Сегодня для обеспечения безопасности человечество использует даже космическое пространство. Для этого и были созданы спутниковые поисковые системы. Считается, что начало подобной навигации положено 4 октября 1957 г. Именно тогда впервые был осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли. К концу 70-х годов появилась первая радионавигационная система. Она позволяла определять координаты любого объекта на основании тех сигналов, которые поступали со спутника. И сегодня подобная навигация находит свое применение при проведении спасательных и геодезических работ, а также для обеспечения безопасности государства и граждан.
Классификация
Спутниковые системы подразделяют по следующим направлениям:
- охранные поисковые, предназначенные для автомобилей;
- навигационные, для защиты офисов, домов, личных территорий и квартир;
- охранные для сайтов в интернете и сотовых телефонов;
- поисковые навигационные (GPS).
Основные элементы
Спутниковые системы включают в себя:
- орбитальные группировки из нескольких спутников (от 2 до 30), которые излучают специальные радиосигналы;
- наземную систему контроля и управления, устанавливающую текущее положение спутников, а также получающую и обрабатывающую передаваемую ими информацию;
- клиентское приемное оборудование, необходимое для определения координат;
- радиомаяки, являющиеся наземной системой, повышающей точность установления месторасположения объекта;
- информационную радиосистему, передающую пользователям поправки к координатам.
Принцип работы
Спутниковые системы навигации измеряют расстояние от антенны, находящейся на объекте, до спутника, положение на орбите которого известно с высокой точностью. При этом используется специальная таблица, называемая альманахом. Она должна быть сохранена в памяти принимающего устройства и указывать на положение всех спутников. Если подобная таблица не устарела, то нахождение объекта в пространстве определяется приборами при помощи несложных геометрических построений. Для правильного расчета ширины и долготы приемник должен получать сигналы не менее чем с трех спутников. Ну а если необходимо узнать расположение объекта над поверхностью? Для этого понадобится поступление сигнала с четвертого спутника.
Вся полученная информация обрабатывается наземным блоком, который при помощи некоторой системы уравнений выводит нужные координаты. Однако полученные данные потребуют определенной корректировки. Это связано с влиянием на работу системы атмосферного давления, температуры воздуха и степени влажности. Каждый из этих факторов вносит погрешность, находящуюся в пределах 30 м, суммарная величина которой порой достигает 100 м.
Уменьшить неточность помогает дифференциальный режим GPS. Он передает пользователю необходимые поправки, что обеспечивает точность определения объекта до 1 см. При этом спутниковые поисковые системы способны накапливать, а затем и обрабатывать данные, полученные в течение определенного промежутка времени. Благодаря таким процессам пользователь имеет представление о скорости объекта, пройденном им пути и т. д.
GPS
На сегодняшний день активно работают сразу несколько навигационных систем. Это американская GPS, российская ГЛОНАСС и европейская Galileo. Все они позволят определить текущее расположение объекта, а также его время и дату, скорость и траекторию движения на суше, в воздухе и на земле. Рассмотрим эти навигаторы подробнее.
Первоначально спутниковая система GPS работала на цели военного комплекса США. И только с 2000 г. с системы был снят гриф секретности. GPS стала служить нуждам гражданских потребителей. Однако и в настоящее время Пентагон может либо отключить над территориями, где проходят боевые действия, спутниковые сигналы, либо создать им помехи. Кроме того, спецслужбы США оставляют за собой право устанавливать локальные «глушилки», охватывающие зону конфликта. При этом подобная радиоэлектронная борьба не будет мешать войскам НАТО, функционирующим на кодированном сигнале.
ГЛОНАСС
Эта российская навигационная система функционирует с 90-х годов прошлого века. На сегодняшний день состав ее орбитальной группировки насчитывает более двадцати находящихся на орбите спутников. В ближайшее время их число планируется увеличить до тридцати.
Принцип действия системы ГЛОНАСС основан на поступлении информации с маячка слежения по GSM-каналу на удаленный сервер. Здесь она сохраняется для дальнейшей передачи пользователю. Время сбора данных находится в промежутке от 15 до 240 секунд. Далее специальная компьютерная программа обрабатывает информацию, находящуюся на сервере, и выдает месторасположение объекта.
В России разрабатывается и новейший проект, носящий название ЭРА-ГЛОНАСС. Подобная система позволит специальным службам экстренно реагировать при ДТП и авариях. Планируется, что к 2020 г. все транспортные средства будут оборудованы навигационно-связными терминалами, автоматически передающими сигналы дежурно-диспетчерской службе в случае серьезных ДТП, то есть когда в автомобиле сработают подушки безопасности. После этого оператор попытается уточнить все детали происшествия у водителя. При отсутствии ответа или при подтверждении информации по заданным координатам будут направлены спасатели МЧС, медики и сотрудники ГИБДД. Таким образом, спутниковые системы транспорта будут служить водителю первым помощником при возникновении чрезвычайных ситуаций.
Galileo
Эта спутниковая система навигации разработана для стран, входящих в Евросоюз. Проект, стоимость которого оценивается в 2 млрд долларов, назвали в честь Галилео Галилея – известного итальянского астронома. В своей работе Galileo не зависит от системы спутникового контроля России ГЛОНАСС и американской GPS.
Охрана транспортных средств
Сегодня внимание многих автолюбителей привлекает спутниковая противоугонная система. По отзывам многочисленных пользователей она не только надежна, но и очень удобна.
Такая охранная навигация работает по принципу связи между установленной на авто антенной и несколькими спутниками. Информация о координатах машины постоянно приходит на принимающее устройство и дает возможность пользователю определить нахождение транспортного средства с погрешностью в несколько метров.
В отличие от обычной навигации спутниковая противоугонная система не только принимает сигналы с орбиты, но и передает их на диспетчерский пункт или владельцу. Если в салон авто проникли злоумышленники, которые пытаются взломать систему, то сразу же по сетям сотового оператора или по специально выделенным для этих целей каналам уйдет сигнал, который примет мобильный телефон владельца или диспетчерский пульт. После этого начинает работать группа реагирования, которая определит передвижение и дальнейшее местоположение машины.
По отзывам пользователей, спутниковая охранная система автомобиля достаточно надежна. Нейтрализовать ее намного сложнее, нежели простую сигнализацию с сиреной.
В некоторых моделях спутниковой поисковой системы предусматривается дистанционная блокировка двигателя. Благодаря этой функции преступник не сможет проехать на вашем автомобиле даже одного метра. Порой злоумышленники применяют джаммеры. Это устройства-глушители, не «пускающие» сигнал. Это было учтено при разработке новейших систем охраны. В их конструкции применены специальные модули, не позволяющие джаммерам сработать.
Эшелон
Эта спутниковая охранная система автомобиля работает в нашей стране с сентября 2003 г. Она представляет собой обычную GPS-GSM-сигнализацию, только ее процессорный блок программируется особым образом. При попытке угона транспортного средства срабатывает сигнализация, а при использовании преступником джаммера или при отсутствии связи с пультом диспетчера происходит блокировка двигателя. Таков алгоритм действий, по которому функционирует спутниковая система «Эшелон».
Значительным плюсом этой навигации является ее способность предотвратить угон даже в случае отсутствия связи с владельцем. По отзывам пользователей, несомненным достоинством системы является и ряд дополнительных возможностей. Так, спутниковую систему «Эшелон» можно запрограммировать на блокировку двигателя в случае:
- превышения определенной величины скорости;
- выезда за границы обозначенной местности;
- продольного и поперечного ускорения транспортного средства.
Причем данный алгоритм работы можно изменить даже дистанционно. Для этого достаточно послать нужную программу работы по GSM-каналу.
«Аркан»
Основная масса спутниковых охранных систем автомобиля работает по принципу доставки на диспетчерский пульт сигнала «Тревога». Однако такая защита бывает неэффективной в случае отсутствия или намеренного подавления GPS-канала.
Альтернативой служит спутниковая система «Аркан». Она передает информацию по одноименной специальной сети навигации. Благодаря постоянному радиосигналу, постоянно меняющему частоту, злоумышленникам не удается вывести систему из строя.
На данный момент подобная навигация является самым современным технологическим решением, которое позволяет без особого труда определить местонахождение машины.
Кроме того, спутниковая система «Аркан»:
- может передавать координаты машины при нажатии тревожной кнопки, а также при попытке несанкционированного доступа в салон;
- переходит на режим пониженного энергопотребления при разрядке аккумулятора;
- контролирует работу канала «Аркан» с помощью непрерывной подачи тестовых сигналов.
Спутниковая связь
Существуют различные виды подобных систем.
Среди них:
1. Магистральная связь. Ее разработка была продиктована все увеличивающимися потребностями в передаче больших объемов информации. Первой из таких систем была Intelsat, а затем появились и региональные организации Arabsat, Eutelsat и многие другие. На сегодняшний день магистральные спутниковые системы связи вытесняются волоконно-оптическими сетями.
2. Системы VSAT. Они представляют собой терминал с минимальной по своему объему аппаратурой. Подобные системы предназначены для предоставления спутниковой связи небольшим организациям, не нуждающимся в высокой пропускной способности канала. Кроме того, система VSAT может предоставлять каналы по требованию.
3. Подвижная спутниковая связь. Особенностью подобных систем является небольшой размер антенны, что вызывает затруднение в приеме сигнала. Для того чтобы увеличить мощность радиоволн, спутники располагают на геостационарной орбите, снабдив их сильным передатчиком. Такие системы предоставляют связь морским судам и отдельным региональным операторам. Для усиления радиосигнала большое количество спутников располагают на полярных и наклонных орбитах. Передают информацию и многочисленные операторы сотовой связи.
4. Спутниковый интернет. Подобные системы связи имеют свои особенности. Здесь разделяется исходящий и входящий трафик, а также используются определенные технологии для их дальнейшего совмещения. Именно поэтому подобные спутниковые системы связи называются ассиметричными. Особенностью интернета считается то, что один канал может быть использован сразу несколькими пользователями. Дело в том, что данные через космическую орбиту передаются для всех клиентов одновременно.
Спутниковое телевидение
С середины прошлого века для достижения своих целей человечество все активнее использует космическое пространство. И сегодня околоземная орбита буквально опоясана спутниковым «ожерельем», позволяющим не только служить системами навигации, передавать информацию, но и… смотреть телевизор. Как это происходит? На каждом из специально предназначенных для этих целей спутнике устанавливается мощная антенна. Она-то и принимает телевизионный сигнал, который затем отсылается на Землю и принимается специальными трансподерами-передатчиками. Те территории, где можно поймать такие радиоволны, называют зоной покрытия.
Системы спутникового телевидения позволяют получить высокое качество звука и изображения. Это становится возможным благодаря поступлению информации в цифровом виде. Кроме того, спутниковое телевидение позволяет смотреть передачи из разных стран и континентов. Такая возможность особенно важна тем, кто изучает иностранный язык. Дети и взрослые при просмотре подобных передач могут найти для себя виртуального собеседника, а также проверить и значительно пополнить полученные знания. Привлекают внимание зрителя и многочисленные тематические каналы спутникового телевидения. Дети могут выбрать для себя показ мультфильмов, а взрослые - окунуться в мир путешествий или музыки.
Обеспечение своего дома спутниковым телевидением позволит не только расширить кругозор и получить массу положительных эмоций от просмотра интересных передач, но и сэкономить деньги. Платить придется всего один раз за оборудование для спутниковой связи. В дальнейшем потребитель остается независимым от постоянно изменяющихся тарифных планов кабельных операторов, ведь спутниковое оборудование навсегда остается в собственности его хозяина.
Стоит сказать и о том, что, по отзывам жителей небольших населенных пунктов, подобное телевидение часто выручает их. Ведь порой в малых поселках нет кабельных операторов, а качество передачи сигнала через обычную телевизионную антенну оставляет желать лучшего.
Кстати, во многих небольших населенных пунктах из-за проблем с приемом телевизионных сигналов установка тарелок является, пожалуй, единственным способом наслаждаться просмотром ТВ в хорошем качестве.
