Космическая навигация
Источник: сообщество Мой Компьютер вконтакте.
Источник: сообщество Мой Компьютер вконтакте.
Сенсорные сети и городские службы
Сотовый телефон как источник распределенных вычислений
Смартфоны могут быть средством доставки услуг обществу. Для городов, педагогов, поставщиков медицинских услуг и всех, кто хочет помочь гражданам более дешевым и эффективным способом, сделать приложение для смартфона доступным является обычным шагом. Около половины всех американцев имеют смартфоны, и все пользователи смартфонов держат эти устройства под рукой. Таким образом, городские менеджеры, которые хотят связаться с людьми, на которых они, скорее всего, обратят внимание, и которые надеются предоставить информацию, когда она окажется наиболее полезной, планируют использовать возможности смартфонов.
Эти устройства загружены привлекательными атрибутами: яркие, захватывающие экраны; программируемая возможность загрузки и запуска приложений; Доступ в Интернет; цифровые компасы и гироскопы; камеры; GPS, позволяющий предоставлять услуги на основе определения местоположения и геотегитирование сообщений пользователем устройства; акселерометры, обеспечивающие функциональность наклона и жестов; микрофоны; и датчики внешнего освещения. В этом месяце Samsung выпустила Galaxy S4, который имеет барометр, термометр, магнитометр и гигрометр для измерения давления воздуха, температуры, напряженности магнитного поля и влажности соответственно.
Вот в чем дело: все эти датчики также могут использоваться для сбора информации о пользователе устройства и контексте использования этого пользователя. Вы можете думать о смартфоне как о устройстве отслеживания, которое позволяет осуществлять голосовые вызовы. И пользователь может не иметь представления (или забыл), что это происходит. Городам нужно будет тщательно продумать протоколы, по которым они будут собирать информацию с помощью приложений для смартфонов, потому что баланс между «жутким» и «защищающим нас / доставляющим хорошие вещи» чрезвычайно сложен для достижения.
Городам нужно будет тщательно продумать протоколы, по которым они будут собирать информацию с помощью приложений для смартфонов, потому что баланс между «жутким» и «защищающим нас / доставляющим хорошие вещи» чрезвычайно сложен для достижения.
Представьте себе приложение, которое включает все микрофоны в смартфонах в определенной области для отслеживания звуков. Полезно для поиска потерянного ребенка; жуткий в деловой обстановке. Или представьте себе приложение, которое автоматически включает камеру в вашем смартфоне, когда вы используете это приложение, чтобы окликнуть такси. Полезно для разрешения споров, организации оплаты и виртуальных «глаз на улицу»; жуткий почти во всех других отношениях - хотя Uber идет впереди с этим.
Это дразнит: менеджеры могут измерять благополучие своих городов, отслеживая уровни шума, социальную активность (количество текстов и звонков), изменяя условия окружающей среды (влажность, температура, уровни освещенности) и заторы. Города могут использовать смартфоны в качестве распределенных систем зондирования, которые будут полезны для управления движением в хаотических условиях (вспомните эти акселерометры) и для измерения качества воздуха в районах, где есть проблемы с астмой.
Однако представьте заголовки; представьте себе асимметрию власти, которая может возникнуть в результате сбора, хранения и использования этой информации в городе.
Превращение телефонов граждан в обобщенные метеостанции, с их разрешения, может подойти; Измерение влажности и температуры по отдельности не кажется жутким. Возможно, это указывает на принцип. Измерение природы: потенциально не жутко. Измерение человека (звуки, человек и машина; тексты и звонки; местоположение): потенциально жутко, даже с разрешением. Люди забывают, что они выбрали, в конце концов.
И даже эксперты не могут понять, насколько обширно информация может быть собрана, разрезана, триангулирована и понята в будущем. Недавнее исследование показало, что индивидуальные черты личности могут быть более надежно предсказаны с помощью смартфона, чем с помощью личностных тестов; другое исследование показало, что только четыре точки данных, взятые из «анонимизированных» телефонных данных, могут позволить идентифицировать конкретного человека. (Мы все существа привычки, отмечая ежедневные путешествия, которые очень последовательны в течение длительных периодов времени.)
Парадокс смартфонов заключается в том, что они являются одновременно самыми частными и потенциально общими. Они предоставляют самый большой потенциал для распределенного, эффективного доступа к государственным ресурсам и улучшения государственных услуг, который когда-либо предполагался. И их использование для создания и сбора данных создает наибольшие риски для личной автономии, которые мы когда-либо воображали.
https://datasmart.ash.harvard.edu/news/article/sensor-networ...
35 лет назад начала создаваться тогда еще советская Глобальная навигационная спутниковая система. 12 октября 1982 года на орбиту вышел первый спутник серии "Ураган", положив начало истории ГЛОНАСС.
Удивительно, что так давно: большинство россиян впервые услышали аббревиатуру ГЛОНАСС только в нулевые годы. Ранее проект был закрытым. В СССР гражданам не полагалось даже точных карт собственной страны, какая уж там спутниковая навигация!
Сейчас ГЛОНАСС - наиболее эффективная и развернутая альтернатива американской GPS (Global Positioning System), хотя есть и другие (европейская Galileo, китайская "Бэйдоу-2").
ГЛОНАСС - одно из немногих технологических достижений России за последние десятилетия. Однако есть мнение, что при наличии GPS ГЛОНАСС не нужна и тратиться на нее не имеет смысла.
В военных целях
Как почти все качественное и технически сложное, что делалось в СССР, проект преследовал военные цели и лишь впоследствии был приспособлен для нужд обычного человека. Впрочем, как и в случае с GPS.
Еще в 1957 году, наблюдая за первым советским спутником, американские ученые во главе с Ричардом Кершнером обнаружили, что благодаря эффекту Допплера частота знаменитого сигнала "бип-бип-бип" увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении.
Зная свои координаты на Земле, можно определить местоположение и скорость спутника - и наоборот, точно зная положение спутника, можно вычислить собственные координаты и скорость. В частности, повысить точность наведения ракет и бомбардировщиков. Ни о чем другом правительственные спонсоры технологических разработок по обе стороны Атлантики тогда и не думали.
В СССР история космической навигации и связи началась 23 ноября 1967 года, когда на орбиту вышел спутник "Космос-192" для поддержания контакта с боевыми кораблями и подлодками в Мировом океане. С момента запуска первого спутника Земли прошло ровно десять лет.
В 1971-1976 годах были запущены шесть спутников серии "Парус", обеспечившие работу системы "Циклон" для ВМФ и "Цикада" для торгового флота.
Погрешность при позиционировании объекта составляла до 100 метров, что не идет ни в какое сравнение с возможностями ГЛОНАСС и GPS. Сигнал проходил с задержкой до двух часов.
14 июля 1974 года американцы приступили к формированию системы GPS, запустив первый спутник орбитальной группировки.
Москва не промедлила с ответом: в декабре 1976 года было принято постановление ЦК КПСС и совета министров о создании ГЛОНАСС.
Сначала дело не клеилось - главным образом из-за слабости отечественной электроники. Первый спутник серии "Ураган" вышел на орбиту только 12 октября 1982 года.
Зато потом СССР поднажал, и обе системы вошли в строй практически одновременно, в 1993 году.
На первом этапе на развертывание ГЛОНАСС было потрачено около 2,5 млрд долларов.
В открытом доступе
Американцы создавали GPS как секретную военную систему, но раскрыли ее практически сразу.
1 сентября 1983 года советский истребитель сбил вблизи Сахалина южнокорейский "Боинг" с 269 пассажирами и членами экипажа на борту
Поскольку причиной была названа дезориентация экипажа в пространстве, президент США Рональд Рейган во избежание подобных трагедий разрешил использовать GPS для гражданских целей во всем мире. Правда, точность сигналов была уменьшена и огрублена специальным алгоритмом.
В 2000 году президент Билл Клинтон одним из своих последних указов отменил использование этого алгоритма, дав всем возможность принимать cигналы GPS с полной точностью.
Система ГЛОНАСС к этому времени фактически прекратила существование, поскольку на орбите остались всего шесть действующих спутников, остальные выработали свой ресурс и сгорели в атмосфере.
Восстановить ГЛОНАСС решил президент России Владимир Путин: возможно, и по соображениям престижа, а также из-за опасений, что в случае резкого обострения отношений американцы каким-нибудь образом отключат GPS для российских пользователей.
В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа "Глобальная навигационная система", согласно которой полное покрытие территории России планировалось к началу 2008 года, а глобальный охват - к началу 2010 года. Фактически эти цели были достигнуты соответственно к 25 декабря 2008 года и 2 сентября 2010 года.
В 2012-2020 годах на запуск новых спутников и модернизацию оборудования ГЛОНАСС российское правительство планирует потратить 320 млрд рублей (свыше 5 млрд долларов).
В отличие от GPS, сигнал ГЛОНАСС до сих пор делится на открытый и "защищенный сигнал повышенной точности" с засекреченным кодом для избранных пользователей.
Что лучше?
Работу и GPS, и ГЛОНАСС обеспечивают по 24 спутника, размещенных немного по-разному: американские аппараты занимают шесть орбитальных уровней по четыре спутника на каждом, российские - по восемь на трех уровнях. Россия планирует в будущем увеличить число спутников до 30, США - до 48.
Российские спутники служат примерно вдвое меньше американских (семь и 15 лет соответственно), зато не нуждаются в периодической коррекции орбиты.
У GPS способ разделения каналов передачи информации со спутников кодовый, а у ГЛОНАСС - частотный. Понять разницу способны только специалисты.
Невысокое наклонение орбит спутников GPS ухудшает точность в приполярных районах Земли, а сигнал ГЛОНАСС в некоторых удаленных от России регионах вообще не ловится.
Точность определения координат у ГЛОНАСС ниже, чем у GPS: 3-6 метров погрешности против 2-4 метров.
Для подавляющего большинства пользователей это несущественно, но российские власти придают данному вопросу значение. 9 февраля 2012 года Путин призвал "сделать ГЛОНАСС точнее GPS", а 19 сентября 2017 года "потребовал довести точность ГЛОНАСС до GPS".
Практическая польза
Вслед за телевидением, телефонией и метеорологией спутниковое позиционирование оказалось еще одной сферой, в которой освоение космоса приносит реальную пользу людям, а не служит либо наращиванию военной мощи, либо абстрактному знанию.
Почти ушли в прошлое атласы автодорог, без которых еще недавно не обходилась ни одна дальняя поездка. Остались в прошлом времена, когда иногородние таксисты в Москве просили пассажиров показывать, куда ехать.
Техника развивается так быстро, что и GPS-навигаторы устарели. Теперь, чтобы построить маршрут, достаточно иметь в кармане смартфон.
Началом массового применения спутниковой навигации для гражданских нужд в России считается 25 августа 2008 года, когда вышло постановление правительства "Об оснащении транспортных средств аппаратурой ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS".
17 октября того же года главный конструктор ГЛОНАСС Юрий Урличич в Ново-Огарево торжественно вручил Путину ошейник-трекер с приемником ГЛОНАСС для его лабрадора Кони.
29 января 2009 года российское правительство объявило, что первым городом страны, где общественный транспорт будет массово оснащен системой спутникового мониторинга на базе ГЛОНАСС, станет олимпийский Сочи. Соответствующее оборудование установили на 250 автобусах.
29 апреля 2017 года помощник президента России по экологии Сергей Иванов предложил оснастить спутниковой аппаратурой все российские мусоровозы, чтобы контролировать, везут ли они городские отходы на сертифицированные свалки или избавляются от них, где попало.
Темные пятна
5 декабря 2010 года ракета-носитель "Протон-М" из-за ошибок в математическом обеспечении полетного задания рухнула в Тихий океан в полутора тысячах километров к северо-западу от Гавайев вместе с тремя спутниками ГЛОНАСС общей стоимостью около 2,5 млрд рублей. Это стало одной из самых громких аварий в новейшей истории российской космической индустрии.
В июле 2012 года было возбуждено уголовное дело в связи с предполагаемым хищением 6,5 млрд рублей из бюджета развития ГЛОНАСС.
В ноябре лишился должностей генеральный директор компании "Российские космические системы" и главный конструктор ГЛОНАСС Урличич.
Чем больше, тем лучше
Правительство России упрекают в том, что оно нарушает правила конкуренции, навязывая всем, кто от него зависит, именно ГЛОНАСС, а не GPS.
В частности, по данным российских интернет-порталов, во время летней Универсиады 2013 года в Казани для получения аккредитации каждое такси должно было установить сертифицированный приемник за 18 тыс. рублей.
По оценкам специалистов, GPS и ГЛОНАСС дополняют друг друга. Дело в том, что для качественного позиционирования приемник должен одновременно ловить сигналы не менее чем четырех спутников - неважно, из какой группировки.
Эксперты, тестировавшие в 2012 году различное оборудование по заказу газеты "Ведомости", пришли к выводу, что "для поездок по Москве можно обойтись и односистемным навигатором, но навигаторы ГЛОНАСС/GPS работают точнее и надежнее".
Агентство Рейтер в апреле 2011 года сообщало со ссылкой на менеджмент шведской телекоммуникационной компании Swepos, что до 90% ее клиентов пользуются двухсистемными навигаторами, так как "ГЛОНАСС работает немного лучше в северных широтах, потому что орбиты ее спутников расположены выше, и мы видим их лучше, чем спутники GPS".
Тогда же теперь уже бывший глава "Роскосмоса" Анатолий Перминов, докладывая Путину (на тот момент премьер-министру), утверждал, что Швеция "уже полностью перешла на ГЛОНАСС", что не вполне соответствовало действительности.
Первый потребительский навигатор Glospace, рассчитанный на совместное использование GPS и ГЛОНАСС и созданный в России на базе корейской модели, поступил в продажу 27 декабря 2007 года. Аппарат стоил примерно вдвое дороже GPS-аналогов и разошелся в количестве примерно пять тысяч экземпляров, большая часть которых была куплена для вручения чиновникам в качестве подарков.
В мае 2011 года стартовали продажи более совершенных и дешевых двухсистемных навигаторов Lexand SG-555 и Explay GN-510. Доля таких аппаратов на рынке стабильно держалась на уровне 5-6% вплоть до устаревания навигаторов.
Начиная с iPhone 4S (конец 2011 года) поддержка ГЛОНАСС прописана в технических характеристиках мобильных гаджетов Apple.
Данная тема довольно обширная, но тем не менее я попытаюсь донести до вас ее суть максимально конкретно. И так, чем собственно обусловлен заголовок статьи? Ни для кого тут не секрет, что в космосе, а точнее в экзосфере планеты постоянно находятся сотни различных спутников связи. Среди которых спутники навигационных систем GPS и ГЛОНАСС. Всего 48 штук по одному на каждый часовой пояс земли.
Принципы их работы я думаю всем здесь ясны, по разнице в задержке между спутниками и приемником находим его конкретное положение в системе координат.
Но тут скорее стоит рассмотреть не принцип работы, а само устройство спутников GPS. Возьмем простой пример компоновки оборудования в стандартном корпусе ARBI-M0-2.
Конечно, человеку далекому от космических разработок здесь мало что будет понятно, но нас интересует лишь один момент:
Красным на увеличенной модели выделены среднечастотные НЗТ генераторы. Здесь собственно и начинается самое интересное. Дело в том, что это только бумагам они “Среднечастотные”, на деле же они перекрывают даже высокочастотные генераторы. И на “пиковых нагрузках” способны помимо обычного сигнала GPS выбрасывать пучки нестабильных нейтронов. Приведу пример диаграммы:
На ней видны непосредственно моменты выбросов из среднечастотного частотного диапазона. Но какой вред, казалось бы, они могут нанести? Огромный!
Из школьного курса физики нам известен простой опыт с зеркалом, который наглядно нам показывает, что угол падения равен углу отражения.
Вот как он выглядит на примере атомного ядра, нестабильные нейтроны из выбивают из ядра уже находящиеся в нем стабильные нейтроны. На первый взгляд ничего не меняется, но спустя какое-то время, в зависимости от силы пучка – нестабильные нейтроны начинают распадаться, разбивая тем самым кристаллическую решетку. Иными словами, разрушая вещество. Наиболее подвержены такому воздействию любые гранулированные неорганические вещества, в данном случае асфальтобетонные смеси, из которых и делают дороги.
Здесь логично появляются вопросы,
Неужели правительство не в курсе? Почему позволяет такое соединенным штатам?
В курсе, более чем. Только защиты от данного воздействия не существует. И доказать его наличие невозможно, так как выброс можно зафиксировать лишь в непосредственной близости от его источника, что довольно проблематично, а его последствия проявляются лишь спустя от полу года до трех лет.
Почему не разрушаются иные цементобетонные сооружения?
В процессе излучения разрушаются порядка 10-15% атомов вещества, этого недостаточно для того, чтобы начали рассыпаться дома или иные сооружения, не подвергаемые постоянно динамической нагрузке как дороги. К тому же у дорог высокая площадь контакта с пучками, ввиду того что они располагаются перпендикулярно по отношению к ним.
Почему мы не можем ответить симметрично? Ведь существует система ГЛОНАСС.
Ответить можем, но отечественные аналоги неспособны параллельно с вещанием разгоняться до уровня мощность на которым возможен выброс нейтронов. А если взять в расчет что вся оборонная система завязана на ГЛОНАСС его отключение даже на короткое время попросту невозможно. Но тем не менее наличие аналогичной системы служит неким сдерживающим фактором, по аналогии с ядерным оружием.
Спасибо за прочтение, надеюсь у вас теперь появились поводы чтобы задуматься. Дальше больше.
Космические масштабы порой очень сложно представить. По сравнению с огромными расстояниями, размер планет оказывается поразительно маленьким, а наша космическая техника и вовсе теряется из виду. Но всё же, давайте разберёмся, на какой высоте летают наши спутники и космические корабли.
Для начала стоит представить масштаб. Радиус нашей Земли составляет 6371 км. Диаметр, соответственно, 12742 км.
- Международная космическая станция (МКС) летает на высоте всего около 400 км. При этом станция "Мир" летала ещё ниже, на высоте 350 км. Там же располагается и китайская станция "Тянгун-1"
- Телескоп Хаббл расположен чуть выше, на высоте 550 км. На похожей высоте летают многие исследовательские спутники. К примеру, запущенный в этом году студенческий "Ломоносов" расположен на высоте 510 км.
- Глобальные навигационные группировки (GPS и ГЛОНАСС) летают на высоте порядка 20 000 км. (ГЛОНАСС 19 100 км, GPS 20 200 км).
Многие спутники летают по так называемым высоким эллиптическим орбитам (вытянутая орбита, у которой апогей (наивысшая точка) расположен значительно выше, чем перигей (самая низкая точка)
- Спутник-1 (первый в мире спутник, запущенный СССР в 1957 году) имел перигей 228 км, апогей 947 км.
- Корабль Юрия Гагарина Восток-1 имел перигей 175 км, апогей 302 км.
- Российские спутники связи, такие как последняя Молния и Меридиан, имеют перигей около 1000 км, а апогей - 40 000 км.
- Международная обсерватория гамма-лучей "Интеграл" имеет перигей 9000 км, а апогей 153 000 км.
Очень интересная технология предложенная Apple для маркетинга с недавнего времени используется для сохранения личных вещей. Телефон по Bluetooth связывается с чипом встроеным к примеру в кошелек и при разрыве соединения подает сигнал хозяину через приложение. Идея на мой взгляд очень хорошая позволяющая избежать множество проблем связанных с потерей кошелька. Получается своиобразный смарт кошелек который невозможно потерять. Так как связь между телефоном и чипом осуществляется раз в несколько секунд это не особо садит батарею телефона, да и на на чипе батарейка служит до полугода. На донный момент существуют четыре стартапа один из которых Русский
Добрый день дорогие друзья! Хочу вам рассказать о технологии которая в нашей стране еще совсем не развита, А именно iBeacon.
iBeacon — API сервиса iOS, начиная с версии 7, позволяющий передачу данных между беспроводными устройствами — маяками (англ. beacon) Аналогичный сервис имеют и устройства с ОС Android, начиная с версии 4.3.
Технология iBeacon, работающая внутри помещений, позволяет дополнить традиционные сервисы определения местоположения (GPS, сигналы вышек сотовой связи и т. п.). Например, она может с разрешения клиента, выражающегося в установке соответствующего мобильного приложения, открыть новые каналы мобильного маркетинга в розничной торговле, предоставлять дополнительную, зависящую от местоположения информацию посетителям музеев и выставок.
Применения
iBeacon могут устанавливаться в магазинах для целей маркетинга (например, адресного предоставления скидок), на начальном этапе транзакции беспроводного платежа, на массовых зрелищных и спортивных мероприятиях и т. п.
Маяк (передатчик) периодически, с интервалом от долей секунды до нескольких секунд, передаёт пакеты установки соединения (англ. advertising packets), не устанавливая само соединение, стандарта Bluetooth LE
Устройства-маяки
В качестве маяков могут использоваться отдельные малогабаритные устройства на батарейках; устройства, питающиеся от USB; Raspberry Pi с соответствующим USB-брелоком. В качестве маяка может выступать iOS-устройство с соответствующим приложением[9].
Привязка цифрового содержимого к объектам физического мира
Целостная, хорошо интегрированная настройка и интеграция гаджетов
Новые концепции в розничной торговле
Информационные взаимодействия между физическими лицами
Кроме того, на основе iBeacon можно строить системы внутреннего позиционирования с присущими им сферами применения.
В июле 2015 года Google опубликовал Eddystone — альтернативный iBeacon протокол для маячков, также основанный на Bluetooth LE. В отличие от протокола от Apple, Eddystone является более открытым протоколом, а также позволяет использовать различные типы кадров (frame), в том числе URIBeacon, когда маячок непосредственно передаёт унифицированный идентификатор ресурса. В протоколе также предусматривается передача «телеметрических» кадров, содержащих данные о состоянии источника напряжения и температуры.