Точная привязка к местности необходима во многих сферах деятельности. Ну, во-первых, она нужна военным, это ясно. Во-вторых, навигация — основа основ целого ряда гражданских профессий: летчиков и моряков, картографов и геодезистов, геологов и спасателей. Точно определить свое местоположение зачастую бывает жизненно важно и любителям: путешественникам и охотникам, яхтсменам и планеристам.

Сегодня мы представляем вашему вниманию Global Positioning System (GPS) — точнейшую спутниковую навигационную систему. И вот почему — скоро GPS станет стандартным оборудованием автомобилей. Вряд ли это «скоро» относится к России, но про светлое будущее и просто почитать будет интересно.

GPS (иногда ее называют NAVSTAR) состоит из работающих в единой сети 24 спутников. Они кружатся над планетой на шести орбитах высотой около 17 000 км, совершая два полных оборота вокруг Земли менее, чем за 24 часа. В результате такой конфигурации системы сигнал хотя бы от некоторых спутников может приниматься повсеместно в любое время. Первый спутник был запущен в 1978 году и давно выработал свой ресурс — каждый сателлит расчитан на работу примерно в течение 10 лет. Подходит к концу срок жизни, и эстафету от него принимает новый. Работа всей системы обеспечена финансированием до 2006 года.

Одно из важнейших преимуществ GPS — всепогодность. Даже если небо затянуто плотными облаками, система в любую минуту покажет ваше местоположение. Другое — высочайшая точность. Это не удивительно — система разрабатывалась для военных. Но в начале 80-х годов президент США Рональд Рейган заявил, что GPS будет доступна каждому — с оговоркой, что наивысшая точность будет доступна только армии. Но и гражданские специалисты не остались в накладе. Правда, точность привязки к местности весьма сильно зависит от геометрии спутников, проще говоря, от того, как они расположены в данный момент относительно друг друга и приемника. Если, например, приемник «видит» четыре спутника, но все они расположены в северном и западном направлениях, точность будет невысока (100 — 150 м) — те, кто помнит со школы геометрию, поймет, что в такой ситуации решить триангуляционную задачу очень трудно. Если же эти четыре спутника будут находиться равномерно на севере, востоке, юге и западе, погрешность не превысит 30 м. Понятно, что даже при идеальной геометрии спутников погрешность увеличивается, если приемник находится в горах или ущелье, в автомобиле или среди высоких зданий — преграды экранируют сигналы. Но в целом обычные гражданские GPS-приемники обеспечивают точность от 20 до 70 м — для большинства задач вполне достаточно. Более сложные и дорогие приборы, стоящие несколько тысяч долларов и использующие не одну, а несколько радиочастот, могут обеспечить точность до сантиметров. Наверное, кому-то она нужна. Впрочем, точность даже обычных гражданских приемников можно увеличить до 4 м с помощью специальных методов коррекции.

Сейчас есть несколько платных навигационных служб, использующих систему GPS. Они работают в УКВ-диапазоне или осуществляют вещание через спутники. Естественно, чтобы пользоваться их услугами, нужен специальный приемник. Цена навигатора зависит от набора функций и требуемой точности. Например, используемые спасательными службами приемники стоят около трех тысяч долларов и обеспечивают точность до одного метра. Но туристу, например, такая точность ни к чему. Вряд ли подойдет ему и прибор для летчиков-любителей — разница в цене существенная, а информация об аэропортах мира, хранящаяся в памяти ручных авиационных приемников, ему не нужна. Вообще, знатоки утверждают, что выбор навигатора — это на две трети рациональные рассуждения, и на одну треть — просто чувство.

Теперь о том, чем полезна будет система GPS для автолюбителей. Некоторые услуги, например, вызов техпомощи и полиции на место аварии уже начали внедряться. Водитель нажал кнопку, приемник определил координаты и передал их вместе с сигналом вызова на диспетчерский центр и дежурная бригада уже знает, куда ехать. Внедряются системы, которые помогают прокладывать маршрут через лабиринты улиц и дорог. Для контроля передвижения спецавтомобилей (например, инкассаторских) и для борьбы с угонами начали использоваться системы, постоянно отслеживающие положение движущегося объекта на карте местности. Но это там, за кордоном. Может быть, когда-нибудь и для нас система GPS будет представлять не только чисто познавательный интерес.