Супутникові системи: огляд, характеристики і застосування

Для того щоб забезпечити безпеку людства, зараз використовують навіть космічний простір. Саме для цього були створені супутникові системи. Вперше використана така технологія була в 1957 році. Саме тоді був запущений перший штучний супутник. Вже в сімдесятих роках була створена радіонавігаційна система. Завдяки їй можна було визначити координати будь-яких сигналів, які були відправлені з супутника. На даний момент така система безпеки використовується для різних робіт, а також для того, щоб забезпечувати захист як державі, так і окремим громадянам. Що ж собою представляють звичайні супутникові технології? Це комплекс зв'язків електронно-технічного типу. Причому потрібно помітити, що працювати такі системи можуть тільки при наземному і космічному обладнанні. Більш того, системи можуть з легкістю визначити географічні дані і висоту, дату і швидкість руху водних, а також наземних і повітряних предметів.

Класифікація

Супутникові навігаційні системи поділяються на кілька типів. Вкажемо на які. Пошукові навігаційні, які більш відомі як GPS, охоронні для роботи сайтів і телефонів. Крім цього, є навігаційні, які дозволяють захищати квартири та інші території, а також пошукові, які необхідні для функціонування автомобілів.

Основні елементи

Слід розглянути, які елементи включають в себе супутникові системи. Вони мають наземні системи контролю. Крім цього, ними можна керувати з самої планети, встановлюючи координати кожного супутника. Також досить швидко виходить інформація з них. Є приймальне обладнання, яке необхідно для максимального забезпечення отримання даних. Встановлені радіомаяки. Вони забезпечують роботу системи, яка збільшує точність, з якої визначаються координати. Є радіосистема, яка дозволяє передавати будь-які поправки до раніше вказаними координатами. Також створюються орбітальні угруповання, які можуть включати в себе від 2 до 30 супутників, вони необхідні для випромінювання особливих сигналів.

Принципи роботи

Не зайвим буде розглянути принципи роботи супутникових систем. Вони мають спеціальні антени, які знаходяться на об'єкті. Вони здатні за допомогою своїх функцій і певних технологій обчислювати відстань від цієї антени до супутника, який знаходиться на орбіті. При цьому робиться це з максимальною точністю. Для того, щоб забезпечити розшифровку даних, слід використовувати таблицю, яка називається альманах. При цьому її потрібно зберегти в пам'яті пристрою, яке отримує сигнали, і вказати розташування супутників. Якщо таблиця не застаріла, то обчислити, де знаходиться прилад, буде досить легко шляхом невеликих геометричних розрахунків. Для того, щоб їх здійснити, необхідно отримати сигнали з, як мінімум, трьох супутників. Однак що робити, якщо потрібно отримати місцезнаходження об'єкта, який розташований над поверхнею? Для цього необхідна інформація з четвертого супутника. Всі дані обробляються наземними блоками, які забезпечують виведення потрібних координат. Треба зауважити, що дані обов'язково вимагають коректування. Це пов'язано з тим, що на них може впливати атмосферний тиск, температура навколишнього середовища і так далі. На жаль, ці чинники мають властивість додавати похибки, яка може бути мінімальною (30 м) або максимальної (100 метрів).
Для того щоб зменшити неточність, можна також використовувати спеціальний режим GPS. Він називається диференціальним. Завдяки цьому можна передати поправки, які будуть визначати місцезнаходження об'єкта до 1 см. При цьому будь-яка супутникова система зможе накопичувати та обробляти дані, які були отримані не за один період. Саме тому будь-вчений і працює з супутниковими системами може з легкістю навіть через час дізнатися швидкість об'єкта, а також його траєкторію шляху і так далі.

GPS

На даний момент супутникові технології є досить популярними системами. При цьому працює одразу кілька навігаційних технологій. Мова йде про американську GPS, російської ГЛОНАСС і європейської Galileo. Завдяки їм можна з легкістю визначити місцезнаходження будь-якого об'єкта, а також швидкість його руху, траєкторію шляху, причому неважливо, де він знаходиться: у повітрі, у воді або ж на землі. Розглянемо далі системи навігації докладніше. Почнемо з американської GPS. Історія цієї розробки почалася ще в 1973 році. На початку її назвали DNSS, потім перейменували, а через час розробка отримала сучасну назву – GPS. Перший супутник навігаційної системи був виведений на орбіту в далекому 1974 році. У 1993 році їх кількість вже перевищила 20 штук. За рахунок цього мережу глобальної супутникової системи змогла повністю покрити земну поверхню.

Спочатку ця система, як і багато інших, працювала в військових комплексах. Вона була розроблена для Сполучених Штатів Америки. І тільки у 2000 році було знято таємність з цієї системи. Після цього GPS поширилася у цивільних жителів і стала максимально популярною. В даний час Пентагон може з легкістю відключати її над певними територіями, де йде війна, працюють служби, або ж створювати перешкоди або завантажувати сигнали. Спецслужби США можуть і мають право робити це.

ГЛОНАСС

Супутникова система ГЛОНАСС почала функціонувати з дев'яностих років XX століття. Зараз вона має більше 20 супутників, які знаходяться на орбіті. Зараз їх планують збільшити до 30. У 2007 році ця система була відкрита для всієї території Російської Федерації. При цьому вона охоплює повністю всю державу, і її можна використовувати в багатьох напрямках. Завдяки їй можна здійснювати вантажні та пасажирські перевезення. Слід зазначити, що дана система моніторингу є засобом, який може з легкістю визначити траєкторію руху. Зараз цю навігацію використовують МНС, поліція також карети швидкої допомоги.
Потрібно зауважити, що, завдяки розвитку супутникових систем ГЛОНАСС тепер працює з маячком стеження. Всі дані надходять на віддалений сервіс. Тут вона зберігається і передається користувачеві. При цьому збір інформації може займати від 15 до 250 секунд. Далі програма обробляє дані і передає людині місцезнаходження певного об'єкта. Зараз у Російській Федерації розробляється новий проект, який був названий "Ера-ГЛОНАСС". Його розробляють для того, щоб під час будь-яких екстрених ситуацій, спецслужби могли екстрено реагувати і виїжджати на аварії. Зараз планується, що система супутникового моніторингу транспорту буде запущена в 2020 році. Вона буде розрахована на те, що дані будуть передаватися автоматично службі у випадку яких-небудь серйозних ДТП. Мова йде про тих, при яких спрацьовують подушки безпеки. Далі оператор зв'яжеться з водієм і постарається уточнити всі деталі. Якщо буде відсутня відповідь або ж інформація буде підтверджена, відразу будуть виїжджати медики, співробітники поліції і МНС.

"Галілео"

Дана супутникова система розроблена для всіх країн, які входять в Євросоюз. Зараз дана система безпеки працює, і розробка її коштувала 2 млрд доларів. Була названа на честь вченого Галілео Галілея. Він є італійським астрономом. Дана система повністю не залежить від інших супутникових систем, а також не контролюється російської ГЛОНАСС і американської GPS. Потрібно зауважити, що цей пристрій дозволяє дізнатися місце розташування об'єкта з точністю до одного метра. Подібного проекту немає. Також вона має опції пошуку і порятунку людини. У Росії це система розробляється, а в інших країнах цього просто немає.

Охорона транспортних засобів

На даний момент багатьох автолюбителів може залучити інформація про супутникового протиугінної системи. Вона досить зручна і надійна. Працює за принципом, встановлюючи зв'язок між антенами автомобіля і кількома супутниковими технологіями. Таким чином, на певний пристрій приходить розташування всіх вакансій машин, відповідно, користувач може визначити знаходження транспортного засобу до одного метра. Потрібно зауважити, що дана супутникова система для автомобілів трішечки відрізняється від багатьох інших подібних розробок. Чому ж? Вона не тільки може приймати сигнали з орбіти, але також передає їх автомобілю, власнику або ж диспетчеру. Якщо в салон проникне зловмисник, а також спробує зламати встановлену систему, то така супутникова розробка відразу ж відправить по мережі оператору (або ж за спеціальними додатками - водієві або диспетчерові) попередження. Після цього будуть підключені необхідні служби, які визначають пересування автомобіля і обчислюють місцезнаходження. Потрібно зауважити, що така охоронна система, на думку багатьох користувачів, є досить надійною. Нейтралізувати її досить проблематично, якщо порівнювати зі звичайною сигналізацією. Деякі моделі розробки здатні працювати таким чином, що вони блокують рух машини. З-за цього чоловік не зможе проїхати навіть одного метра. Іноді зловмисники використовують джаммеры. Це глушники, які не пускають сигнал. Розробники системи зробили так, що вона не підвладна подібним пристроями. Вона або не сприймає випромінювання, або, навпаки, блокує їх роботу.

"Ешелон"

Супутникова охоронна система "Ешелон" почала працювати з вересня 2003 року на території Російської Федерації. Вона являє собою сигналізацію GPS-типу, яка має програмований блок. При цьому налаштовувати його доведеться особливим чином. Якщо намагається хтось викрасти машину, то відразу ж спрацює сигналізація, а також заблокується двигун, якщо немає зв'язку з диспетчером. Якщо злочинець буде використовувати джаммер, то він просто буде відключений. Саме так працює охоронна система «Ешелон». Також потрібно зауважити, що є певні переваги даної розробки. Вона здатна запобігти угону, навіть якщо з власником немає ніякого зв'язку. Користувачі пишуть, що є також ряд інших додаткових функцій, наприклад, можна заблокувати двигун при збільшенні швидкості, виїзду за певні межі або ж прискорення транспортного засобу. Тоді машина просто не буде їхати. Даний алгоритм також змінюється дистанційно. Потрібно всього лише відправити необхідну команду в систему по GSM-каналу.

"Аркан"

Ще одна хороша супутникова навігаційна система – це "Аркан". Вона також працює з системами автомобіля. Потрібно зауважити, що вона буде неефективною, якщо є кошти, які тиснуть GPS-канал. Стандартна функція – це доставка повідомлень на диспетчерський пульт. Вона працює зі спеціальною мережею навігації, завдяки чому зловмисник не зможе вивести дану систему з робочого стану. Справа в тому, що вона змінює частоту. Відповідно, дане рішення вважається максимальна технологічним, а також без праці система може встановити місцезнаходження будь-якої машини. Більше того, потрібно відзначити, що "Аркан" є такий супутниковою системою стеження, яка може максимально швидко передати координати будь-якого автомобіля, в якому встановлена система, тільки при натисканні тривожної кнопки. Також це відбувається при несанкціонованому доступі до автомобіля. Якщо акумулятор розряджається, то система переходить в режим економії. Можна також контролювати роботу каналу за допомогою подачі тестових сигналів.

Супутниковий зв'язок

Слід також сказати про супутникової системи зв'язку. Існує кілька видів. Розглянемо деякі з них. Супутниковий інтернет. Дана система отримала свої особливості. Мова йде про наявність вхідного і вихідного трафіку, а також використання сучасних технологій, які дозволяють їх поєднувати. За рахунок цього подібні супутникові системи зв'язку називаються асиметричними. Особливість інтернету також полягає в тому, що один канал може використовуватися одночасно декількома користувачами. Це пов'язано з тим, що космічна орбіта здатна передавати для всіх каналів і клієнтів сигнал одночасно. Магістральна зв'язок . Дана система була розроблена для того, щоб полегшити передачу великий інформації. Перша з них була «Интерсат», далі з'явилися декілька інших організацій, які були закріплені за певними регіонами. На даний момент системи зв'язку витісняють волоконно-оптичні мережі. Рухома супутникова зв'язок. Серед особливостей такої системи можна відзначити, що використовуються невеликі антени, з-за чого і прийом сигналу трохи утруднений. Для того щоб збільшувати дальність прийому, можна використовувати спеціальні передавачі, які слід розмістити на супутниках. Останні також потрібно надіслати на дистанційну орбіту. Завдяки таким системам забезпечується зв'язок серед морських суден, а також між деякими регіональними операторами. Для того щоб збільшити радіосигнал і підсилити його, необхідно збільшити кількість супутників. Їх розташовують на певних орбітах, які дозволяють передавати інформацію операторам стільникового мережі. Система VSAD. Також цікава система, яка має невеликий об'єм апаратури. Являє собою звичайний термінал. Дана система потрібна для того, щоб забезпечити зв'язок на супутниковому рівні для невеликих організацій, які не потребують високої пропускної здатності будь-якого каналу. Крім цього, дана система може працювати з деякими каналами на вимогу.

Супутникове телебачення

Вже давно використання супутникових систем призвело до телебачення, яке працює також на певних технологіях. З середини минулого століття все активніше використовується космічний простір, при цьому зараз воно не тільки служить для передачі інформації на визначення місцезнаходження деяких об'єктів, але і дозволяє дивитися телевізор. Як це відбувається? Для цього необхідно встановити спеціальну потужну антену, яка буде приймати сигнал від супутника. Завдяки їй можна ловити сигнали практично зі всього світу. При цьому ті території, які здатні ловити подібні хвилі, вважаються зоною покриття. Антена, яка приймає сигнали, має вигляд тарілки. Так вона є вже знайомої багатьом, так як зараз є популярною. Завдяки таким поверхонь радіохвилі відбиваються, фокусується в місці, де є конвектор. Він приймає сигнал, проте потім його конвертує і відправляє на ресивер. Останній є приймачем, який перетворює всі отримані сигнали в радіохвилі, і відповідно людина може дивитися телевізор. Слід зазначити, що застосування супутникових систем дозволяє отримувати високоякісну картинку, а також звук. Така властивість передачі сигналу називається цифровим. Більш того, супутникове телебачення дозволяє дивитися людині передачі зі всього світу. Особливо таке буде корисно людям, які працюють на специфічних роботах, а також займаються вивченням мов. Це також дозволяє знайти величезну кількість тематичних телеканалів, що дає можливість дивитися мультики або ж цілодобово шукати якісь передачі про природу чи музиці. Завдяки супутниковому телебаченню у себе вдома можна розширити кругозір, отримати велику кількість позитивних емоцій від перегляду передач. Також це дозволяє заощадити гроші. Адже людині необхідно лише заплатити за придбання тарілки і її налаштування, далі не варто платити за кабельного оператора. Бо супутникове обладнання працює тільки завдяки прийому сигналу з супутника, а це безкоштовно. Треба відзначити, що подібне найчастіше виручають жителів у великих районах або, навпаки, в маленьких населених пунктах. У другому випадку нерідко аналоговий зв'язок залишає бажати кращого, а картинка досить погана. Саме тому багато хто зацікавлені в установці тарілок. Потрібно зауважити, що іноді також бувають проблеми з прийомом сигналу, тому використання такої супутникової системи дійсно виручає і дозволяє переглядати телевізор в будь-який момент.

Підсумки

На закінчення слід сказати, що пошукові супутникові системи зараз дійсно дуже популярні. І цьому є приклади. Супутникова система GPS є однією з найбільш відомих, і нею користується велика кількість людей. Але і це не все. Читаючи відгуки від автомобілістів, можна сказати, що багато викрадення або ж спроби розкрити машину і викрасти її у злочинців залишалися недосконалими, так як супутникові системи дозволяли максимально швидко встановити, що машину було вчинено проникнення. Також слід сказати про телевізійної системи, яка дозволяє приймати сотні каналів з усього світу. Насправді застосування таких систем зараз є ще не до кінця покращеними, тому йде активна їх розробка, що дозволяє максимально забезпечити зручну життя людині. Слід звернути увагу на такі системи при роботі з сигналізації для автомобілів, а також вибираючи між аналоговим і цифровим сигналом.