Системата за глобална навигация GPS е с възможност за свободно гражданско приложение и покритие на цялата територия на планетата, с изключение на области в близост до полюсите, а преносът на данни през GSM мобилни мрежи е най-масовата мобилна комуникационна услуга.
Навигацията се дефинира като процес на планиране, отчитане и управление на движението на обект от една място към друго. Произходът на термина е латински – и носи смисъла на придвижване/насочване на кораби. Всички навигационни техники включват определяне на местоположението по отношение на известни точки в координатна система. В радионавигационните системи позицията или други параметри на движението се получават в резултат на обработка на информацията на сигнал, постъпил в радионавигационен приемник.
Класификация на сателитните системи за навигация може да се направи по отношение на височината на орбитата.
Сателитна система за навигация базирана на високоорбитни сателити с височина на орбитата около 35 хил. km е китайската Бейдоу (на китайски името е на съзвездието Голямата мечка). През 2013 година е включвала 16 спътника на геостационарна орбита, обслужващи територията на Китай, с планирано завършване с 35 сателита през 2020 година. Сателитните системи за навигация на ниски орбити на сателитите с височина на орбитата до 1000 km (Transit, “Циклон”, “Цикада”) са с военно приложение и са отстъпили място на сателитни системи за глобална навигация (GNSS) със значително по-голяма точност – американската GPS (Global Positioning System), руската ГЛОНАСС и европейската GALILEO, базирани на сателити с височина на орбитата около 20 000 km.
Фиг.1.1. Глобални системи за сателитна навигация
Принципът на работа на GNSS се основава на измерване на разстоянието от антената на обекта (координатите, на който трябва да се изчислят) до сателитите, чието местоположение е известно с голяма точност. Таблицата на положението на всички сателити се нарича алманах и с нея трябва да разполага всеки сателитен навигационен приемник до началото на измерването. Всеки спътник предава в своя сигнал алманаха в пълен обем. По този начин, след като се знае разстоянието до няколко спътника в системата, на основа на алманаха може да се изчисли положението на обекта в пространството. Методът на измерване на разстоянието от спътника до антената на приемника е основан на известната и постоянна скорост на разпространение на радиовълните.
При работа на сателитния навигационен приемник неговия часовник се синхронизира със системното време и при последваща обработка на приетите сигнали се изчислява закъснението между времето на излъчване на сигнала и времето на приемането му. След като разполага с тази информация навигационният приемник изчислява координатите на антената. Всички останали параметри на движението – скорост, курс, изминато разстояние, се изчисляват на база на измерване на времето, за което обектът се е преместил от една в друга точка с известни координати.
Сега съществуват само две работещи напълно работоспособни навигационни системи с глобално покритие – американската GPS и руската ГЛОНАСС. И двете системи започват работа във военни приложения и продължават да се финансират и поддържат от военни ведомства съответно в САЩ и Русия, с възможност за свободно гражданско или комерсиално приложение. За европейската система Galileo се очаква в потребителския сегмент да се осигури съвместимост с GPS и ГЛОНАСС. На практика всички приемници в потребителския сегмент на ГЛОНАСС поддържат и GPS. Съвместното използване на повече от една навигационна система в навигационните приемници води до значително повишаване на точностните характеристики на навигацията.
Едновременното използване на повече от една навигационна система и заложените услуги в GNSS от второ поколение имат бъдеще както за развитието на устройства и програмно осигуряване в потребителския сегмент, така и за глобален обмен на информация, свързана с географските координати.
Глобалната навигационна система GPS e собственост на САЩ, управлява се от американските военновъздушни сили и е предназначена да осигурява потребителите си с информация за позициониране, навигация и време. GPS осигурява две нива на услуги – стандартна услуга за позициониране (SPS, Standard Positioning Service) и прецизна услуга за позициониране, предназначена за американските военни сили PPS (Precise Positioning Service).
Управляваща система на GPS
