GPS навигатор (Global Positioning System) – это глобальная система позиционирования (навигации), разработанная, реализованная и эксплуатируемая Министерством обороны США, изначально планируемая для использования исключительно в военных целях, но со временем приобретшая двойное назначение и широко используемая сегодня в гражданских целях. Данная система позволяет определить пространственное положение и скорость объекта в любом месте планеты (за исключением приполярных областей) в любое время и при любой погоде. Состоит GPS из 24 искусственных спутников Земли NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging) и неограниченного количества GPS-приемников. Спутники системы размещены на высоте 20200 км и движутся вокруг Земли по шести, определенным образом расположенным относительно друг друга орбитам (рис. 1). Количество и расположение орбит, а так же, количество спутников на каждой из орбит, выбрано таким образом, чтобы из любой точки земной поверхности, в любой момент времени, обеспечивалась одновременная прямая видимость, как минимум, четырех космических аппаратов. По сути, каждый из спутников представляет собой передатчик, работающий на частоте 1.227 и 1.575 ГГц. В сигнале, передаваемом спутником, содержится информация о нем самом, его положении относительно других спутников системы и времени передачи сигнала. Проще говоря, спутник передает информацию о том, что я спутник такой то, нахожусь там-то, сообщение было послано в такое-то время. Сигналы, передаваемые спутниками, принимают и обрабатывают пользовательские GPS-приемники.
Схема работы GPS-приемника включает в себя два этапа – вначале он получает и запоминает сообщения со спутников, а затем, когда объем накопленных данных становится достаточным, обрабатывает их и выдает информацию пользователю. Принцип, положенный в основу работы GPS-приемника относительно прост. GPS-приемник принимает сигналы и определяет собственные координаты на основе временных задержек прохождения сигнала от спутника до приемника.
Сам по себе GPS-приемник довольно примитивное устройство, представляющее собой компактные модули состоящий из антенны, чипсета и запоминающего устройства (рис. 2). Все что он умеет – это только определять свои координаты. Для предоставления результатов в более понятном пользователю виде, например, графическом и звуковом, GPS-приемнику понадобится дополнительное устройство с экраном, спикером и установленным навигационным программным обеспечением. Функцию такого дополнительного устройства может выполнять, например ноутбук, планшет, смартфон, КПК. Как вариант, Как вариант, GPS-приемник можно использовать для определения своего местонахождения, однако лучше, конечно же, для этих целей воспользоваться GPS-навигатором.