วันนี้ มนุษย์ยังใช้อวกาศเพื่อรักษาความปลอดภัย ด้วยเหตุนี้เครื่องมือค้นหาดาวเทียมจึงถูกสร้างขึ้น เป็นที่เชื่อกันว่าจุดเริ่มต้นของการนำทางดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2500 ตอนนั้นเองที่มีการเปิดตัวดาวเทียม Earth เทียมดวงแรกเป็นครั้งแรก ในช่วงปลายยุค 70 ระบบนำทางวิทยุระบบแรกปรากฏขึ้น อนุญาตให้กำหนดพิกัดของวัตถุใด ๆ ตามสัญญาณที่มาจากดาวเทียม และในปัจจุบัน การนำทางดังกล่าวถูกใช้ในงานกู้ภัยและงาน geodetic ตลอดจนเพื่อความปลอดภัยของรัฐและประชาชน
ระบบดาวเทียมคืออะไร? สิ่งเหล่านี้เป็นการสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์และเทคนิคที่ซับซ้อน ยิ่งไปกว่านั้น การนำไปใช้งานทำได้เฉพาะกับการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์พื้นที่และภาคพื้นดินเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ระบบดาวเทียมทำให้สามารถกำหนดความสูงและพิกัดทางภูมิศาสตร์ เวลาและพารามิเตอร์ของการเคลื่อนที่ของน้ำ พื้นดิน และอากาศวัตถุ
การจำแนก
ระบบดาวเทียมแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ดังนี้
- เสิร์ชเอ็นจิ้นการรักษาความปลอดภัยที่ออกแบบมาสำหรับรถยนต์
- ระบบนำทาง เพื่อปกป้องสำนักงาน บ้าน พื้นที่ส่วนบุคคล และอพาร์ตเมนต์;
- เครื่องมือค้นหาความปลอดภัยสำหรับเว็บไซต์อินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์มือถือ- การนำทางการค้นหา (GPS).
องค์ประกอบพื้นฐาน
ระบบดาวเทียมได้แก่:
- กลุ่มดาวโคจรของดาวเทียมหลายดวง (ตั้งแต่ 2 ถึง 30) ดวงที่ปล่อยสัญญาณวิทยุพิเศษ
- ระบบตรวจสอบและควบคุมภาคพื้นดินที่กำหนดตำแหน่งปัจจุบันของดาวเทียมรวมทั้งรับ และการประมวลผลข้อมูลที่ส่งโดยพวกเขา
- ลูกค้ารับอุปกรณ์ที่จำเป็นในการกำหนดพิกัด
- วิทยุบีคอนซึ่งเป็นระบบภาคพื้นดินที่เพิ่มความแม่นยำในการสร้างตำแหน่งของวัตถุ - ระบบวิทยุข้อมูลที่ส่งการแก้ไขไปยังผู้ใช้เพื่อพิกัด
หลักการทำงาน
ระบบนำทางด้วยดาวเทียมวัดระยะทางจากเสาอากาศบนวัตถุไปยังดาวเทียมที่ทราบตำแหน่งวงโคจรด้วยความแม่นยำสูง ในกรณีนี้จะใช้ตารางพิเศษที่เรียกว่าปูม ต้องเก็บไว้ในหน่วยความจำของอุปกรณ์รับและระบุตำแหน่งของดาวเทียมทั้งหมด หากตารางดังกล่าวไม่ล้าสมัย ตำแหน่งของวัตถุในอวกาศจะถูกกำหนดโดยอุปกรณ์ที่ใช้โครงสร้างทางเรขาคณิตอย่างง่าย ในการคำนวณความกว้างและลองจิจูดอย่างถูกต้อง เครื่องรับต้องรับสัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อยสามดวง ถ้าคุณจำเป็นต้องรู้ตำแหน่งของวัตถุเหนือพื้นผิว? นี่จะต้องใช้สัญญาณจากดาวเทียมดวงที่สี่
ข้อมูลทั้งหมดที่ได้รับจะถูกประมวลผลโดยหน่วยกราวด์ ซึ่งใช้ระบบสมการบางระบบแสดงพิกัดที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่ได้รับจะต้องมีการปรับเปลี่ยนบางอย่าง ทั้งนี้เนื่องมาจากอิทธิพลของความดันบรรยากาศ อุณหภูมิของอากาศ และระดับความชื้นที่มีต่อการทำงานของระบบ แต่ละปัจจัยเหล่านี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดภายใน 30 เมตร ซึ่งมูลค่ารวมบางครั้งอาจถึง 100 เมตร
โหมด GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียลช่วยลดความคลาดเคลื่อน มันส่งการแก้ไขที่จำเป็นไปยังผู้ใช้ซึ่งรับรองความถูกต้องของการกำหนดวัตถุสูงถึง 1 ซม. ในเวลาเดียวกันเครื่องมือค้นหาดาวเทียมสามารถรวบรวมและประมวลผลข้อมูลที่ได้รับในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ด้วยกระบวนการดังกล่าว ผู้ใช้จึงมีแนวคิดเกี่ยวกับความเร็วของวัตถุ เส้นทางที่มันเดินทาง เป็นต้น
GPS
วันนี้ ระบบนำทางหลายระบบกำลังทำงานพร้อมกัน ได้แก่ American GPS, Russian GLONASS และ European Galileo ทั้งหมดนี้จะช่วยให้คุณกำหนดตำแหน่งปัจจุบันของวัตถุได้ เช่นเดียวกับเวลาและวันที่ ความเร็ว และวิถีการเคลื่อนที่บนบก ในอากาศ และบนพื้นดิน มาดูเนวิเกเตอร์เหล่านี้กันดีกว่า
ประวัติศาสตร์ของระบบดาวเทียม GPS ของอเมริกาเริ่มต้นขึ้นในปี 1973 ซึ่งเป็นช่วงเวลาของการพัฒนาโปรแกรม DNSS ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Navstar-GPS แล้วเปลี่ยนเป็น GPS สหายคนแรกของเธอปล่อยสู่วงโคจรในปี 1974 และในปี 1993 จำนวนพวกมันเพิ่มขึ้นเป็น 24 ซึ่งทำให้สามารถครอบคลุมพื้นผิวโลกทั้งหมดได้
ในขั้นต้น ระบบดาวเทียม GPS ทำงานเพื่อจุดประสงค์ของศูนย์บัญชาการทหารสหรัฐฯ และตั้งแต่ปี 2000 เท่านั้น ที่ประทับความลับถูกลบออกจากระบบ GPS เริ่มตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคพลเรือน อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เพนตากอนสามารถปิดสัญญาณดาวเทียมในพื้นที่ที่มีการสู้รบ หรือแทรกแซงได้ นอกจากนี้ หน่วยข่าวกรองสหรัฐขอสงวนสิทธิ์ในการติดตั้ง "เครื่องดักฟัง" ในพื้นที่ที่ครอบคลุมเขตความขัดแย้ง ในเวลาเดียวกัน สงครามอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวจะไม่รบกวนกองกำลังนาโต้ที่ปฏิบัติการด้วยสัญญาณเข้ารหัส
GLONASS
ระบบนำทางรัสเซียนี้เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ทศวรรษ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา จนถึงปัจจุบัน องค์ประกอบของกลุ่มดาวโคจรมีดาวเทียมมากกว่า 20 ดวงในวงโคจร ในอนาคตอันใกล้นี้ จำนวนของพวกเขาวางแผนที่จะเพิ่มขึ้นเป็นสามสิบ
ตั้งแต่ปี 2550 ระบบดาวเทียม GLONASS ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์พลเรือน วันนี้ครอบคลุมอาณาเขตทั้งหมดของรัสเซียและพบว่ามีการนำไปใช้ในทิศทางต่างๆ ใช้ในการขนส่งได้สำเร็จซึ่งไม่เพียง แต่ขนส่งสินค้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการขนส่งผู้โดยสารด้วย ที่นี่ GLONASS เป็นระบบตรวจสอบดาวเทียม เช่นเดียวกับเครื่องมือที่ช่วยให้คุณปรับตารางการจราจรให้เหมาะสม บริการปฏิบัติการของกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉิน ตำรวจ และรถพยาบาลใช้การนำทางที่คล้ายกันในการทำงาน
หลักการทำงานของระบบ GLONASS ขึ้นอยู่กับการรับข้อมูลจากสัญญาณติดตามผ่านช่องสัญญาณ GSM ไปยังเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล ที่นี่มันถูกเก็บไว้เพื่อส่งต่อไปยังผู้ใช้ เวลาในการรับข้อมูลอยู่ในช่วง 15 ถึง 240 วินาที นอกจากนี้ โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษจะประมวลผลข้อมูลบนเซิร์ฟเวอร์และระบุตำแหน่งของวัตถุ
ในรัสเซีย โปรเจ็กต์ล่าสุดกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา เรียกว่า ERA-GLONASS ระบบดังกล่าวจะช่วยให้บริการพิเศษสามารถตอบสนองต่ออุบัติเหตุทางถนนและอุบัติเหตุได้อย่างทันท่วงที มีการวางแผนว่าภายในปี 2020 ยานพาหนะทุกคันจะติดตั้งอุปกรณ์นำทางและการสื่อสารที่ส่งสัญญาณไปยังหน้าที่และบริการจัดส่งโดยอัตโนมัติในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง กล่าวคือ เมื่อถุงลมนิรภัยติดตั้งอยู่ในรถ หลังจากนั้นผู้ประกอบการจะพยายามชี้แจงรายละเอียดทั้งหมดของเหตุการณ์กับคนขับ หากไม่มีคำตอบหรือข้อมูลได้รับการยืนยัน เจ้าหน้าที่กู้ภัยของกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉิน แพทย์ และตำรวจจราจรจะถูกส่งไปยังพิกัดที่กำหนด ดังนั้นระบบขนส่งดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยคนแรกของคนขับในกรณีฉุกเฉิน
กาลิเลโอ
ระบบนำทางด้วยดาวเทียมนี้ออกแบบมาสำหรับประเทศในสหภาพยุโรป โครงการมูลค่า 2 พันล้านดอลลาร์นี้ตั้งชื่อตามกาลิเลโอ กาลิเลอี นักดาราศาสตร์ชื่อดังชาวอิตาลี ในการทำงาน กาลิเลโอไม่ได้พึ่งพาระบบควบคุมดาวเทียมของ Russia GLONASS และ American GPS
นอกจากการกำหนดตำแหน่งของวัตถุที่สามารถทราบพิกัดได้โดยมีข้อผิดพลาดเป็นหนึ่งเมตรกาลิเลโอมีฟังก์ชั่นการค้นหาและกู้ภัย ไม่มีโครงการดังกล่าวในประเทศใด ๆ ในโลก (มีการพัฒนาในรัสเซียเท่านั้น)
การรักษาความปลอดภัยรถ
วันนี้ได้รับความสนใจจากผู้ขับขี่รถยนต์หลายคนด้วยระบบกันขโมยดาวเทียม ตามที่ผู้ใช้จำนวนมากกล่าวว่าไม่เพียง แต่เชื่อถือได้ แต่ยังสะดวกมาก
ระบบนำทางเพื่อความปลอดภัยดังกล่าวทำงานบนหลักการสื่อสารระหว่างเสาอากาศที่ติดตั้งในรถยนต์กับดาวเทียมหลายดวง ข้อมูลเกี่ยวกับพิกัดของรถมาที่อุปกรณ์รับอย่างต่อเนื่องและช่วยให้ผู้ใช้ระบุตำแหน่งของรถโดยมีข้อผิดพลาดหลายเมตร
ไม่เหมือนการนำทางทั่วไป ระบบกันขโมยดาวเทียมไม่เพียงแต่รับสัญญาณจากวงโคจร แต่ยังส่งสัญญาณไปยังห้องควบคุมหรือเจ้าของ หากผู้บุกรุกที่พยายามแฮ็คระบบได้เข้าไปในภายในรถจากนั้นทันทีสัญญาณจะผ่านเครือข่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือหรือผ่านช่องทางที่จัดสรรไว้เป็นพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้ซึ่งจะได้รับจากโทรศัพท์มือถือของเจ้าของหรือคอนโซลการจัดส่ง. หลังจากนั้นกลุ่มตอบโต้เริ่มทำงานซึ่งจะกำหนดการเคลื่อนที่และตำแหน่งของรถต่อไป
ตามรีวิวของผู้ใช้ ระบบรักษาความปลอดภัยด้วยดาวเทียมของรถค่อนข้างน่าเชื่อถือ การทำให้เป็นกลางนั้นยากกว่าการเตือนง่ายๆ ด้วยไซเรน
ระบบค้นหาดาวเทียมบางรุ่นมีการบล็อกเครื่องยนต์จากระยะไกล ต้องขอบคุณฟีเจอร์นี้ อาชญากรจะไม่สามารถขับรถของคุณได้แม้แต่เมตรเดียว บางครั้งผู้บุกรุกใช้ jammers เหล่านี้เป็นตัวเก็บเสียงที่ไม่ "ปล่อย" สัญญาณ สิ่งนี้ถูกนำมาพิจารณาเมื่อพัฒนาระบบความปลอดภัยล่าสุด การออกแบบของพวกเขาใช้โมดูลพิเศษที่ป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ส่งสัญญาณรบกวนทำงาน
ระดับ
ระบบรักษาความปลอดภัยรถยนต์ผ่านดาวเทียมนี้เริ่มดำเนินการในประเทศของเราตั้งแต่เดือนกันยายน 2546 เป็นระบบเตือนภัย GPS-GSM ทั่วไป มีเพียงหน่วยประมวลผลเท่านั้นที่ได้รับการตั้งโปรแกรมในลักษณะพิเศษ เมื่อพยายามขโมยรถ สัญญาณเตือนภัยจะดังขึ้น และเมื่ออาชญากรใช้ Jammer หรือหากไม่มีการเชื่อมต่อกับคอนโซลของผู้มอบหมายงาน เครื่องยนต์จะถูกบล็อก นี่คืออัลกอริธึมของการดำเนินการตามระบบดาวเทียม Echelon
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการนำทางนี้คือความสามารถในการป้องกันการโจรกรรมแม้ในกรณีที่ไม่มีการสื่อสารกับเจ้าของ จากคำวิจารณ์ของผู้ใช้ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยของระบบคือคุณสมบัติเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง ดังนั้น ระบบดาวเทียม Echelon สามารถตั้งโปรแกรมให้ปิดกั้นเครื่องยนต์ในกรณีของ:
- เกินความเร็วที่กำหนด;
- ออกจากพื้นที่ที่กำหนด; - ความเร่งตามยาวและด้านข้าง ของรถ.
นอกจากนี้ อัลกอริธึมการทำงานนี้ยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้จากระยะไกล ในการทำเช่นนี้เพียงส่งโปรแกรมงานที่ต้องการผ่านช่อง GSM
อาร์คัน
ระบบรักษาความปลอดภัยด้วยดาวเทียมจำนวนมากของรถยนต์ทำงานโดยอาศัยหลักการส่งสัญญาณ "ปลุก" ไปยังคอนโซลของผู้มอบหมายงาน อย่างไรก็ตาม การป้องกันดังกล่าวจะไม่ได้ผลหากไม่มีหรือตั้งใจระงับช่อง GPS
ระบบดาวเทียม Arkan เป็นทางเลือก มันส่งข้อมูลบนเครือข่ายการนำทางพิเศษที่มีชื่อเดียวกัน ต้องขอบคุณสัญญาณวิทยุที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ผู้โจมตีไม่สามารถปิดระบบได้ตอนนี้การนำทางดังกล่าวเป็นโซลูชันทางเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดที่ช่วยให้คุณระบุตำแหน่งของรถได้อย่างง่ายดาย
นอกจากนี้ ระบบดาวเทียม Arkan:
- สามารถส่งพิกัดของรถได้เมื่อกดปุ่มตกใจ เช่นเดียวกับเมื่อพยายามเข้าถึงร้านเสริมสวยโดยไม่ได้รับอนุญาต
- เปลี่ยนเป็นโหมดพลังงานต่ำเมื่อแบตเตอรี่หมด- ควบคุมการทำงานของช่อง Arkan โดยการส่งสัญญาณทดสอบอย่างต่อเนื่อง
การสื่อสารผ่านดาวเทียม
ระบบดังกล่าวมีหลายประเภท
ในหมู่พวกเขา:
1. การเชื่อมต่อลำต้น การพัฒนาถูกกำหนดโดยความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก ระบบแรกคือ Intelsat จากนั้นองค์กรระดับภูมิภาค Arabsat, Eutelsat และอื่น ๆ อีกมากมายก็ปรากฏตัวขึ้น ทุกวันนี้ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมแกนหลักกำลังถูกแทนที่ด้วยเครือข่ายใยแก้วนำแสง
2. ระบบ VSAT พวกเขาเป็นตัวแทนของเทอร์มินัลที่มีอุปกรณ์น้อยที่สุด ระบบดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การสื่อสารผ่านดาวเทียมแก่องค์กรขนาดเล็กที่ไม่ต้องการแบนด์วิธสูง นอกจากนี้ระบบ VSAT ยังสามารถจัดหาช่องตามความต้องการได้
3. การสื่อสารผ่านดาวเทียมเคลื่อนที่ คุณลักษณะของระบบดังกล่าวคือเสาอากาศขนาดเล็กซึ่งทำให้รับสัญญาณได้ยาก เพื่อเพิ่มพลังของคลื่นวิทยุ ดาวเทียมจะถูกวางในวงโคจรของ geostationary โดยให้เครื่องส่งที่แข็งแรง ระบบดังกล่าวให้การสื่อสารกับเรือเดินทะเลและผู้ประกอบการแต่ละภูมิภาค ในการขยายสัญญาณวิทยุ ดาวเทียมจำนวนมากจะอยู่ในวงโคจรแบบมีขั้วและแบบเอียง ผู้ให้บริการมือถือจำนวนมากยังส่งข้อมูล
4. อินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม ระบบสื่อสารดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะของตนเอง ที่นี่ การรับส่งข้อมูลขาออกและขาเข้าจะถูกแยกออก และมีการใช้เทคโนโลยีบางอย่างเพื่อรวมเข้าด้วยกันเพิ่มเติม นั่นคือเหตุผลที่ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมดังกล่าวเรียกว่าไม่สมมาตร คุณลักษณะของอินเทอร์เน็ตคือผู้ใช้หลายคนสามารถใช้ช่องเดียวได้พร้อมกัน ความจริงก็คือข้อมูลถูกส่งผ่านวงโคจรของอวกาศสำหรับลูกค้าทั้งหมดในเวลาเดียวกัน
ทีวีดาวเทียม
ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ผ่านมา มนุษยชาติได้ใช้อวกาศมากขึ้นเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย และวันนี้วงโคจรใกล้โลกถูกล้อมรอบด้วย "สร้อยคอ" ดาวเทียมซึ่งไม่เพียง แต่ทำหน้าที่เป็นระบบนำทางส่งข้อมูล แต่ยัง … ดูทีวี สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? ดาวเทียมแต่ละดวงติดตั้งเสาอากาศทรงพลังที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อการนี้ เธอเป็นผู้ที่รับสัญญาณโทรทัศน์ซึ่งถูกส่งไปยังโลกและได้รับโดยเครื่องส่งผ่านสัญญาณพิเศษ พื้นที่เหล่านั้นที่คุณสามารถจับคลื่นวิทยุที่เรียกว่าพื้นที่ครอบคลุม
เสาอากาศที่รับสัญญาณจากดาวเทียมมีรูปร่างเป็นจาน พื้นผิวดังกล่าวช่วยให้คลื่นวิทยุสะท้อนและโฟกัสที่จุดหนึ่งซึ่งติดตั้งคอนเวอร์เตอร์ อุปกรณ์นี้รับสัญญาณที่ส่งไปยังเครื่องรับผ่านสายเคเบิลพิเศษ นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องรับ แต่จะแปลงคลื่นวิทยุและส่งเป็นภาพไปยังหน้าจอทีวี
ระบบทีวีดาวเทียมให้คุณได้ภาพและเสียงคุณภาพสูง สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการหลั่งไหลเข้ามาของข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล นอกจากนี้ ทีวีดาวเทียมยังให้คุณรับชมรายการจากประเทศและทวีปต่างๆ โอกาสนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่เรียนภาษาต่างประเทศ เมื่อดูรายการดังกล่าว เด็กและผู้ใหญ่สามารถค้นหาคู่สนทนาเสมือนจริงได้ เช่นเดียวกับการตรวจสอบและเติมเต็มความรู้ของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญ ดึงดูดความสนใจของผู้ชมและช่องทีวีดาวเทียมที่มีเนื้อหาเฉพาะเรื่องมากมาย เด็ก ๆ สามารถเลือกดูการ์ตูน และผู้ใหญ่ก็สามารถเข้าสู่โลกแห่งการเดินทางหรือดนตรีได้
การจัดหาทีวีดาวเทียมให้บ้านคุณไม่เพียงแต่จะขยายโลกทัศน์และรับอารมณ์เชิงบวกมากมายจากการรับชมรายการที่น่าสนใจ แต่ยังประหยัดเงินอีกด้วย คุณจะต้องจ่ายเพียงครั้งเดียวสำหรับอุปกรณ์สำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียม ในอนาคต ผู้บริโภคยังคงไม่ขึ้นกับแผนภาษีของผู้ให้บริการเคเบิลที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เนื่องจากดาวเทียมอุปกรณ์ยังคงเป็นทรัพย์สินของเจ้าของตลอดไป
เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การพูดถึงด้วยว่า ตามความคิดเห็นของชาวเมืองเล็กๆ โทรทัศน์ดังกล่าวมักจะช่วยพวกเขาได้ อันที่จริง บางครั้งในหมู่บ้านเล็กๆ ไม่มีผู้ให้บริการเคเบิล และคุณภาพของการส่งสัญญาณผ่านเสาอากาศโทรทัศน์ธรรมดาก็เป็นที่ต้องการอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม ในเมืองเล็กๆ หลายแห่ง เนื่องจากมีปัญหากับการรับสัญญาณทีวี การติดตั้งจานอาจเป็นวิธีเดียวที่จะเพลิดเพลินกับการดูทีวีที่มีคุณภาพดี
