Mūsdienās cilvēce pat izmanto kosmosu, lai nodrošinātu drošību. Šim nolūkam tika izveidotas satelītu meklētājprogrammas. Tiek uzskatīts, ka šādas navigācijas sākums tika likts 1957. gada 4. oktobrī. Tieši tad pirmo reizi tika palaists pirmais mākslīgais Zemes pavadonis. 70. gadu beigās parādījās pirmā radionavigācijas sistēma. Tas ļāva noteikt jebkura objekta koordinātas, pamatojoties uz signāliem, kas nāca no satelīta. Un mūsdienās šāda navigācija tiek izmantota glābšanas un ģeodēziskajos darbos, kā arī valsts un iedzīvotāju drošības nodrošināšanai.
Kas ir satelītu sistēmas? Tie ir sarežģīti elektroniski-tehniskie sakari. Turklāt to īstenošana ir iespējama tikai ar kosmosa un zemes aprīkojuma kombinētu darbību. Tajā pašā laikā satelītu sistēmas ļauj noteikt augstumu un ģeogrāfiskās koordinātas, laiku un ūdens, zemes un gaisa kustības parametrus.objekti.
Klasifikācija
Satelītu sistēmas ir sadalītas šādās jomās:
- drošības meklētājprogrammas, kas paredzētas automašīnām;
- navigācijas, lai aizsargātu birojus, mājas, personīgās teritorijas un dzīvokļus;
- drošības meklētājprogrammas interneta vietnēm un mobilajiem tālruņiem;- meklēšanas navigācija (GPS).
Pamatelementi
Satelītu sistēmās ietilpst:
- vairāku satelītu orbitālās zvaigznāji (no 2 līdz 30), kas izstaro īpašus radiosignālus;
- uz zemes izvietota novērošanas un kontroles sistēma, kas nosaka satelītu pašreizējo atrašanās vietu, kā arī uztver un to pārraidītās informācijas apstrāde;
- klienta uztveršanas iekārta, kas nepieciešama koordinātu noteikšanai;
- radiobākas, kas ir uz zemes balstīta sistēma, kas palielina objekta atrašanās vietas noteikšanas precizitāti; - informācijas radiosistēma, kas lietotājiem pārraida koordinātu labojumus.
Darba princips
Satelītu navigācijas sistēmas mēra attālumu no objekta antenas līdz satelītam, kura orbitālā pozīcija ir zināma ar augstu precizitāti. Šajā gadījumā tiek izmantota īpaša tabula, ko sauc par almanahu. Tas jāsaglabā uztverošās ierīces atmiņā un jānorāda visu satelītu atrašanās vieta. Ja šāda tabula nav novecojusi, tad objekta atrašanās vietu telpā nosaka ierīces, izmantojot vienkāršas ģeometriskas konstrukcijas. Lai pareizi aprēķinātu platumu un garumu, uztvērējam jāsaņem signāli no vismaz trim satelītiem. Nu, ja jums tas jāzinaobjekta atrašanās vieta virs virsmas? Tam būs nepieciešams signāls no ceturtā satelīta.
Visu saņemto informāciju apstrādā zemes bloks, kas, izmantojot noteiktu vienādojumu sistēmu, parāda vēlamās koordinātas. Tomēr iegūtie dati būs nedaudz jāpielāgo. Tas ir saistīts ar atmosfēras spiediena, gaisa temperatūras un mitruma pakāpes ietekmi uz sistēmas darbību. Katrs no šiem faktoriem rada kļūdu 30 m robežās, kuras kopējā vērtība dažkārt sasniedz 100 m.
Diferenciālais GPS režīms palīdz samazināt neprecizitāti. Tas nosūta lietotājam nepieciešamās korekcijas, kas nodrošina objekta noteikšanas precizitāti līdz 1 cm. Tajā pašā laikā satelītu meklētāji spēj uzkrāt un pēc tam apstrādāt saņemtos datus noteiktā laika periodā. Pateicoties šādiem procesiem, lietotājam ir priekšstats par objekta ātrumu, noieto ceļu utt.
GPS
Šodien vienlaikus aktīvi strādā vairākas navigācijas sistēmas. Tie ir amerikāņu GPS, krievu GLONASS un Eiropas Galileo. Tie visi ļaus noteikt objekta pašreizējo atrašanās vietu, kā arī tā laiku un datumu, ātrumu un kustības trajektoriju uz zemes, gaisā un uz zemes. Apskatīsim šos navigatorus tuvāk.
Amerikas GPS satelītu sistēmas vēsture aizsākās 1973. gadā. Tas bija DNSS programmas izstrādes periods. Vēlāk tas tika pārdēvēts par Navstar-GPS un pēc tam par GPS. Pirmais no viņas pavadoņiemorbītā palaisti 1974. gadā. Un tikai 1993. gadā to skaits tika palielināts līdz 24, kas ļāva aptvert visu zemes virsmu.
Sākotnēji GPS satelītu sistēma darbojās ASV militārā kompleksa vajadzībām. Un tikai kopš 2000. gada slepenības zīmogs tika noņemts no sistēmas. GPS sāka kalpot civilo patērētāju vajadzībām. Tomēr šobrīd Pentagons var vai nu izslēgt satelīta signālus virs teritorijām, kur notiek karadarbība, vai arī traucēt tiem. Turklāt ASV izlūkdienesti patur tiesības uzstādīt vietējos "traucētājus", kas aptver konflikta zonu. Tajā pašā laikā šāda elektroniskā karadarbība netraucēs NATO karaspēkam, kas darbojas pēc kodēta signāla.
GLONASS
Šī Krievijas navigācijas sistēma darbojas kopš pagājušā gadsimta 90. gadiem. Līdz šim tās orbitālās zvaigznāja sastāvā ir vairāk nekā divdesmit satelītu orbītā. Tuvākajā laikā to skaitu plānots palielināt līdz trīsdesmit.
Kopš 2007. gada satelītu sistēma GLONASS tiek izmantota civiliem mērķiem. Mūsdienās tas aptver visu Krievijas teritoriju un atrod savu pielietojumu dažādos virzienos. To veiksmīgi izmanto transportā, kas veic ne tikai kravu, bet arī pasažieru pārvadājumus. Šeit GLONASS ir satelītnovērošanas sistēma, kā arī rīks, kas ļauj optimizēt satiksmes grafiku. Līdzīgu navigāciju savā darbā izmanto Ārkārtas situāciju ministrijas operatīvie dienesti, policija un ātrā palīdzība.
Sistēmas GLONASS darbības princips ir balstīts uzinformācijas saņemšana no izsekošanas bākas, izmantojot GSM kanālu, uz attālo serveri. Šeit tas tiek saglabāts tālākai pārsūtīšanai lietotājam. Iegūšanas laiks ir diapazonā no 15 līdz 240 sekundēm. Tālāk speciāla datorprogramma apstrādā informāciju serverī un norāda objekta atrašanās vietu.
Krievijā tiek izstrādāts arī jaunākais projekts ar nosaukumu ERA-GLONASS. Šāda sistēma ļaus speciālajiem dienestiem steidzami reaģēt ceļu satiksmes negadījumu un avāriju gadījumos. Plānots, ka līdz 2020.gadam visi transportlīdzekļi tiks aprīkoti ar navigācijas un sakaru termināļiem, kas automātiski pārraida signālus uz dežūrdienestu nopietnu negadījumu gadījumā, tas ir, automašīnā nostrādājot gaisa spilveniem. Pēc tam operators ar vadītāju mēģinās precizēt visas notikušā detaļas. Ja atbildes nebūs vai informācija apstiprināsies, uz norādītajām koordinātēm tiks nosūtīti Ārkārtas situāciju ministrijas glābēji, mediķi un ceļu policija. Tādējādi satelīttransporta sistēmas kalpos kā vadītāja pirmais palīgs ārkārtas situācijās.
Galileo
Šī satelītnavigācijas sistēma ir paredzēta valstīm Eiropas Savienībā. Divus miljardus dolāru vērtais projekts ir nosaukts slavenā itāļu astronoma Galileo Galilei vārdā. Savā darbā Galileo nav atkarīgs no Krievijas satelītu vadības sistēmas GLONASS un Amerikas GPS.
Papildus tāda objekta atrašanās vietas noteikšanai, kura koordinātas var zināt ar vienu kļūdumetri, Galileo ir meklēšanas un glābšanas funkcija. Tāda projekta nav nevienā pasaules valstī (tas tiek izstrādāts tikai Krievijā).
Transportlīdzekļu drošība
Šodien daudzu autobraucēju uzmanību piesaista satelīta pretaizdzīšanas sistēma. Pēc daudzu lietotāju domām, tas ir ne tikai uzticams, bet arī ļoti ērts.
Šāda drošības navigācija darbojas pēc saziņas principa starp automašīnā uzstādīto antenu un vairākiem satelītiem. Informācija par automašīnas koordinātām pastāvīgi nonāk uztverošajā ierīcē un ļauj lietotājam noteikt transportlīdzekļa atrašanās vietu ar vairāku metru kļūdu.
Atšķirībā no parastās navigācijas, satelīta pretaizdzīšanas sistēma ne tikai saņem signālus no orbītas, bet arī pārraida tos vadības telpai vai īpašniekam. Ja automašīnas salonā ir iekļuvuši iebrucēji, kuri mēģina uzlauzt sistēmu, nekavējoties pa mobilo sakaru operatora tīkliem vai šim nolūkam īpaši atvēlētiem kanāliem nonāks signāls, ko saņems īpašnieka mobilais tālrunis vai dispečeru pults.. Pēc tam sāk strādāt atbildes grupa, kas noteiks automašīnas kustību un tālāko atrašanās vietu.
Saskaņā ar lietotāju atsauksmēm, automašīnas satelīta drošības sistēma ir diezgan uzticama. To neitralizēt ir daudz grūtāk nekā vienkāršu signalizāciju ar sirēnu.
Daži satelītu meklēšanas sistēmas modeļi nodrošina attālo dzinēja bloķēšanu. Pateicoties šai funkcijai, noziedznieks nevarēs nobraukt pat vienu metru pa jūsu automašīnu. Dažreiz iebrucējiizmantojiet traucētājus. Tie ir klusinātāji, kas "nelaiž" signālu. Tas tika ņemts vērā, izstrādājot jaunākās drošības sistēmas. To dizainā ir izmantoti īpaši moduļi, kas neļauj traucētājiem darboties.
Echelon
Šī satelītauto drošības sistēma mūsu valstī darbojas kopš 2003. gada septembra. Tā ir parastā GPS-GSM signalizācija, tikai tās procesora bloks ir īpaši ieprogrammēts. Mēģinot nozagt transportlīdzekli, tiek iedarbināta signalizācija, un, kad noziedznieks izmanto traucētāju vai nav savienojuma ar dispečera pulti, dzinējs tiek bloķēts. Šis ir darbību algoritms, saskaņā ar kuru darbojas satelītu sistēma Echelon.
Šīs navigācijas būtiska priekšrocība ir tās spēja novērst zādzību pat tad, ja nav saziņas ar īpašnieku. Saskaņā ar lietotāju atsauksmēm, sistēmas neapšaubāma priekšrocība ir vairākas papildu funkcijas. Tādējādi Echelon satelītu sistēmu var ieprogrammēt, lai bloķētu dzinēju, ja:
- tiek pārsniegts noteikts ātrums;
- iziet no noteiktās zonas; - gareniskais un sānu paātrinājums. no transportlīdzekļa.
Turklāt šo darbības algoritmu var mainīt pat attālināti. Lai to izdarītu, vienkārši nosūtiet vēlamo darba programmu pa GSM kanālu.
Arkan
Lielākā daļa automašīnas satelīta drošības sistēmu darbojas pēc principa “Trauksmes” signāls tiek piegādāts dispečera pultij. Tomēr šāda aizsardzība ir neefektīva, ja nav GPS kanāla vai tas ir apzināti izslēgts.
Arkan satelītu sistēma kalpo kā alternatīva. Tas pārraida informāciju par īpašu tāda paša nosaukuma navigācijas tīklu. Pateicoties pastāvīgajam radiosignālam, kas pastāvīgi maina frekvenci, uzbrucēji nevar atslēgt sistēmu. Tagad šāda navigācija ir vismodernākais tehnoloģiskais risinājums, kas ļauj viegli noteikt automašīnas atrašanās vietu.
Turklāt Arkan satelītu sistēma:
- var pārraidīt automašīnas koordinātas, kad tiek nospiesta panikas poga, kā arī tad, kad tiek mēģināts nesankcionēti piekļūt salonam;
- pārslēdzas uz mazjaudas režīmu, kad akumulators izlādējas;- kontrolē Arkan kanāla darbību, nepārtraukti piegādājot testa signālus.
Satelīta sakari
Ir dažādu veidu šādas sistēmas.
Starp tiem:
1. Maģistrāles savienojums. Tās attīstību noteica arvien pieaugošā nepieciešamība pēc liela apjoma informācijas nodošanas. Pirmā no šīm sistēmām bija Intelsat, un pēc tam parādījās reģionālās organizācijas Arabsat, Eutelsat un daudzas citas. Mūsdienās satelītsakaru mugurkaula sistēmas tiek aizstātas ar optisko šķiedru tīkliem.
2. VSAT sistēmas. Tie pārstāv termināli ar minimālu aprīkojumu. Šādas sistēmas ir paredzētas, lai nodrošinātu satelīta sakarus mazām organizācijām, kurām nav nepieciešams liels joslas platums. Turklāt VSAT sistēma var nodrošināt kanālus pēc pieprasījuma.
3. Mobilie satelīta sakari. Šādu sistēmu iezīme ir antenas mazais izmērs, kas apgrūtina signāla uztveršanu. Lai palielinātu radioviļņu jaudu, satelīti tiek novietoti ģeostacionārā orbītā, nodrošinot tiem spēcīgu raidītāju. Šādas sistēmas nodrošina saziņu ar jūras kuģiem un atsevišķiem reģionālajiem operatoriem. Lai pastiprinātu radiosignālu, liels skaits satelītu tiek novietoti polārās un slīpās orbītās. Daudzi mobilo sakaru operatori arī pārraida informāciju.
4. Satelīta internets. Šādām sakaru sistēmām ir savas īpatnības. Šeit tiek atdalīta izejošā un ienākošā trafika, un to tālākai apvienošanai tiek izmantotas noteiktas tehnoloģijas. Tāpēc šādas satelītu sakaru sistēmas sauc par asimetriskām. Interneta iezīme ir tāda, ka vienu kanālu var izmantot vairāki lietotāji vienlaikus. Fakts ir tāds, ka dati tiek pārsūtīti pa kosmosa orbītu visiem klientiem vienlaikus.
Satelīttelevīzija
Kopš pagājušā gadsimta vidus cilvēce savu mērķu sasniegšanai arvien vairāk izmanto kosmosu. Un mūsdienās Zemei tuvo orbītu burtiski ieskauj satelīta "kaklarota", kas ļauj ne tikai kalpot kā navigācijas sistēmas, pārraidīt informāciju, bet arī… skatīties TV. Kā tas notiek? Katram no īpaši šim nolūkam paredzētajiem satelītiem ir uzstādīta jaudīga antena. Tieši viņa saņem televīzijas signālu, kas pēc tam tiek nosūtīts uz Zemi un saņemts ar īpašiem transponderiem-raidītājiem. Tās jomas, kurjūs varat uztvert šādus radioviļņus, ko sauc par pārklājuma zonu.
Antenai, kas uztver signālus no satelītiem, ir šķīvja forma. Šāda virsma ļauj radioviļņus atstarot un pēc tam fokusēt vienā punktā, kur ir uzstādīts konvektors. Šī ierīce saņem signālus, kas pēc tam tiek nosūtīti uz uztvērēju, izmantojot īpašu kabeli. Tas ir arī uztvērējs, taču tas pārveido radioviļņus un pārraida tos kā attēlu uz TV ekrānu.
Satelīttelevīzijas sistēmas ļauj iegūt augstas kvalitātes skaņu un attēlu. To padara iespējamu informācijas pieplūdums digitālā formā. Turklāt satelīttelevīzija ļauj skatīties programmas no dažādām valstīm un kontinentiem. Šī iespēja ir īpaši svarīga tiem, kas mācās svešvalodu. Bērni un pieaugušie, skatoties šādus raidījumus, var atrast sev virtuālo sarunu biedru, kā arī pārbaudīt un būtiski papildināt savas zināšanas. Piesaistiet skatītāju uzmanību un daudzus tematiskos satelīttelevīzijas kanālus. Bērni var izvēlēties skatīties multfilmas, un pieaugušie var ienirt ceļojumu vai mūzikas pasaulē.
Nodrošinot savu māju ar satelīttelevīziju, jūs ne tikai paplašināsit redzesloku un gūsit daudz pozitīvu emociju, skatoties interesantus raidījumus, bet arī ietaupīsiet naudu. Par satelītsakaru aprīkojumu būs jāmaksā tikai vienu reizi. Nākotnē patērētājs paliek neatkarīgs no pastāvīgi mainīgajiem kabeļoperatoru tarifu plāniem, jo satelītsaprīkojums uz visiem laikiem paliek tā īpašnieka īpašums.
Jāpiemin arī tas, ka, pēc mazpilsētu iedzīvotāju domām, šāda televīzija viņiem bieži palīdz. Patiešām, dažreiz mazos ciematos nav kabeļoperatoru, un signāla pārraides kvalitāte caur parastu televīzijas antenu atstāj daudz vēlamo.
Starp citu, daudzās mazpilsētās TV uztveršanas problēmu dēļ trauku uzstādīšana, iespējams, ir vienīgais veids, kā baudīt TV skatīšanos labā kvalitātē.
