GPS мониторинг

GPS (Global Positioning System) - спутниковая система навигации, позволяет с максимальной точностью определить местоположение объекта, его широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Система GPS является частью комплекса NAVSTAR, который разработан, реализован и принадлежит Министерству обороны США. Основной задачей проекта является высокоточное позиционирование различных подвижных и статических объектов на местности. Основой системы являются 24 спутника NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging), работающих в единой сети, которые находятся на шести разных круговых орбитах расположенных под углом 60 ° друг к другу таким образом, чтобы из любой точки земной поверхности были видны от четырех до двенадцати таких спутников. На каждой орбите находится по 4 спутника, высота орбит примерно равна 20200 км а период обращения каждого спутника вокруг земли равна 12 часов.

 

Такая система работает не автономно, а под контролем станций, расположенных на Земле. Размещаются такие станции в Колорадо-Спрингс, Диего-Гарсия, острове Вознесения, атолле Кваджелейн и на Гавайях. Вся информация, проходящая через эти станции передается на головную станцию, которая расположена на военной базе под названием Falcon в Колорадо.

 

Области применения GPS

  1. Городское хозяйство. GPS эффективен при геодезической съемке канализационных, газопроводов и водопроводов, а также электрических и телефонных линий. Аварийные машины и ремонтные бригады могут использовать GPS для навигации движения непосредственно к месту аварии. Время их прибытия и отправления точно регистрируется, вместе с их комментариями и планом выполнения сервисных работ.
  2. Сельское хозяйство. GPS картографические системы помогают описывать особенности участков полей, находящихся в интенсивном сельскохозяйственном использовании. Вы можете точно связать такие характеристики как микроклимат, тип почвы, участки урожая поврежденные насекомыми или болезнями, объем продукции.
  3. Природные ресурсы. GPS помогает в сборе данных о типах почв, которые в сочетании с трехмерными моделями территорий позволяют выделить отдельные аспекты для предсказания областей, требующих специального управления. Кроме того, GPS можно использовать для картографирования местоположения колодцев и других источников воды; записи размеров озер и их состояния; регистрации ареалов распространения рыбы и диких животных; изменений береговой линии, полевых угодий и климатических зон.
  4. Археология, история. Археологи и историки могут использовать картографические GPS системы для навигации и регистрации раскопок и исторических мест.
  5. Военно-морская навигация. Военное применение сигналов GPS позволяет улучшать контроль вооруженных сил посредством точного наведения оружия или армии на цель. На океанском дне GPS необходим для поисков затонувших кораблей или выполнения других технических операций, на суше использования навигационных устройств не менее важно.
  6. Спорт и игры. Широкое распространение приемников GPS привело к появлению спортивной спутниковой навигации, соревнований по ориентированию на автомобилях и игры геокэшинга (поиск сокровищ и тайников с известными координатами).
  7. GPS мониторинг подвижных объектов. Система GPS позволяет определить местоположение в любой точке на суше, на море и в околоземном пространстве. В зависимости от области применения, диапазон которого довольно широк, а также от стоимости, которая может колебаться от сотен до нескольких тысяч долларов, виды GPS приемников также разнообразны. В целом весь спектр моделей можно разделить на четыре большие группы:
  • Персональные GPS приемники индивидуального применения. Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций: от базовых навигационных, включая возможность формирования и расчета маршрутов следования, до функции приема и передачи электронной почты.
  • Автомобильные GPS приемники, которые предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве и имеют возможность подключения внешней приемо-передающего оборудования для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты.
  • Морские GPS приемники, оснащенные ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов.
  • Авиационные GPS приемники, используемые для определения маршрута летательных аппаратов, включая коммерческую авиацию.

 

Системы GPS мониторинга подвижных объектов можно условно разделить на два вида:

1. Системы Offline - используют принцип черного ящика, который фиксирует события, привязывая каждое из них к географическим координатам и реальному времени. По прибытии объекта на базу вся информация с такого черного ящика считывается, расшифровывается и становится доступна для детального анализа и агрегации.

 

Преимущества такого подхода:

  • Большое количество разнородной информации, собираемой устройством (ограничена только объемом собственной памяти устройства).
  • Отсутствие абонентской платы за передачу данных (передача осуществляется либо через физическое подключение устройства к компьютеру диспетчера, или через локальные беспроводные сети).

 

Недостатки:

  • Информация доступна только после прибытия объекта на базу.

 

2. Системы Online - используют принцип радиомаяков - информация о местонахождении не фиксируется в памяти приборов, а передается в реальном времени диспетчеру. Каналами передачи данных в данном случае может выступать GSM (SMS, GPRS), радиосвязь, сеть беспроводных точек доступа.

 

Преимущества системы:

  • Информация о перемещении и состоянии объекта доступна диспетчеру в реальном времени (возможна задержка обусловленная ​​способом коммуникаций).
  • Время отклика устройства мониторинга зависит от канала передачи данных (всегда есть возможность подобрать компромиссный вариант по соотношению цена / оперативность).

 

Недостатки:

  • Необходимость оплачивать услуги связи (размер платы изменяется от нескольких центов за SMS сообщения внутри сети своего сотового оператора до нескольких долларов за GPRS соединения в роуминге).

См. также: