი სახელწოდება « GPS» წარმოადგენს " Global Positioning System”-ის შემოკლებას, რომელიც ითარგმნება, როგორც “გლობალური სანავიგაციო სისტემა”. ეს სახელწოდება სრულად ახასიათებს სისტემის დანიშნულებას – ნავიგაციის უზრუნველყოფა დედამიწის სფეროს მთელ ტერიტორიაზე. არა მარტო ხმელეთზე, არამედ ზღვაზე და ჰაერშიც. « GPS» სისტემის სანავიგაციო სიგნალების გამოყენებით ნებისმიერ მომხმარებელს შეუძლია მისი მიმდინარე ადგილმდებარეობის მაღალი სიზუსტით დადგენა. ამგვარი სიზუსტე, ბევრ რამეში, შესაძლებელი გახდა ამერიკის მთავრობის ნაბიჯების (ზომების) გამო, რომელმაც 2000 წელს ისე გააკეთა, რომ «GPS» სისტემა გახდა ხელმისაწვდომი და ღია სამოქალაქო მომხმარებლებისათვის. მოგახსენებთ, რომ ადრე შერჩევითი დაშვების ( SA – Selective Availability) სპეციალური რეჟიმის საშუალებით გადასაცემ სიგნალში შეიტანებოდა დამახინჯება (შერყვნა), რომელმაც იწვევდა პოზიციონირების სიზუსტის შემცირებას 70-100 მეტრამდე. 2000 წლის 1 მაისიდან ზემოხსენებული რეჟიმი გამორთულ იქნა და სიზუსტე გაიზარდა 3-10 მეტრამდე. |
|
ფაქტიურად, ამ მოვლენამ გამოიწვია ძლიერი იმპულსი საყოფაცხოვრებო სანავიგაციო GPS აპარატურის განვითარებისთვის, მისი ღირებულების დაკლებისთვის და აქტიური პოპულარიზაციისთვის ზოგადი მომხმარებლების შორის. ამჟამად სხვადასხვა ტიპის GPS მიმღებები აქტიურად გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში, ზოგადი ნავიგაციით დაწყებული და პერსონალური კონტოლით და წარმტაცი თამაშებით დამთავრებული. ბევრი გამოკვლევის შედეგების მიხედვით სანავიგაციო GPS სისტემების გამოყენება იწვევს ძლიერ ეკონომიკურ ეფექტს მსოფლიო ეკონომიკისა და ეკოლოგიისთვის – იზრდება მოძრაობის უსაფრთხოება, უმჯობესდება საგზაო სიტუაცია, მცირდება საწვავის ხარჯი, მცირდება ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების გამოფრქვევა. ევროპის ეკონომიკის GPS სისტემაზე, და, ამის შედეგად, აშშ-ს ადმინისტრაზიაზე მზარდი დამოკიდებულებამ აიძულა ევროპას დაემუშავებინა საკუთარი სანავიგაციო სისტემა – Galilleo. ახალი სისტემა ბევრ რამეში ჰგავს GPS სისტემას. |
GPS სისტემის შემადგენლობა |
|
|
GPS თანამგზავრები გადასცემს სამ სანავიგაციო სიგნალს ორ სიხშირეზე L1 და L2. “სამოქალაქო” სიგნალი C/A, რომელიც გადაიცემა სიხშირეზე L1 (1575.42 mhc), ხელმისაწვდომია ყველა მომხმარებლისთვის, და უზრუნველყოფს პოზიციონირების სიზუსტეს 3-10 მეტრამდე. მაღალი სიზუსტის "სამხედრო” P-კოდი გადაიცემა სიხშირეებზე L1 და L2 (1227.60 mhc) და მისი სიზუსტე “სამოქალაქო” სიგნალზე ბევრად მაღალია. სანავიგაციო სიგნალების იდენტიფიკაცია ხორციელდება ნომრით, რომელიც შეესაბამება “პსევდოხმაურიან კოდს” (PRN – პსეუდო-რანდომ ნოისე), რომელიც უნიკალურია თითოეული თანამგზავრისთვის. GPS სისტემის ტექნიკურ სპეციფიკაციაში თავდაპირველად იყო ჩადებული 32 კოდი. სისტემის დამუშავების ეტაპზე და მისი ექსპლუატაციის საწყის პერიოდში იყო დაგეგმილი, რომ სამუშაო თანამგზავრების რაოდენობა არ უნდა აღემატებოდეს 24. თავისუფალი კოდები გამოყოფილი იყო ახალი GPS თანამგზავრებისთვის, რომლებიც ექსპლუატაციაში შეყვანის ეტაპზეა. აღნიშნული რაოდენობა იყო საკმარისი სისტემის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. მაგრამ ამჟამად ორბიტაზე იმყოფება უკვე 32 თანამგზავრი, რომელთაგან 31 ფუნქციონირებს სამუშაო რეჟიმში სანავიგაციო სიგნალის დედამიწაზე გადაცემით. თანამგზავრების “სიჭარბე” საშუალებას იძლევა უზრუნველყოს მომხმარებელს პოზიციის გამოთვლა პირობებში, სადაც ცის “ხილვადობა” შეზღუდულია დიდმაღალი შენობებით, |