GPS (Global Positioning System — система глобального позиционирования или глобальная позиционирующая система) — это спутниковая система навигации, которая измеряет расстояние-время и на основании полученных данных определяет местоположение объекта во всемирной системе координат WGS 84.
Проект разработан и воплощён в реальность Министерством обороны США, эксплуатация систем по большей части также осуществляется этим ведомством. Несмотря на это, GPS очень широко востребовано в мирных целях, начиная от домашнего быта и заканчивая международными перевозками.
Как появилась GPS?
В 1957 году американские военные и научные специалисты наблюдали за первым советским спутником («Спутник-1»). Совершенно случайно они поняли, что если знать своё местоположение на Земле, можно с достаточно высокой точностью определить координаты спутника (эффект Доплера). Самое интересное, что это работает и в обратную сторону: зная, где находится спутник, можно отследить скорость и местоположение земного объекта.
Эта идея дала старт программе Timation, которая подразумевала создание новейшей навигационной сети для военно-морского флота. Тогда предполагалось выводить на спутники на низкую околоземную орбиту.
Изначально GPS была исключительно военной разработкой, однако к 2000 годам правительство США разрешило её гражданское использование (с некоторыми доработками).
Состав глобальной системы позиционирования
Система GPS состоит из 3 сегментов:
- Космический – включает в себя 32 действующих спутника. Все они расположены на средней околоземной орбите (около 20000 км над уровнем моря). Они передают сигнал с орбиты на земные устройства.
- Управляющий – наземные коммуникации. Главная станция контроля, вспомогательные подстанции, узлы связи, точки мониторинга и многое другое. Обеспечивают нормальную работу системы и взаимосвязь космического сегмента с пользовательским.
- Пользовательский – приёмники космического GPS-сигнала. Включают в себя миллионы устройств по всему миру, начиная от бытовых навигаторов и заканчивая крупнейшими объектами государственной важности.