Будет ли Satnav работать в постапокалиптическом мире, где нет власти и мало выживших?

Предполагая:

  • не было электричества, поэтому не было сети/интернета
  • у вас был мобильный телефон (один из умных, а не базовый) с питанием от солнечной батареи
  • на карту памяти телефона были загружены карты (поэтому вы не зависели от Интернета для доступа к картам),

Могли бы вы по-прежнему пользоваться сатнавом (спутниковой навигацией)?

Мое элементарное понимание состоит в том, что спутниковая навигация работает через орбитальные спутники, постоянно определяющие их местоположение, что позволяет вам точно определить, где вы находитесь на поверхности земли. Может ли ваш телефон получить доступ к этому без Интернета, или Интернет все еще нужен?

РЕДАКТИРОВАТЬ; Я просто хочу сказать большое спасибо всем вам. Я не могу понять, насколько полезными были ответы. Какой замечательный ресурс Worldbuilding!

В мире постапокалипсиса. Карты будут полезны в любом случае? Ключевые мосты исчезнут. Кратеры заменят крупные транспортные развязки. Старые карты не показывают, где сейчас находятся племена каннибалов, а также зоны с высоким уровнем радиации, которых следует избегать. Некоторые реки могли изменить русло.

Ответы (4)

Нет, интернет не нужен устройству на основе GPS для расчета местоположения.

Автономное устройство узнает об обновлениях созвездия GPS (транслируемых GPS) при запуске. Вот почему запуск занимает минуту или две - они ждут обновлений. Телефоны часто получают эти обновления через Интернет, поэтому они начинают работать быстрее, чем автономные устройства.

Орбитальные данные требуют регулярного обслуживания, а группировка спутников требует регулярной замены. Поскольку никто не будет заниматься такой работой после апокалипсиса, исправления местоположения через несколько недель будут становиться все более ненадежными. Через несколько месяцев покрытие GPS станет все более неравномерным. Спутники начнут выходить из строя через пару лет.

На орбите есть несколько систем SATNAV - GPS была первой из широко используемых и до сих пор остается самой популярной. Остальные имеют те же требования для регулярного обслуживания и замены.

Местоположение означает именно это - уникальное место по широте/долготе на Земле. Без базы данных путей и других местоположений это будет иметь ограниченную пользу для людей. Автономные устройства GPS имеют предварительно запрограммированную базу данных. Телефоны загружают из Интернета базы данных различного размера и назначения.

Есть простые альтернативы: вы можете просто следовать дорожным указателям и использовать бумажные карты, как все успешно перемещались до 2000 года или около того.

Спасибо, это действительно полезно. Я задал вопрос из-за конкретной сцены в романе, над которым я сейчас работаю. Постапокалиптика, человек один, использует карты для навигации, но заблудился из-за неправильного поворота. Уже закат, и им нужно укрыться на ночь и быстро. Они включают свой мобильный телефон и молятся, чтобы прерывистая спутниковая навигация работала (часто это не срабатывает). Это работает (ура!), и они могут увеличивать свое непосредственное местоположение и находить ближайшие дома.
@jane - Привет и добро пожаловать в Worldbuilding! Я просто укажу на правильное написание «apoc a lyptic». Надеюсь, это полезно :-)
GPS не была первой спутниковой навигационной системой, Transit или NNSS была развернута в 1964 году, первоначально для использования ВМС США.
Он может испортиться быстрее: атомные часы на борту спутников нуждаются в управлении каждый день, чтобы поддерживать их синхронизацию с UTC. Без этого точность будет дрейфовать все хуже и хуже.
@Ward обновлен - спасибо за ваш вклад.
Одна из вещей, которую вы должны помнить о системе SatNav GPS, заключается в том, что любые незначительные отклонения в положениях спутников игнорируются, а вместо этого транслируется разница. Это означает, что система GPS, которая была отключена в течение нескольких недель, не может найти какие-либо спутники, пока не получит пакет GPS, содержащий эту информацию. Мобильные телефоны обычно обходят этот длительный процесс, загружая эти небольшие файлы из Интернета.

Это зависит от того, как скоро после апокалипсиса вы пытаетесь его использовать.

Система GPS концептуально разделена на три сегмента : «космический сегмент», «сегмент управления» и «сегмент пользователя». Аналогично работают и другие спутниковые навигационные системы.

«Космический сегмент» — это спутники. Вам нужно, чтобы четыре спутника были видны, чтобы определить ваше местоположение; прямо сейчас вы обычно можете видеть девять из них в любой момент времени. В постапокалиптическом сценарии никто не заменит эти спутники, когда они выйдут из строя, но если предположить, что все они выжили, что бы ни случилось, пройдет десятилетие или два, прежде чем вы больше не сможете рассчитывать на четыре в любой момент времени.

«Пользовательский сегмент» — это ваш GPS-приемник. Вы заявили, что у вашего персонажа есть один, который работает, так что это не будет проблемой.

Проблема именно в «управляющем сегменте». Система GPS основана на знании местонахождения спутников GPS с предельной точностью. Для этого спутники отслеживаются вооруженными силами США, а обновленные орбиты рассчитываются и передаются на спутники, которые, в свою очередь, передают их на ваш приемник (эта передача является причиной того, что GPS, не подключенный к Интернету, может занять несколько минут, чтобы получить первоначальное исправление - они ждут данных об орбите).

Эти данные обновляются каждые два-шесть часов и действительны только в течение нескольких недель. По истечении этого времени точность системы GPS будет быстро снижаться. Если с момента последнего обновления прошло больше месяца или двух, ваш GPS, вероятно, даже не может сказать вам, в каком городе вы находитесь (или рядом).

Даже если вы находитесь в том временном интервале, когда данные об орбите GPS все еще хороши, у вас не будет данных WAAS . Это данные об ионосферных эффектах и ​​других непредсказуемых снижениях точности. Он обновляется каждые пять минут, и без него ваше исправление GPS будет хорошим только с точностью до 20 метров или около того, а не с точностью до 3 метров, к которой вы привыкли.

В дополнение к обслуживанию спутниковой группировки есть еще одна проблема, которая ухудшит ваши исправления, если у вас нет военного устройства, — погода. Скорость света постоянна только в вакууме, а верхние слои земной атмосферы не совсем вакуум — достаточно, чтобы иметь значение с точностью, необходимой для GPS.

Обычно часть информации, которую ваш приемник получает со спутника, представляет собой обновленную информацию о погоде, но никто больше не будет делать сводки о погоде.

Существует вторая трансляция на другой частоте, которую можно использовать для расчета и корректировки погоды (эффекты зависят от частоты, видя разницу между двумя сигналами, вы можете понять, сколько атмосферы мешает), но это зашифровано, если у вас нет военного устройства, вы не сможете его прочитать. Обратите внимание, что именно поэтому военные устройства немного более точны, чем гражданские — они получают расчеты в реальном времени по фактическому пути, по которому прошел сигнал, гражданские лица получают периодически обновляемые сводки погоды, которые являются средними по большой территории.

В целом, эффект будет заключаться в том, что исправление ухудшается несколько случайным/в некоторой степени предсказуемым образом (спутник, который отклонился от того места, где он должен быть, будет делать одну и ту же ошибку каждый раз, когда он возвращается - я думаю, что это вызовет повторяющуюся ошибку). в 12-дневном цикле, но я не уверен) и в конечном итоге начинают появляться периодические дыры в покрытии, когда спутники умирают, а иногда у вас нет 4 спутников над горизонтом. Обратите внимание, что есть приемники, предназначенные для просмотра всех спутников, а не только американских. Они будут ухудшаться так же, но будут работать немного дольше, прежде чем вообще не получат решения. (Эти устройства обычно продаются для полярного использования, поскольку российская система оптимизирована для высоких широт.)

Мой телефон Xiaomi говорит, что использует GPS, ГЛОНАСС и BeiDou, так что, возможно, ситуация не такая уж и редкая, как я понял из вашего текста?
@RuiFRibeiro Я не знал, что сотовые телефоны имеют такую ​​степень покрытия. Тем не менее, в нем отсутствуют птицы из ЕС, и пока что китайские птицы не являются полной системой. Единственными полностью действующими созвездиями являются GPS и ГЛОНАСС.
"но он зашифрован, если у вас нет военного устройства, вы его не прочтете" - я бы очень удивился, если бы не было гражданских приемников, способных пробить шифрование на военном сигнале.
@RuiFRibeiro iPhone X (и более новые модели) поддерживает «GPS, ГЛОНАСС, Galileo и QZSS». support.apple.com/kb/SP770?locale=en_GB
@Sean Они должны быть специально изготовленными приемниками - стандартный приемник GPS не имеет схемы для приема зашифрованного сигнала. Частоты далеко друг от друга, вы не можете просто настроить одно радио на оба.
@LorenPechtel: Так что используйте две отдельные антенны, что не должно быть проблемой, учитывая, что сотовые телефоны в любом случае имеют много разных антенн (Wi-Fi, сотовая связь, GPS, Bluetooth и т. д.).

Во-первых, мы должны исходить из того, что спутниковая группировка GPS (или Galileo) цела, и спутники не были сбиты в рамках апокалиптических событий в вашем мире, и не подверглись ЭМИ от ядерных взрывов. Если там все работает, то они могут продолжать передавать свои сигналы, которые представляют собой не что иное, как очень точные часы (плюс альманах того, где должен находиться каждый спутник в созвездии).

На земле у вас есть устройство (смартфон или автономный GPS), работающее от батареи, и средство для его зарядки. Сложная математика, которая позволяет работать GPS, работает исключительно на борту этого устройства. Сравнение сигналов времени от нескольких спутников и использование разницы в минутах (то есть пикосекундах) (которая существует из-за скорости света) для получения координат геолокации — все это делается на борту вашего устройства. Как только координаты будут рассчитаны, их можно сравнить с индексом карты, хранящейся на вашем устройстве, и вуаля, вы знаете, где находитесь. Затем вы можете использовать выбранный вами алгоритм для расчета наилучшего маршрута к другому месту в этом индексе, что также выполняется полностью на борту устройства.

Подводя итог, да, SatNav все равно будет работать . Однако, как было сказано в комментариях и других ответах, без замены спутников и постоянного обновления как спутниковых орбит (и / или альманахов, которые они передают), так и карт на вашем устройстве точность и полезность навигации будут ухудшаться. довольно быстро, в лучшем случае в течение нескольких лет .