(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Нужна ли нам антенна?

Рубрика: (Умные вещи в офисе и дома) | Автор: moderator | Дата: 17-04-2014

Метки: , , , , ,

Новый кабинет или новая мастерская, и первым в голову идёт — как установить антенну. И только во вторую очередь проступает — а нужна ли нам антенна… Так нужна или нет? И стоит ли тратить время на обустройство аналоговой антенны для радио и телевидения? И что предлагается взамен?

Вполне обычные вопросы, ответы на которые мы хотим получить, чтобы облегчить себе жизнь. И получается, что антенна вроде бы нам и не нужна. Был бы хороший доступ к Сети — подключение к Интернету и прочие дела. А антенна… Ну что — антенна? По аналоговым сетям сегодня ничего не распространяется. А выстраивать антенну по цифровым — только тратить время. Короче, выходит, что наличие антенны ничего не определяет — ни времени доступа, ни скорости. И ближайшие десять-двадцать лет, на которые мы возводим свой кабинет, спокойно можно обойтись без привычной антенны (будь она неладна).

Эти размышления беспокоят нас долгое время. До того момента, пока мы не успокоимся с выбором антенны. То есть ровно до того времени, как мы не выкинем из головы эту полезную, но, увы, перезревшую мысль. Антенна нам не нужна… Или всё-таки нужна? Нужна или не нужна? Вопрос-то непростой.

Придётся привести все аргументы «за» и «против» — прежде чем принять окончательное решение. И сделать это вполне осознанно — поскольку антенна хоть и простая штука (или, скажем так, относительно простая), но все же требует и усилий, и вычислений.

Аргументы «за». Антенна, действительно, очень простая штука, устраивать которую не просто легко, а очень легко. И уклоняться от обустройства — это портить себе жизнь. В простейшем случае антенна — это обычный провод определённой длины, вывешенный между обычными возвышениями. С одной стороны и с другой изоляция. Изолированное (или нет) снижение. Кабель подключения. И всё. Что тут размышлять — нужна или нет? Ставим. И — всё.

Далее — размер антенны зависит от длины волн, с которыми работает та или иная техника. Следовательно, чем больше цифра в размере длины волны, тем меньше антенна. Точнее, так — чем больше в размере будет тысяч, тем размер антенны будет меньше. Этот закон позволяет конструировать очень компактные антенны. Для цифровой техники буквально игрушечные, очень маленькие. Проблемы размеров не существует вовсе — если мы, конечно, не водружаем антенну для коротковолнового радиодиапазона.

И наконец — форма антенны не зависит от её назначения. То есть делать сложную антенну для очень мощного трансивера можно проще — уложив её в промежуток между парой отражателей. Или сложней — увеличив её усиление до максимума. Обычно предполагается промежуточный вариант. То есть мы делаем антенну для определённого участка частот, выбирая между её длинной и длинной волны. И попутно обустраиваем размеры антенны — выбрав компактный вариант с умеренным коэффициентом усиления.

Что ещё? В общем-то, ничего. Ничего из того, о чем можно поразмышлять. Вывод ясен — делаем антенну. Делов на десять минут, а разговоров — на час.

Теперь аргументы «против». Их больше. Антенна штука простая, но при этом ещё и бесполезная. Когда ты в последний раз включал приёмник? И что слышал по этому приёмнику? И что передал по радиоэфиру? Ответ очевиден — ни-че-го. Ровным счётом. Зачем антенна, если ты не передаёшь по ней ничего и ничего не принимаешь?

О форме и размере антенны говорить бесполезно, поскольку в её назначении отсутствует сам предмет. Какой формы антенну ни создай, она будет совершенно не востребована. И — точка. Мелкие формы, крупные. Любые расчёты показывают, что радиоэфир уже не используется. И значит, антенна нам ни к чему.

Ладно, допустим мы согласились. Ставим антенну на всякий случай. Можно же пойти таким путём, верно? Установить все, что положено. А потом её не использовать. Пусть антенна вымрет спокойно — как в доисторические времена. Выйдет из употребления, и проблемы закончатся. И останется на стене лишь огрызок провода — как напоминание о минувших временах и твоей недальновидности.

Но дело-то именно в том, что антенна не будет востребована вообще. Никогда и никаким образом. Она будет изначально использоваться исключительно ради страховки — в том массиве техники, что ты строишь для себя. Она не нужна в принципе, поскольку соответствующих этой антенне устройств у тебя не будет. Уж это ты понять можешь — ежели не хочешь осознать вполне простых вещей. Не нужна тебе антенна, и точка.

В этих аргументах «за» и «против» больше смысла, чем кажется на первый взгляд. Что с антенной будет работать? Ну, как же — трансивер связи. Приёмник рабочих частот. Коротковолновый приёмник. Какой-нибудь радиомост. Что там ещё? Какие-то мелкие задачи, обойтись без которых на первых порах не получается. И так далее.

Хорошо, пусть у антенны — у любой — есть своя задача. Пусть у неё есть собственное предназначенье. Но твоя техника, накопленный тобой опыт — он-то имеет своё предназначенье? И что, это предназначенье заключается в том, чтобы передавать из одного устройства в другое по радиочастоте какие-то элементарно простые порции информации? Со скорость 2500 бод? Это даже не смешно. Это ужасно — если тебе хочется это делать. А раз не хочется, и ты этого делать не будешь, то и антенна ни к чему. Верно?

Спланировав основу кабинета, расставив все устройства, мы беремся за практическую реализацию. То есть обустраиваем кабинет. Здесь будет стоять один компьютер — основной. Здесь — вспомогательный, ноутбук. Здесь принтер. Здесь гигабитная локальная сеть. А здесь — цифровой приёмник для широковещательной сети… Вот, елки! Нужна антенна. Самая простая — для приёмника. А где простая, там и сложная. Дело-то, в общем, элементарное, но требующее соображения. Короче, ставим антенну.

И — пошло-поехало. Сначала одна антенна, самая простая. Потом на её месте — посложней. Потом сложная и мощная. Сначала принимающая, потом — передающая. В конце концов, приёмо-передающая, с массой технических деталей, помогающих избавиться от помех. И пусть она не работает — она есть. И в этом содержится один из основных законов, который я пытаюсь озвучить.

Речь идёт об антенне — об устройстве, с которым большая часть пользователей компьютеров не имела никаких дел. Обустройство антенны таким же образом бесполезно, как и обустройство любого аналогового накопителя. Но мы занимаемся его реализацией. Антенна лишь служит здесь общим примером. Поэтому к ней — никаких претензий. Все претензии к нам самим. К нашим заблуждениям, к нашим привычкам. Какая антенна — о чем, вообще, речь? Мы должны обустроить современный вычислительный комплекс — для одного или для двух компьютеров. И больше ничего. Никаких антенн не предвидится. Точка.

Система глобальной спутниковой навигации

Рубрика: (Путешествия) | Автор: moderator | Дата: 13-12-2013

Метки: , , , ,

Иногда новые технологии, изначально предназначавшиеся исключительно для военных целей, находят вполне мирные применения. И оружие превращается в свою противоположность – из средства уничтожения в инструмент созидания. В истории ХХ века подобных примеров сколько угодно. Например, большие пассажирские лайнеры, которые появились благодаря тяжёлой бомбардировочной авиации. Относительно небольшая переделка и – дальний реактивный бомбардировщик «Ту-16» превратился в легендарный пассажирский самолёт «Ту-104». То же происходило и с некоторыми компьютерными технологиями. Вездесущий Интернет возник из закрытой сети, объединяющий компьютеры военных исследовательских центров.

Спору нет, переделывать танк в трактор смысла большого нет (хотя такие примеры тоже есть). И из пушки ничего мирного, кроме разве что траурного лафета, не получится. Но в конце тысячелетия случилось так, что исключительно военная и, следует признать, весьма грозная технология вдруг стала мирной. И сегодня доступна всем, у кого есть в ней потребность.

Речь о системе GPS, которая была запущена в эксплуатацию в конце 80-х годов ХХ века и предназначалась для наведения на цель крылатых ракет, ориентирования в открытом океане военных кораблей и для нужд военной авиации США. В начале 90-х годов эта система была открыта и для свободного гражданского использования, правда, с некоторым ограничением точности работы.

Система GPS – это Global Positioning System или спутниковая навигационная система, состоящая из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17 000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 километров в секунду, совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа. На спутниках расположены радиопередатчики небольшой мощности (не более 50 ватт). Они постоянно транслируют на поверхность земли информационные радиосигналы. Эти сигналы улавливает приёмник GPS,  который находится в руках путешественника.

Все спутники пронумерованы – им присвоены номера от 1 до 32. Запас нумерации (спутников-то всего 24 штуки) нужен для запуска новых спутников и вывода с орбиты старых, отслуживших свой срок (к сведению – срок службы навигационного спутника 10 лет).

Радиоприёмник GPS получает со спутника его идентификационный номер (псевдослучайный код), точную дату, время и информацию о техническом состоянии спутника (эфимерис), и важную для работы системы информацию (альманах). Данные альманаха говорят о том, где в течение дня должны находиться все GPS-спутники. Каждый из них передает альманах, содержащий параметры своей орбиты, а также всех других спутников системы.

Одновременно приёмник улавливает сигналы от 3-5 спутников. Внутренние часы приёмника, синхронизированные по радиосигналу с часами спутника, это основной инструмент определения географических координат. Для определения местоположения приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле. Эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Учитывая информацию о расстоянии, измеренном до других спутников, приёмник GPS определяет свой местоположение.

Если приёмник улавливает сигналы только трёх спутников одновременно, он может определить географические координаты в двухмерной плоскости – только широту и долготу (это называется двухмерной фиксацией). Если спутников четыре и больше – появляется возможность определить и высоту. Постоянно отслеживая сигналы спутников, приёмник вычисляет направление и скорость движения.

Итак, в маленьком приборе, который использует информацию, передаваемую спутниками системы GPS, мы получаем – прибор для быстрого и безошибочного определения географических координат, широты, долготы и высоты над уровнем моря. Прибор для определения скорости движения (не имеет значения, передвигаемся мы пешком, на велосипеде, автомобиле или корабле). Точные часы и календарь (точней не бывает). Электронный компас, который никогда не ошибается. И это ещё не всё!

Продвигаясь по незнакомой местности, мы можем включить на приёмнике режим фиксации промежуточных точек маршрута (их может быть несколько сотен). Заблудились, поворачиваем назад и – приёмник укажет нам стрелкой обратный путь от одной промежуточной точки к другой, вплоть до начальной. Более того, вернувшись домой, мы можем нанести весь маршрут на карту, отметив на ней координаты всех промежуточных точек.

Приёмники GPS (это единственное, на что придётся потратиться, эксплуатация самой системы навигации бесплатна) выпускаются в самом разном исполнении. Есть простейшие карманные приборы – они умеют делать только то, о чём мы только что рассказали. Они похожи на сотовые телефоны с монохромным дисплеем, не бояться воды, питание получают от аккумуляторов или сменных элементов формата АА. Есть совсем крошечные приёмники, выполненные в виде наручных электронных часов (но у них слишком маленький экран). Есть приёмники, встроенные в сотовый телефон.

Следующий класс приёмников – карманные устройства с возможностью подключения к персональному компьютеру. Эти устройства умеют не только запоминать промежуточные точки маршрута, но и отображать их прямо на карте, которая выводится на дисплей. Карты можно загружать с компьютера, затем, по возвращению, снова выгружать их в память машины, же с проложенным маршрутом движения.

Для удобства экран приёмника может иметь большие размеры и отображать карту в цвете. Ещё удобней приёмники GPS, выполненные в виде модулей, подключаемых к карманным (и не только) компьютерам. Экран карманной машинки гораздо больше, чем экран приёмника GPS. И ориентироваться по нему легче (не говоря уже о том, что компьютер может использоваться и по другому назначению). Ещё наглядней маршрут движения отображается на экране ноутбука. К портативному компьютеру можно подключить тот же модуль для карманной машинки, причем и беспроводным способом – через беспроводной радиоинтерфейс Bluetooth (он применяется в сотовой телефонии для подключения гарнитур и в компьютерной технике для подключения периферийных устройств).

Есть и более «серьёзные» устройства, предназначенные для установки в салоне легкового или в кабине грузового автомобиля, катера (в этом случае питание поступает от бортовой сети). Специальные модели устанавливаются в пилотских кабинах самолётов, в рубках морских судов – везде, где нужно постоянно отслеживать параметры движения и знать свои точные координаты.

Даже самые простые, самые недорогие приёмники GPS оснащаются массой дополнительных функций. В них может быть будильник, календарь, игры (как в сотовых телефонах). Выпускаются особо защищённые модели, которые выдерживают падение в воду или погружение на глубину.

Вместе с географическими координатами система GPS способна работать и с топографическими данными. Если мы загрузим в память приёмника карту нашего города (например, Москвы), то на экране будет показана схема улицы, по которой мы движемся, контуры домов, магазинов, парков и так далее. Правда, для территории России таких загружаемых карт немного – доступны только карты крупных городов. А в Европе и Америке можно загрузить карты самых маленьких населённых пунктов или даже целых штатов (областей, регионов, провинций). Специальная программа для карманного компьютера или ноутбука позволяет прокладывать маршрут движения прямо во время движения. Стоит лишь указать на карте, отображаемой на экране компьютера, начальную и конечную точки, как программа на основе данных, полученных с навигационных спутников, рассчитает наиболее рациональный маршрут с учётом дорожных пробок или ремонтных работ. Во время движения эта система показывает стрелками, куда следует повернуть водителю автомобиля.

Самые совершенные навигационные компьютеры устанавливаются в автомобили прямо на заводе. Это часть электронного оснащения хорошей машины, которая, разумеется, повышает стоимость автомобиля, но и удобств водителю предоставляет немало. Водитель тяжёлого грузовика при помощи спутникового навигатора легко найдёт нужный склад в незнакомом городе. Путешествующий автомобилист разберётся с лабиринтом улиц в городе, в котором он никогда до этого не бывал. А таксист очень быстро и без особых проблем отыщет адрес дома, из которого поступил заказ на машину.

Выглядит фантастично, но всё перечисленное уже есть и уже работает. Причём система GPS активно развивается. Выпускаются всё новые приёмники – и простые, для массового использования (например, пешими и велотуристами, рыбаками и грибниками), и достаточно сложные (для ценителей высоких технологий, не пропускающих «горячих» новинок, и для профессионального применения на транспорте). Приёмники выпускаются различными компаниями, наиболее известная из которых – американская Garmin.

Но не стоит думать, что GPS поддерживается только в США. Подобная спутниковая система, ГЛОНАС, работает и у нас в России.

Насколько точна система GPS? Для открытого гражданского использования точность составляет 100 метров. Однако на практике этот показатель выше – на уровне 25-30 метров. Вполне достаточно, чтобы не заблудиться.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru