Бүгінде адамзат қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін тіпті ғарыш кеңістігін пайдаланады. Ол үшін спутниктік іздеу жүйелері құрылды. Мұндай навигацияның бастауы 1957 жылы 4 қазанда қаланған деп есептеледі. Дәл сол кезде Жердің алғашқы жасанды серігі алғаш рет ұшырылды. 70-жылдардың аяғында бірінші радионавигациялық жүйе пайда болды. Ол спутниктен келген сигналдар негізінде кез келген объектінің координаталарын анықтауға мүмкіндік берді. Ал бүгінде мұндай навигация құтқару-геодезиялық жұмыстарда, сондай-ақ мемлекет пен азаматтардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қолданылады.
Спутниктік жүйелер дегеніміз не? Бұл күрделі электронды-техникалық байланыстар. Оның үстіне, оларды жүзеге асыру тек ғарыштық және жерүсті жабдықтарды біріктіріп пайдалану арқылы мүмкін болады. Сонымен қатар, спутниктік жүйелер биіктік пен географиялық координаттарды, су, жер және ауа қозғалысының уақыты мен параметрлерін анықтауға мүмкіндік береді.нысандар.
Жіктеу
Спутниктік жүйелер келесі аймақтарға бөлінеді:
- автокөліктерге арналған қауіпсіздік іздеу жүйелері;
- кеңселерді, үйлерді, жеке аумақтар мен пәтерлерді қорғауға арналған навигациялық;
- интернет сайттары мен ұялы телефондарға арналған қауіпсіздік іздеу жүйелері;- іздеу навигациясы (GPS).
Негізгі элементтер
Спутниктік жүйелерге мыналар кіреді:
- арнайы радиосигналдарды шығаратын бірнеше жерсеріктердің орбиталық шоқжұлдыздары (2-ден 30-ға дейін);
- жерсеріктердің ағымдағы орнын белгілейтін, сондай-ақ қабылдаушы жердегі бақылау және басқару жүйесі. және олар арқылы берілетін ақпаратты өңдеу;
- координаттарды анықтау үшін қажетті клиентті қабылдайтын жабдық;
- объектінің орналасқан жерін анықтау дәлдігін арттыратын жердегі жүйе болып табылатын радиомаяктар; - координаттарға түзетулерді пайдаланушыларға жіберетін ақпараттық радиожүйе.
Жұмыс принципі
Спутниктік навигация жүйелері нысандағы антеннадан орбиталық орны жоғары дәлдікпен белгілі жерсерікке дейінгі қашықтықты өлшейді. Бұл жағдайда альманах деп аталатын арнайы кесте қолданылады. Ол қабылдау құрылғысының жадында сақталуы және барлық жерсеріктердің орнын көрсетуі керек. Егер мұндай кесте ескірмеген болса, онда кеңістіктегі объектінің орналасуы қарапайым геометриялық конструкцияларды қолданатын құрылғылармен анықталады. Ені мен бойлығын дұрыс есептеу үшін қабылдағыш кем дегенде үш спутниктен сигнал қабылдауы керек. Білу керек болсаобъектінің жер бетінен жоғары орналасуы? Ол үшін төртінші жерсеріктен сигнал қажет.
Барлық алынған ақпаратты белгілі бір теңдеулер жүйесін пайдалана отырып, қажетті координаттарды көрсететін жердегі қондырғы өңдейді. Дегенмен, алынған деректер кейбір түзетулерді қажет етеді. Бұл жүйенің жұмысына атмосфералық қысымның, ауа температурасының және ылғалдылық дәрежесінің әсер етуіне байланысты. Осы факторлардың әрқайсысы 30 м ішінде қатені тудырады, оның жалпы мәні кейде 100 м жетеді.
Дифференциалды GPS режимі дәлдікті азайтуға көмектеседі. Ол пайдаланушыға қажетті түзетулерді жібереді, бұл объектіні 1 см-ге дейін анықтаудың дәлдігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, спутниктік іздеу жүйелері белгілі бір уақыт аралығында алынған деректерді жинақтап, содан кейін өңдеуге қабілетті. Осындай процестердің арқасында пайдаланушы объектінің жылдамдығы, оның жүріп өткен жолы және т.б. туралы түсінікке ие болады.
GPS
Бүгін бірнеше навигация жүйесі бірден белсенді жұмыс істейді. Бұл американдық GPS, ресейлік ГЛОНАСС және еуропалық Галилео. Олардың барлығы объектінің ағымдағы орнын, сондай-ақ оның уақыты мен күнін, жердегі, ауадағы және жердегі қозғалыс жылдамдығы мен траекториясын анықтауға мүмкіндік береді. Осы навигаторларды толығырақ қарастырайық.
Американдық GPS спутниктік жүйесінің тарихы 1973 жылы басталды. Бұл DNSS бағдарламасының даму кезеңі болды. Кейінірек ол Navstar-GPS, содан кейін GPS деп өзгертілді. Оның серіктерінің біріншісі1974 жылы орбитаға шығарылды. Ал тек 1993 жылы олардың саны 24-ке дейін ұлғайтылды, бұл бүкіл жер бетін қамтуға мүмкіндік берді.
Бастапқыда GPS спутниктік жүйесі АҚШ әскери кешенінің мақсаты үшін жұмыс істеді. Ал тек 2000 жылдан бастап құпиялылық мөрі жүйеден алынып тасталды. GPS азаматтық тұтынушылардың қажеттіліктеріне қызмет көрсете бастады. Дегенмен, қазіргі уақытта Пентагон соғыс қимылдары жүріп жатқан аумақтардағы спутниктік сигналдарды өшіре алады немесе оларға кедергі жасай алады. Сонымен қатар, АҚШ барлау агенттіктері қақтығыс аймағын қамтитын жергілікті «кеспелерді» орнату құқығын өзіне қалдырады. Сонымен бірге мұндай электронды соғыс НАТО әскерлерінің кодталған сигнал бойынша әрекет етуіне кедергі болмайды.
ГЛОНАСС
Бұл ресейлік навигациялық жүйе өткен ғасырдың 90-жылдарынан бері жұмыс істеп келеді. Бүгінгі күні оның орбиталық шоқжұлдызының құрамында орбитада жиырмадан астам спутник бар. Жақын арада олардың санын отызға жеткізу жоспарлануда.
2007 жылдан бастап ГЛОНАСС спутниктік жүйесі азаматтық мақсатта қолданылып келеді. Бүгінде ол Ресейдің бүкіл аумағын қамтиды және әртүрлі бағыттар бойынша қолданылуын табады. Ол жүкті ғана емес, жолаушыларды да тасымалдауды жүзеге асыратын көлікте сәтті қолданылады. Мұнда ГЛОНАСС – спутниктік бақылау жүйесі, сонымен қатар қозғалыс кестесін оңтайландыруға мүмкіндік беретін құрал. Осындай навигацияны Төтенше жағдайлар министрлігінің жедел қызметтері, полиция және жедел жәрдем өз жұмысында қолданады.
ГЛОНАСС жүйесінің жұмыс істеу принципі негізделгенқашықтағы серверге GSM-арнасы арқылы бақылау маякынан ақпаратты алу. Мұнда ол пайдаланушыға одан әрі жіберу үшін сақталады. Түсіру уақыты 15-тен 240 секундқа дейін. Әрі қарай арнайы компьютерлік бағдарлама сервердегі ақпаратты өңдейді және нысанның орнын береді.
Ресейде де ERA-GLONASS деп аталатын соңғы жоба әзірленуде. Мұндай жүйе жол-көлік оқиғалары мен оқыс оқиғалар кезінде арнайы қызметтерге шұғыл әрекет етуге мүмкіндік береді. 2020 жылға қарай барлық көліктер ауыр апаттар кезінде, яғни автокөлікте қауіпсіздік жастықтары ашылғанда автоматты түрде кезекші-диспетчерлік қызметке сигнал беретін навигациялық және байланыс терминалдарымен жабдықталады деп жоспарлануда. Осыдан кейін оператор жүргізушімен болған оқиғаның барлық мәліметтерін анықтауға тырысады. Жауап болмаса немесе ақпарат расталса, көрсетілген координаттарға Төтенше жағдайлар министрлігінің құтқарушылары, дәрігерлер мен жол полициясы жіберіледі. Осылайша, спутниктік көлік жүйелері төтенше жағдайларда жүргізушінің бірінші көмекшісі болады.
Галилей
Бұл спутниктік навигация жүйесі Еуропалық Одақ елдеріне арналған. 2 миллиард доллар тұратын жоба атақты итальяндық астроном Галилео Галилейдің атымен аталған. Өз жұмысында Галилео Ресейдің ГЛОНАСС және американдық GPS спутниктік басқару жүйесіне тәуелді емес.
Координатасы бір қатемен белгілі болуы мүмкін нысанның орнын анықтаудан басқаметр, Галилео іздеу-құтқару функциясына ие. Мұндай жоба әлемнің ешбір елінде жоқ (ол тек Ресейде әзірленуде).
Көлік қауіпсіздігі
Бүгінде көптеген автокөлік жүргізушілерінің назарын ұрлыққа қарсы спутниктік жүйе өзіне аударады. Көптеген пайдаланушылардың пікірінше, бұл сенімді ғана емес, сонымен қатар өте ыңғайлы.
Мұндай қауіпсіздік навигациясы автомобильде орнатылған антенна мен бірнеше жерсерік арасындағы байланыс принципі бойынша жұмыс істейді. Автокөліктің координаталары туралы ақпарат қабылдаушы құрылғыға үнемі келіп тұрады және пайдаланушыға бірнеше метрлік қателікпен көліктің орналасқан жерін анықтауға мүмкіндік береді.
Кәдімгі навигациядан айырмашылығы, спутниктік ұрлыққа қарсы жүйе орбитадан сигналдарды қабылдап қана қоймайды, сонымен қатар оларды басқару бөлмесіне немесе иесіне жібереді. Егер жүйені бұзуға әрекеттенген зиянкестер көліктің салонына кіріп кетсе, ұялы байланыс операторының желілері немесе осы мақсат үшін арнайы бөлінген арналар арқылы иесінің ұялы телефоны немесе диспетчерлік консолі арқылы дереу сигнал түседі.. Осыдан кейін көліктің қозғалысы мен әрі қарай орналасқан жерін анықтайтын жауап беру тобы жұмыс істей бастайды.
Пайдаланушылардың пікірлері бойынша, көліктің спутниктік қауіпсіздік жүйесі өте сенімді. Оны бейтараптандыру сирена бар қарапайым дабылға қарағанда әлдеқайда қиын.
Спутниктік іздеу жүйесінің кейбір үлгілері қозғалтқышты қашықтан блоктауды қамтамасыз етеді. Осы мүмкіндіктің арқасында қылмыскер сіздің көлігіңізде бір метрді де жүргізе алмайды. Кейде зиянкестеркептелістерді пайдаланыңыз. Бұл сигналды «рұқсат етпейтін» дыбысты өшіргіштер. Бұл соңғы қауіпсіздік жүйелерін жасау кезінде ескерілді. Олардың дизайнында кептелістердің жұмыс істеуіне жол бермейтін арнайы модульдер қолданылады.
Эшелон
Бұл спутниктік автокөлік қауіпсіздігі жүйесі біздің елде 2003 жылдың қыркүйегінен бері жұмыс істейді. Бұл әдеттегі GPS-GSM дабыл жүйесі, тек оның процессорлық блогы арнайы бағдарламаланған. Көлікті ұрлауға әрекет жасағанда дабыл беріледі, ал қылмыскер кептелісті пайдаланғанда немесе диспетчерлік пультпен байланыс болмаса, қозғалтқыш блокталады. Бұл Эшелон спутниктік жүйесі жұмыс істейтін әрекеттер алгоритмі.
Бұл навигацияның маңызды артықшылығы оның иесімен байланыс болмаған жағдайда да ұрлықтың алдын алу мүмкіндігі болып табылады. Пайдаланушылардың пікірлері бойынша, жүйенің сөзсіз артықшылығы - бірқатар қосымша мүмкіндіктер. Осылайша, Эшелон спутниктік жүйесін келесі жағдайларда қозғалтқышты блоктау үшін бағдарламалауға болады:
- белгілі бір жылдамдықтан асып кету;
- белгіленген аймақтан шығу; - бойлық және бүйірлік үдеу көлік құралының.
Сонымен қатар, бұл әрекет алгоритмін тіпті қашықтан өзгертуге болады. Ол үшін GSM арнасы арқылы қажетті жұмыс бағдарламасын жіберсеңіз болғаны.
Арқан
Автомобильдің спутниктік қауіпсіздік жүйелерінің негізгі бөлігі диспетчердің консоліне «Дабыл» сигналын жеткізу принципі бойынша жұмыс істейді. Дегенмен, GPS арнасы болмаған немесе әдейі басылған жағдайда мұндай қорғау тиімсіз.
Arkan спутниктік жүйесі балама ретінде қызмет етеді. Ол аттас арнайы навигациялық желідегі ақпаратты жібереді. Жиілігін үнемі өзгертетін тұрақты радиосигналдың арқасында шабуылдаушылар жүйені өшіре алмайды. Енді мұндай навигация көліктің орнын оңай анықтауға мүмкіндік беретін ең заманауи технологиялық шешім болып табылады.
Сонымен қатар, Arkan спутниктік жүйесі:
- дүрбелең түймесі басылғанда, сондай-ақ салонға рұқсатсыз кіру әрекеті жасалғанда көлік координаттарын жібере алады;
- батарея заряды таусылғанда төмен қуат режиміне ауысады;- сынақ сигналдарын үздіксіз беру арқылы Arkan арнасының жұмысын басқарады.
Спутниктік байланыс
Мұндай жүйелердің әртүрлі түрлері бар.
Олардың ішінде:
1. Магистральдық байланыс. Оның дамуы ақпараттың үлкен көлемін берудің үнемі өсіп келе жатқан қажеттілігіне байланысты болды. Бұл жүйелердің біріншісі Intelsat болды, содан кейін аймақтық Арабсат, Eutelsat және басқа да көптеген ұйымдар пайда болды. Бүгінде магистральдық спутниктік байланыс жүйелері талшықты-оптикалық желілерге ауыстырылуда.
2. VSAT жүйелері. Олар ең аз жабдықтары бар терминалды білдіреді. Мұндай жүйелер жоғары өткізу қабілеттілігін қажет етпейтін шағын ұйымдарды спутниктік байланыспен қамтамасыз етуге арналған. Сонымен қатар, VSAT жүйесі сұраныс бойынша арналарды қамтамасыз ете алады.
3. Мобильді спутниктік байланыс. Мұндай жүйелердің ерекшелігі антеннаның шағын өлшемі болып табылады, бұл сигналды қабылдауды қиындатады. Радиотолқындардың қуатын арттыру үшін жерсеріктерді геостационарлық орбитаға орналастырып, оларды күшті таратқышпен қамтамасыз етеді. Мұндай жүйелер теңіз кемелері мен жекелеген аймақтық операторлардың байланысын қамтамасыз етеді. Радиосигналды күшейту үшін полярлық және көлбеу орбиталарға көптеген спутниктер орналастырылады. Көптеген ұялы байланыс операторлары да ақпаратты жібереді.
4. Спутниктік интернет. Мұндай байланыс жүйелерінің өзіндік ерекшеліктері бар. Мұнда шығыс және кіріс трафик бөлінеді және оларды одан әрі біріктіру үшін белгілі бір технологиялар қолданылады. Сондықтан мұндай спутниктік байланыс жүйелері асимметриялық деп аталады. Интернеттің ерекшелігі - бір арнаны бірден бірнеше қолданушы пайдалана алады. Мәліметтер ғарыш орбитасы арқылы барлық клиенттер үшін бір уақытта беріледі.
Спутниктік теледидар
Өткен ғасырдың ортасынан бастап адамзат өзінің мақсаттарына жету үшін ғарыш кеңістігін көбірек пайдалана бастады. Ал бүгінде Жерге жақын орбита сөзбе-сөз спутниктік «алқамен» қоршалған, ол тек навигациялық жүйе ретінде қызмет етуге, ақпарат беруге ғана емес, сонымен қатар … теледидар көруге мүмкіндік береді. Бұл қалай болады? Осы мақсат үшін арнайы жасалған спутниктердің әрқайсысында қуатты антенна орнатылған. Ол теледидар сигналын қабылдайды, содан кейін ол Жерге жіберіледі және арнайы транспондер-таратқыштар арқылы қабылданады. Сол аймақтарқамту аймағы деп аталатын осындай радиотолқындарды ұстай аласыз.
Жерсеріктерден сигнал қабылдайтын антеннаның пішіні ыдыс тәрізді. Мұндай бет радиотолқындарды шағылыстыруға мүмкіндік береді, содан кейін конвектор орнатылған бір нүктеде фокусталады. Бұл құрылғы сигналдарды қабылдайды, содан кейін арнайы кабель арқылы қабылдағышқа жіберіледі. Бұл сонымен қатар қабылдағыш, бірақ ол радиотолқындарды түрлендіреді және оларды теледидар экранына сурет ретінде жібереді.
Спутниктік теледидар жүйелері жоғары сапалы дыбыс пен сурет алуға мүмкіндік береді. Бұл цифрлық түрдегі ақпарат ағынының арқасында мүмкін болды. Сонымен қатар, спутниктік теледидар әртүрлі елдер мен континенттердің бағдарламаларын көруге мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік әсіресе шет тілін оқитындар үшін өте маңызды. Балалар мен ересектер мұндай бағдарламаларды көргенде, өздері үшін виртуалды сұхбаттасушы таба алады, сондай-ақ білімін тексеріп, айтарлықтай толықтыра алады. Көрермендердің назарын және спутниктік теледидардың көптеген тақырыптық арналарын тарту. Балалар мультфильмдерді таңдай алады, ал ересектер саяхат немесе музыка әлеміне енеді.
Үйіңізді спутниктік теледидармен қамтамасыз ету сіздің көкжиегіңізді кеңейтіп, қызықты бағдарламаларды көру арқылы көптеген жағымды эмоциялар алып қана қоймайды, сонымен қатар ақшаны үнемдейді. Спутниктік байланысқа арналған жабдық үшін тек бір рет төлеуге тура келеді. Болашақта тұтынушы кабельдік операторлардың үнемі өзгеретін тарифтік жоспарларына тәуелсіз болып қалады, өйткені спутниктікжабдық оның иесінің меншігі болып қалады.
Сондай-ақ, шағын қала тұрғындарының пікірінше, мұндай теледидар оларға жиі көмектесетінін айта кеткен жөн. Шынында да, кейде шағын ауылдарда кабельдік операторлар болмайды, ал қарапайым теледидар антеннасы арқылы сигнал беру сапасы көп нәрсені қаламайды.
Айтпақшы, көптеген шағын қалаларда теледидарды қабылдаудағы ақауларға байланысты ыдыс-аяқтарды орнату теледидарды жақсы сапада көрудің жалғыз жолы болуы мүмкін.
