Когда карта не помогает. Система глобального местоопределения — чудо техники

Когда карта не помогает. Система глобального местоопределения — чудо техники

ОТ НАШЕГО КОРРЕСПОНДЕНТА В АВСТРАЛИИ

ПО ЛИЦУ молодой путешественницы, утомленной жарой и долгой дорогой, стекали струйки пота. Уставшие плечи сгибались под тяжестью рюкзака, в котором было лишь самое необходимое. Она осторожно развернула походную карту и стала в нее всматриваться, но к своему ужасу обнаружила, что сбилась с пути. Где-то внутри нарастало жуткое чувство тревоги. «Неужели я заблудилась?» — с испугом сказала она.

Но вдруг ее лицо озарилось. Она достала из рюкзака какой-то прибор в защитном футляре, ввела данные — и через минуту ее глаза сияли от радости. Поправив рюкзак, она без промедления отправилась в путь. В ее походке чувствовалась уверенность человека, который точно знает, куда идет.

Что позволило путешественнице так быстро и легко выйти из такого, казалось бы, безвыходного положения? Дело в том, что она воспользовалась замечательным средством — глобальной системой местоопределения (GPS). Благодаря ей девушка смогла определить, где она находится и в какую сторону ей идти. Но что представляет собой GPS, эта удивительная система?

Полное ее название Navstar Global Positioning System. Navstar — сокращенное название спутниковой навигационной системы для определения времени и расстояний (Navigation Satellite Time and Ranging System). Первоначально GPS была разработана в США для военных целей, но сегодня она доступна любому человеку в любой стране. Первый спутник, необходимый для работы GPS, был запущен в 1978 году. Сегодня вся система включает в себя 21 спутник Navstar плюс 3 активных спутника-дублера. Эти спутники выведены на орбиту высотой 20 196 метров и наклонением 55 градусов по отношению к экватору. При такой конфигурации по крайней мере четыре спутника всегда будут в зоне видимости приемника, находящегося в любой точке земного шара в любой момент времени.

Важна точность до долей секунды

Спутники передают радиосигналы с заданной частотой, и, регистрируя точное время поступления сигнала, приемник Navstar может рассчитать расстояние до спутника. Сигнал идет до Земли примерно одну одиннадцатую секунды. Умножая эту цифру на скорость света, приемник с поразительной точностью вычисляет расстояние до спутника. Но полученные данные о времени должны быть очень точными, поскольку ошибка даже в одну миллионную секунды ведет к ошибке в расстоянии примерно на 300 метров!

Как же придерживаться такой невероятно высокой точности? Это достигается за счет очень тонкого прибора — атомных часов, находящихся на борту спутника. В своей книге «Глобальная система местоопределения Navstar» Том Логсдон объясняет: «В спутниках блока II... находятся четверо атомных часов высочайшей точности — двое из них — цезиевые, а двое — рубидиевые. Эти часы столь точны и стабильны, что их погрешность составляет около одной секунды за 160 000 лет!» («The Navstar Global Positioning System»).

При пользовании приемник — такой, как у путешественницы в начале нашего рассказа,— улавливает сигналы, поступающие с четырех или более спутников, и вычисляет расстояние до каждого из них. Эти расстояния затем используются для расчета широты, долготы и высоты над уровнем моря в точке, где находится портативный приемник. Результаты вычислений высвечиваются на дисплее приемника GPS. Для точного определения местонахождения необходимы данные по крайней мере четырех спутников. Портативные приемники легкие и недорогие, по размерам и стоимости сравнимые с радиотелефоном.

Лучше современных карт?

С помощью приемника GPS можно не только определить его точное местонахождение, но и в каком направлении нужно идти, при условии, что данные конечного пункта указаны точно. В этом смысле устройства типа GPS превосходят самые точные на сегодняшний день географические карты. Например, ориентирование по карте может усложняться такими особенностями местности, как высокие деревья и даже густая растительность. Однообразный ландшафт (особенно океаны и пустыни), темнота или туман — лишь некоторые факторы, из-за которых пользоваться картой бывает трудно, а порой практически невозможно. Конечно, использование приемников GPS не означает, что карты и планы теперь не нужны, напротив, именно в сочетании с ними система прекрасно работает. Она с огромным успехом может применяться для указания судам пути в гавань в туманную погоду, для отслеживания грузов в крупных портах и для многих других коммерческих целей.

Поскольку система GPS постоянно совершенствуется, она может использоваться и в других областях, например:

● для отслеживания опасных айсбергов;

● для прогноза погоды;

● для точной посадки самолетов;

● для поисков затонувших кораблей;

● для управления автомобильными системами слежения и навигации;

● для правильного распределения удобрений.

Эта уникальная спутниковая система помогла и нашей путешественнице, в критический момент безошибочно указав ей ее местонахождение и предоставив точную информацию. Более того, система указала девушке верное направление, и она могла добраться до места, где она была в безопасности. Когда ей казалось, что она сбилась с пути, ее выручила эта удивительная глобальная система местоопределения Navstar!

[Рамка/Иллюстрация, страница 22]

В 1984 году бизнесмен из Оклахомы, Рон Фрейтс, использовал глобальную систему местоопределения для поисков древних поселений майя, затерявшихся в зарослях джунглей Гватемалы и Белиза. Фрейтс использовал фотографии спутника «Ландсат» и точные навигационные данные GPS. «За пять дней мы смогли нанести на карту всю территорию поселений майя на полуострове Юкатан,— сообщили Фрейтс и его коллеги.— Чтобы обойти эту местность пешком, экспедициям потребовалось бы по меньшей мере сто лет».

[Схема/Иллюстрации, страницы 22, 23]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

GPS МОЖЕТ УКАЗАТЬ:

Ваши точные координаты

Указываются широта и долгота.

Время и дату

Данные компаса

Высоту над уровнем моря

Любое место на карте

Масштаб можно увеличить или уменьшить. Вы можете воспользоваться этой информацией, если едете на машине туда, где ни разу не были.

Ваш курс по компасу

Указатели компаса помогут найти дорогу домой и обозначат, какое расстояние вам предстоит пройти.

Антенна.

Прибор в натуральную величину.

Положение спутников

На дисплее видно, какие из 24 спутников находятся в зоне видимости вашего приемника.

Мощность сигнала

Если какие-то спутники находятся вне зоны видимости (затемненный столбец), то, чтобы не терять ориентацию, приемник переключается на другие спутники.

[Сведения об иллюстрации, страница 22]