Журнал «Компьютерра» №44 от 29 ноября 2005 года

Группировка спутников начала формироваться в 1978 году, в соответствии с замыслом Министерства обороны США. В настоящий момент их численность составляет 28 штук. Для обеспечения позиционирования в любом месте земного шара достаточно 24 из них. Остальные несут вахту, являясь еще и своего рода резервом, поскольку 16 сателлитов уже выработали свой ресурс. На борту каждое из искусственных небесных тел несет атомные часы, синхронизацией которых, а также контролем маршрута спутников и передачей на них данных занимаются наземные станции сопряжения.

Для определения координат необходима сверка часов GPS-приемника и спутников. С этой целью они посылают на Землю псевдослучайные последовательности, чье начальное число известно принимающему устройству. Оно генерирует идентичную последовательность и осуществляет ее сдвиг до тех пор, пока обе не совпадут. Наличие у каждого орбитального снаряда собственного кода позволяет им всем вещать на одной частоте[Пример воплощения технологии CDMA (Code Division Multiple Access)]. Сведения о том, сколько времени провел в пути сигнал, распространяющийся со скоростью света, дает возможность определить расстояние от сателлита до координируемого объекта. Его же точное положение следует искать при помощи данных как минимум с четырех спутников на пересечении сфер, в центрах которых они находятся. Меньшее количество спутников, в частности три, приводит к пересечению трех сфер, что дает два решения. Одно из них будет лежать близко к поверхности Земли, другое - вне ее. Наверное, есть алгоритм, позволяющий сделать правильный выбор, но требования точности делают желательным присутствие дополнительного(-ых) ориентира(-ов). Уместно провести параллель с экспериментальными методами, где прямая задается сколь возможно большим набором точек.

На обнаружение спутников у приемника уходит минут пять. Трудности возникают в связи с регистрацией прибором сигнала, отраженного от посторонних предметов. Препятствия на пути сигнала и его прохождение через ионосферу тоже не упрощают задачу. Учесть вклад ионосферы можно при использовании двухдиапазонного приемника и сопоставлении разности фаз пары радиоволн. Уменьшить эффект от экранирования поможет повышение чувствительности аппарата, подключение внешней антенны или выход на открытое пространство.

Самолокализация GPS-приспособления - сложный вопрос не только с физической, но и с математической точки зрения. Процесс минимизации штрафной функции, в ходе которого вычисляются координаты приемника, обременителен для карманного устройства. Серьезная нагрузка ложится на процессор, а значит, и на аккумулятор, что плохо совместимо с понятием 'мобильность'. Для сокращения подобных расходов и была предложена схема A-GPS. В нашем случае глобальной системе ассистируют сети сотовой связи. По их каналам транспортируются файлы с информацией, призванной упростить вычислительные процедуры на портативных агрегатах. Данные берутся с сервера, обрабатывающего сообщения спутников гораздо быстрее КПК. Набор сведений включает временные и пространственные характеристики движения спутников, то есть, грубо говоря, представляет собой стартовый набор параметров. Так как файл содержит расчет траектории полета спутников, он не утрачивает актуальности в течение двух суток.

Программное обеспечение

Его ассортимент выдержан в духе HP. Такие программы вы найдете фактически на любом коммуникаторе этого производителя[Тем не менее прочитанные обзоры убедили меня в том, что перечень приложений для HP iPAQ hw 6515 может варьироваться]: iPAQ Wireless, GSM/GPRS Settings Manager, HP Profiles, MMS Composer, iPAQ Backup и HP Image Zone. Названия, по-моему, объясняют и предназначение ПО. Прокомментирую лишь категорию беспроводных приложений. Доступ к утилите iPAQ Wireless открыт даже со стартового экрана. Через нее можно вызвать приложение для автоматической настройки параметров GPRS-соединения. У меня почему-то настраивались только параметры для выхода в Интернет; MMS и WAP оставались нетронутыми. Кстати, iPAQ Wireless не подозревает о существовании сети МегаФон, так что ее абонентам уготована ручная работа.

Список программ расширен за счет системы навигации GPS от компании TomTom, утилиты TodayPanel Lite, выводящей часть системных данных на экран Today, и половины от пакета ClearVue. Имеющаяся часть содержит приложения для просмотра файлов PDF и PowerPoint на карманных ПК. Продукт TomTom пригоден для эксплуатации на устройствах с квадратным экраном, однако не в России. Карт нет, хотя в обозримом будущем их появление ожидается. Отправляющиеся за рубеж или просто любопытствующие могут бесплатно загрузить с сайта разработчика одну карту региона Северной Америки или Западной Европы. В отряд навигационных приложений, работающих с дисплеями 240х240, в начале месяца влилась программа PocketGPS. Толк от нее будет лишь москвичам и жителям Подмосковья. Территории прочих субъектов Федерации соответствующим образом не задокументированы.

Резюме