Dzisiaj ludzkość wykorzystuje nawet przestrzeń kosmiczną, aby zapewnić bezpieczeństwo. W tym celu stworzono wyszukiwarki satelitarne. Uważa się, że początek takiej nawigacji położono 4 października 1957 r. Wtedy po raz pierwszy wystrzelono pierwszego sztucznego satelitę Ziemi. Pod koniec lat 70. pojawił się pierwszy system radionawigacji. Pozwoliło to określić współrzędne dowolnego obiektu na podstawie sygnałów pochodzących z satelity. A dziś taka nawigacja jest wykorzystywana w pracach ratowniczych i geodezyjnych, a także w celu zapewnienia bezpieczeństwa państwa i obywateli.
Co to są systemy satelitarne? To złożona komunikacja elektroniczno-techniczna. Co więcej, ich realizacja jest możliwa tylko przy połączonym działaniu sprzętu kosmicznego i naziemnego. Jednocześnie systemy satelitarne umożliwiają określenie wysokości i współrzędnych geograficznych, czasu i parametrów ruchu wody, lądu i powietrzaobiekty.
Klasyfikacja
Systemy satelitarne są podzielone na następujące obszary:
- wyszukiwarki bezpieczeństwa zaprojektowane dla samochodów;
- nawigacyjne, do ochrony biur, domów, terytoriów osobistych i mieszkań;
- wyszukiwarki bezpieczeństwa dla stron internetowych i telefonów komórkowych;- wyszukiwanie nawigacji (GPS).
Podstawowe elementy
Systemy satelitarne obejmują:
- orbitalne konstelacje kilku satelitów (od 2 do 30), które emitują specjalne sygnały radiowe;
- naziemny system monitorowania i kontroli, który ustala aktualną pozycję satelitów, a także odbiera i przetwarzanie informacji przez nie przesyłanych;
- sprzęt odbiorczy klienta wymagany do określenia współrzędnych;
- radiolatarnie, które są systemem naziemnym, który zwiększa dokładność ustalania lokalizacji obiektu; - informacyjny system radiowy, który przesyła poprawki do użytkowników na współrzędne.
Zasada działania
Satelitarne systemy nawigacyjne mierzą odległość od anteny obiektu do satelity, którego pozycja orbitalna jest znana z dużą dokładnością. W tym przypadku używana jest specjalna tabela zwana almanachem. Musi być zapisany w pamięci urządzenia odbiorczego i wskazywać pozycję wszystkich satelitów. Jeśli taka tabela nie jest przestarzała, to położenie obiektu w przestrzeni określają urządzenia wykorzystujące proste konstrukcje geometryczne. Aby poprawnie obliczyć szerokość i długość geograficzną, odbiornik musi odbierać sygnały z co najmniej trzech satelitów. Cóż, jeśli chcesz wiedziećpołożenie obiektu nad powierzchnią? Będzie to wymagało sygnału z czwartego satelity.
Wszystkie otrzymane informacje są przetwarzane przez jednostkę naziemną, która przy użyciu określonego układu równań wyświetla żądane współrzędne. Uzyskane dane będą jednak wymagać pewnego dostosowania. Wynika to z wpływu ciśnienia atmosferycznego, temperatury powietrza i stopnia wilgotności na pracę systemu. Każdy z tych czynników wprowadza błąd w promieniu 30 m, którego łączna wartość czasami dochodzi do 100 m.
Tryb różnicowego GPS pomaga zmniejszyć niedokładność. Przekazuje użytkownikowi niezbędne poprawki, co zapewnia dokładność określenia obiektu do 1 cm, jednocześnie wyszukiwarki satelitarne są w stanie gromadzić, a następnie przetwarzać dane otrzymane przez określony czas. Dzięki takim procesom użytkownik ma wyobrażenie o prędkości obiektu, przebytej drodze itp.
GPS
Dzisiaj kilka systemów nawigacyjnych aktywnie działa jednocześnie. Są to amerykański GPS, rosyjski GLONASS i europejski Galileo. Wszystkie z nich pozwolą określić aktualną lokalizację obiektu, a także jego czas i datę, prędkość i trajektorię ruchu na lądzie, w powietrzu i na ziemi. Przyjrzyjmy się bliżej tym nawigatorom.
Historia amerykańskiego systemu satelitarnego GPS rozpoczęła się w 1973 roku. Był to okres rozwoju programu DNSS. Później zmieniono jego nazwę na Navstar-GPS, a następnie na GPS. Pierwszy z jej towarzyszywystrzelone na orbitę w 1974 roku. Dopiero w 1993 roku ich liczba została zwiększona do 24, co pozwoliło pokryć całą powierzchnię Ziemi.
Początkowo system satelitarny GPS działał na potrzeby amerykańskiego kompleksu wojskowego. I dopiero od 2000 roku z systemu usunięto pieczęć tajemnicy. GPS zaczął służyć potrzebom konsumentów cywilnych. Jednak obecnie Pentagon może albo wyłączyć sygnały satelitarne na terytoriach, na których toczą się działania wojenne, albo ingerować w nie. Ponadto agencje wywiadowcze USA zastrzegają sobie prawo do zainstalowania lokalnych „zakłócaczy” obejmujących strefę konfliktu. Jednocześnie taka wojna elektroniczna nie będzie przeszkadzać oddziałom NATO działającym na zakodowany sygnał.
GLONASS
Ten rosyjski system nawigacji działa od lat 90. ubiegłego wieku. Do tej pory skład konstelacji orbitalnej ma ponad dwadzieścia satelitów na orbicie. W najbliższym czasie ich liczba ma wzrosnąć do trzydziestu.
Od 2007 roku system satelitarny GLONASS jest używany do celów cywilnych. Dziś obejmuje całe terytorium Rosji i znajduje zastosowanie w różnych kierunkach. Jest z powodzeniem stosowany w transporcie, który wykonuje nie tylko przewozy towarowe, ale również pasażerskie. Tutaj GLONASS to system monitorowania satelitarnego, a także narzędzie, które pozwala zoptymalizować harmonogram ruchu. Podobną nawigację wykorzystują w swojej pracy służby operacyjne Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych, policja i pogotowie.
Zasada działania systemu GLONASS opiera się naodbiór informacji z nadajnika śledzącego przez kanał GSM do zdalnego serwera. Tutaj jest przechowywany w celu dalszej transmisji do użytkownika. Czas akwizycji mieści się w zakresie od 15 do 240 sekund. Ponadto specjalny program komputerowy przetwarza informacje na serwerze i podaje lokalizację obiektu.
W Rosji opracowywany jest również najnowszy projekt o nazwie ERA-GLONASS. Taki system pozwoli służbom specjalnym na pilne reagowanie w razie wypadków drogowych i wypadków. Planuje się, że do 2020 roku wszystkie pojazdy będą wyposażone w terminale nawigacyjne i komunikacyjne, które automatycznie przekazują sygnały do służby dyżurnej i dyspozytorskiej w przypadku poważnego wypadku, czyli zadziałania poduszek powietrznych w samochodzie. Następnie operator spróbuje wyjaśnić wszystkie szczegóły incydentu z kierowcą. W przypadku braku odpowiedzi lub potwierdzenia informacji ratownicy Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych, lekarze i policja drogowa zostaną wysłani na określone współrzędne. W ten sposób systemy transportu satelitarnego będą służyć jako pierwszy asystent kierowcy w sytuacjach awaryjnych.
Galileo
Ten system nawigacji satelitarnej jest przeznaczony dla krajów Unii Europejskiej. Projekt o wartości 2 miliardów dolarów nosi imię Galileo Galilei, słynnego włoskiego astronoma. W swojej pracy Galileo nie jest uzależniony od systemu kontroli satelitarnej Rosji GLONASS i amerykańskiego GPS.
Poza określeniem położenia obiektu, którego współrzędne można poznać z błędem jednegolicznika, Galileo posiada funkcję poszukiwawczo-ratowniczą. Nie ma takiego projektu w żadnym kraju na świecie (jest rozwijany tylko w Rosji).
Bezpieczeństwo pojazdu
Dziś uwagę wielu kierowców przyciąga satelitarny system antykradzieżowy. Według wielu użytkowników jest nie tylko niezawodny, ale także bardzo wygodny.
Taka nawigacja bezpieczeństwa działa na zasadzie komunikacji między anteną zamontowaną w samochodzie a kilkoma satelitami. Informacja o współrzędnych samochodu stale dociera do urządzenia odbiorczego i pozwala użytkownikowi z kilkumetrowym błędem określić położenie pojazdu.
W przeciwieństwie do konwencjonalnej nawigacji, satelitarny system antykradzieżowy nie tylko odbiera sygnały z orbity, ale także przesyła je do dyspozytorni lub właściciela. Jeśli intruzi próbujący włamać się do systemu wejdą do wnętrza samochodu, to natychmiast sygnał przejdzie przez sieci operatora komórkowego lub przez specjalnie do tego przeznaczone kanały, które odbierze telefon komórkowy właściciela lub konsola dyspozytorska. Następnie zaczyna działać grupa odpowiedzi, która określi ruch i dalsze położenie samochodu.
Według opinii użytkowników satelitarny system bezpieczeństwa samochodu jest dość niezawodny. Zneutralizowanie go jest znacznie trudniejsze niż zwykły alarm z syreną.
Niektóre modele satelitarnego systemu wyszukiwania zapewniają zdalne blokowanie silnika. Dzięki tej funkcji przestępca nie będzie w stanie przejechać nawet jednego metra Twoim samochodem. Czasami intruziużywaj jammerów. Są to tłumiki, które nie „przepuszczają” sygnału. Zostało to wzięte pod uwagę przy opracowywaniu najnowszych systemów bezpieczeństwa. W ich konstrukcji zastosowano specjalne moduły, które uniemożliwiają działanie jammerów.
Echelon
Ten satelitarny system bezpieczeństwa samochodowego działa w naszym kraju od września 2003 roku. Jest to konwencjonalny system alarmowy GPS-GSM, tylko jego procesor jest zaprogramowany w specjalny sposób. Przy próbie kradzieży pojazdu uruchamiany jest alarm, a gdy przestępca użyje jammera lub w przypadku braku połączenia z konsolą dyspozytora, silnik zostaje zablokowany. Jest to algorytm działań, według którego działa system satelitarny Echelon.
Istotną zaletą tej nawigacji jest możliwość zapobiegania kradzieży nawet przy braku komunikacji z właścicielem. Według opinii użytkowników niewątpliwą zaletą systemu jest szereg dodatkowych funkcji. W ten sposób system satelitarny Echelon można zaprogramować tak, aby blokował silnik w przypadku:
- przekroczenia określonej prędkości, - opuszczenia wyznaczonego obszaru, - przyspieszenia wzdłużnego i poprzecznego pojazdu.
Co więcej, ten algorytm działania można zmienić nawet zdalnie. Aby to zrobić, wystarczy wysłać żądany program pracy przez kanał GSM.
Arkan
Większość satelitarnych systemów bezpieczeństwa samochodu działa na zasadzie dostarczania sygnału „Alarm” do konsoli dyspozytora. Jednak takie zabezpieczenie jest nieskuteczne w przypadku braku lub celowego tłumienia kanału GPS.
System satelitarny Arkan służy jako alternatywa. Przesyła informacje w specjalnej sieci nawigacyjnej o tej samej nazwie. Dzięki stałemu sygnałowi radiowemu, który stale zmienia częstotliwość, napastnicy nie mogą wyłączyć systemu. Teraz taka nawigacja to najnowocześniejsze rozwiązanie technologiczne, które pozwala łatwo określić lokalizację samochodu.
Ponadto system satelitarny Arkan:
- może przesyłać współrzędne samochodu po naciśnięciu przycisku paniki, a także przy próbie nieautoryzowanego dostępu do salonu;
- przełącza się w tryb niskiego poboru mocy w przypadku rozładowania akumulatora;- steruje pracą kanału Arkan poprzez ciągłe dostarczanie sygnałów testowych.
Łączność satelitarna
Istnieją różne rodzaje takich systemów.
Wśród nich:
1. Połączenie z magistralą. Jego rozwój podyktowany był stale rosnącą potrzebą przesyłania dużej ilości informacji. Pierwszym z tych systemów był Intelsat, a następnie pojawiły się organizacje regionalne Arabsat, Eutelsat i wiele innych. Obecnie szkieletowe systemy łączności satelitarnej są zastępowane przez sieci światłowodowe.
2. Systemy VSAT. Reprezentują terminal z minimalnym wyposażeniem. Takie systemy mają na celu zapewnienie komunikacji satelitarnej małym organizacjom, które nie potrzebują dużej przepustowości. Ponadto system VSAT może udostępniać kanały na żądanie.
3. Mobilna komunikacja satelitarna. Cechą takich systemów jest mały rozmiar anteny, który utrudnia odbiór sygnału. W celu zwiększenia mocy fal radiowych satelity umieszczane są na orbicie geostacjonarnej, zapewniając im silny nadajnik. Takie systemy zapewniają komunikację ze statkami morskimi i poszczególnymi operatorami regionalnymi. Aby wzmocnić sygnał radiowy, na orbitach polarnych i nachylonych umieszcza się dużą liczbę satelitów. Liczni operatorzy komórkowi również przesyłają informacje.
4. Internet satelitarny. Takie systemy komunikacji mają swoje własne cechy. Tutaj ruch wychodzący i przychodzący jest rozdzielany, a do ich dalszego łączenia wykorzystywane są określone technologie. Dlatego takie systemy komunikacji satelitarnej nazywane są asymetrycznymi. Cechą Internetu jest to, że z jednego kanału może korzystać kilku użytkowników jednocześnie. Faktem jest, że dane są przesyłane przez orbitę kosmiczną dla wszystkich klientów jednocześnie.
Telewizja satelitarna
Od połowy ubiegłego wieku ludzkość coraz częściej wykorzystuje przestrzeń kosmiczną, aby osiągnąć swoje cele. A dziś orbitę okołoziemską dosłownie otacza satelitarny „naszyjnik”, który pozwala nie tylko pełnić funkcję systemów nawigacyjnych, przekazywać informacje, ale także… oglądać telewizję. Jak to się stało? Na każdym z satelitów specjalnie zaprojektowanych do tego celu zainstalowana jest potężna antena. To ona odbiera sygnał telewizyjny, który jest następnie wysyłany na Ziemię i odbierany przez specjalne transpondery-nadajniki. Te obszary, w którychmożna złapać takie fale radiowe, zwane obszarem zasięgu.
Antena odbierająca sygnały z satelitów ma kształt czaszy. Taka powierzchnia pozwala na odbicie fal radiowych, a następnie skupienie ich w jednym punkcie, w którym zainstalowany jest konwektor. To urządzenie odbiera sygnały, które są następnie przesyłane do odbiornika za pomocą specjalnego kabla. Jest także odbiornikiem, ale przetwarza fale radiowe i przesyła je jako obraz na ekran telewizora.
Systemy telewizji satelitarnej umożliwiają uzyskanie wysokiej jakości dźwięku i obrazu. Jest to możliwe dzięki napływowi informacji w formie cyfrowej. Ponadto telewizja satelitarna umożliwia oglądanie programów z różnych krajów i kontynentów. Ta okazja jest szczególnie ważna dla tych, którzy uczą się języka obcego. Dzieci i dorośli oglądając takie programy mogą znaleźć dla siebie wirtualnego rozmówcę, a także sprawdzić i znacząco uzupełnić swoją wiedzę. Przyciągają uwagę widza liczne kanały tematyczne telewizji satelitarnej. Dzieci mogą oglądać bajki, a dorośli mogą zanurzyć się w świecie podróży lub muzyki.
Dostarczenie do domu telewizji satelitarnej nie tylko poszerzy Twoje horyzonty i wywoła wiele pozytywnych emocji podczas oglądania ciekawych programów, ale także zaoszczędzi pieniądze. Za sprzęt do łączności satelitarnej będziesz musiał zapłacić tylko raz. W przyszłości konsument pozostanie niezależny od ciągle zmieniających się planów taryfowych operatorów kablowych, ponieważ satelitasprzęt pozostaje na zawsze własnością jego właściciela.
Warto też wspomnieć, że zgodnie z opiniami mieszkańców małych miejscowości, taka telewizja często im pomaga. Rzeczywiście, czasami w małych wsiach nie ma operatorów kablowych, a jakość transmisji sygnału przez zwykłą antenę telewizyjną pozostawia wiele do życzenia.
Nawiasem mówiąc, w wielu małych miejscowościach, ze względu na problemy z odbiorem telewizji, montaż naczyń to chyba jedyny sposób na oglądanie telewizji w dobrej jakości.
