Ce este GPS

Sistemul de navigație prin satelit GPS-ului este un proces complex, care stau la baza 24 de sateliți (sistemul NAVSTAR), precum și un număr de stații de monitorizare, combinate într-o rețea comună. Sateliții care înconjoară Pământul pe orbite circulare la o altitudine de aproximativ 20200 km (11.000 mile marine). Această înălțime este necesară pentru a asigura stabilitatea mișcării orbitale a sateliților și pentru a reduce influența factorului de rezistență a aerului. Servi individuale GPS-receptoare capabile de a primi semnale de la sateliți și a primit informații pentru a calcula poziția sa ca un echipament de utilizator. Fiecare satelit face două ture în mai puțin de 24 de ore și se deplasează cu o viteză de aproximativ 11 000 kilometri pe oră. Cele șase avioane diferite aranjate la patru sateliți la ecuator având o înclinare de 55 °. La bord fiecare satelit ceasuri atomice sunt stabilite pentru a asigura acuratețea cu 10 -9 și transmițător dispozitiv vychislitelnokodiruyuschee 50 watt emițătoare la frecvențele f1 = 1575,42 MHz și f2 = 1227,60 MHz. F1 semnal are două cod care variază cu un zgomot pseudo-aleatoare (PRN), P-cod și C / A-cod. „Exact“ sau P-cod poate fi criptat în scopuri militare. „Grosier“ sau C / A-cod nu este criptat. semnalul F2 este modulat numai cu P-cod. Majoritatea utilizatorilor publici utilizați C / A-cod atunci când se lucrează cu un GPS-sisteme. La fiecare milisecundă sateliți transmite pe Pământ:

statutul lor (serviceability mesaj sau defecțiune);

data curentă;

ora curentă;

date almanah (informații despre locul în sfera cerească trebuie să fie în fiecare satelit în orice moment în timpul zilei, și anume datele orbitale ale tuturor sateliților);

timpul exact de a trimite întregul set de mesaje.

sateliți GPS de putere furnizează solare și baterii de rezervă se află la bord. Fiecare satelit are un mic motoare de rachetă proiectate pentru corectarea traiectorii orbitale. sateliți GPS cerc pe pământ într-o orbită circulară la o frecvență de două rotații pe zi, care trece semnalele de navigație. GPS-receptoare primesc aceste semnale și calcula o locație de triangulare. Receptorul compară timpul de emisie un semnal la momentul primirii acestui semnal. Diferența dintre aceste valori permite pentru a calcula distanța până la satelit. Cunoscând distanța de la mai mulți sateliți, GPS-receptor poate determina poziția sa și afișa pe o hartă electronică. orbitelor de satelit sunt dispuse la un unghi de 60 ° unul de altul, ceea ce afectează precizia întregului sistem. Acest lucru asigură faptul că semnalele de la cel puțin unele dintre sateliții pot fi primite peste tot, în orice moment. Unul dintre principalele avantaje față de sistemele bazate pe sol pre-existente GPS este tot de vreme. Nu contează în ce scop utilizați de navigare, GPS-receptor este gata pentru a arăta locația - și doar când ai nevoie de ea.

Ce poate GPS-receptor:

Stabilește coordonatele localizarea geografică (latitudine și longitudine). Rata de actualizare - 1 secundă.

Bazat pe faptul că el știe unde în fiecare secundă, GPS-receptor calculează distanța parcursă, viteza, medie și curent, calculează timpul de sosire la punctul dorit pe baza vitezei curentului, la punctul calculat.

Atrage pe ruta de trafic de afișare built-in - ruta. Poate apoi deriva „din nou pe drumul cel bun“.

Poți să conducă pe o rută, trecând de la un punct la altul. Diferite modele au numere diferite de rute memorate.

Se calculează distanța dintre două puncte și care poartă între ele arbitrare.

Calculeaza răsărit și apus de soare oriunde în lume, la orice dată arbitrară.

În general vorbind, GPS-ul poate fi folosit peste tot, cu excepția locurilor în care nu poate primi semnale de satelit, de exemplu, în clădiri, în subteran, sub apă, etc. În aviație, utilizarea cea mai comună a echipamentelor navigare prin GPS în avion. GPS-Sea este frecvent utilizat de către pescari și iubitori de mare ca un dispozitiv de navigare. aplicații GPS bazate pe sol sunt foarte diverse. În funcție de aplicație, precum și costurile, de design receptor GPS este, de asemenea, foarte flexibil. În general, întreaga gamă de modele pot fi împărțite în patru grupe mari:

Personal GPS-receptor. Aceste modele sunt caracterizate de dimensiuni mici și o gamă largă de funcții de servicii, de la navigarea de bază, inclusiv posibilitatea formării și calcularea rutelor, pentru funcțiile de primirea și trimiterea de e-mail.

Car receptor GPS. care sunt proiectate pentru instalare în orice vehicul terestru, și au capacitatea de a conecta un receptor extern și echipamente de emisie pentru transmisia automată a parametrilor de mișcare pe turnurile de control.

Marine GPS-receptor. echipat cu un sonar cu ultrasunete și cartușe suplimentare care pot fi înlocuite cu cartografiere și informații hidrografice pentru zonele de coastă specifice.

GPS-Aviation. utilizate pentru pilotarea aeronavelor, inclusiv de aeronave comerciale.

Primirea de informații de la cel puțin trei sateliți, GPS-receptor poate determina coordonatele bidimensionale ale utilizatorului (latitudinea și longitudinea). „Capturarea“ patru sau mai mulți sateliți, dispozitivul poate determina coordonatele tridimensionale (latitudine, longitudine și altitudine). După determinarea locația utilizatorului, receptorul poate calcula valori, cum ar fi viteza, unghiul de pistă, traiectorie, distanța parcursă, distanța până la destinație, timpul de răsărit și de apus și mai mult.

GPS-receptor pe baza informațiilor primite de la sateliți determină distanța până la fiecare satelit, poziția lor relativă, și calculează coordonatele lor pe legile geometriei. Deoarece viteza de propagare a semnalelor radio constantă și egală cu viteza luminii, distanța până la sateliții este determinată de întârziere în primirea mesajelor receptor GPS cu privire la ora de a trimite un mesaj la bordul satelitului. Desigur, pentru determinarea exactă a ceasurilor de întârziere pe sateliți și ceasul în GPS-receptor trebuie să fie sincron cu cea furnizată de către receptor informațiile de sincronizare ceas conținut, așa cum sa menționat mai sus, în semnalele de satelit.

Următorul factor important care afectează precizia GPS este geometria prin satelit. În termeni simpli, conceptul de „geometrie prin satelit“ se referă la modul în care sunt aranjate în raport cu celălalt și GPS-receptor. În cazul în care, de exemplu, receptorul „vede“ patru sateliți și toate patru sunt situate în partea de nord și vest, geometria satelit este destul de slabă. Și în măsura în care receptorul nu fie în măsură să determine locația. Deoarece toate distanțele măsurate la sateliți, se va afla într-o direcție globală. Acest lucru înseamnă că triangulația este slabă și că zona de intersecție a liniilor construite pentru a fi destul de mare (de exemplu, poziția probabilă a regiunii va avea un spațiu considerabil și indică coordonatele nu pot fi sigur). În acest caz, chiar dacă receptorul oferă unele valori de coordonate, precizia lor nu este suficientă (suma de eroare la 100-150 m).

Alte surse de eroare sunt:

ionosferice și întârziere troposferic
Deoarece semnalul de aer care trece încetinește. Sistemul GPS foloseste un construit un model care determină valoarea medie de întârziere pentru corectarea parțială a erorilor de acest tip.

multipath recepție
Acest lucru se întâmplă atunci când semnalul GPS este reflectată de obiecte, cum ar fi clădirile înalte sau stânci, și intră în GPS-receptor. Creșterea timpului de propagare a semnalului reflectat dă naștere la erori.

Eroare ceas receptor
Ceas integrat GPS-receptor inferior în precizie ceasuri atomice de la bordul sateliților. Acest lucru poate duce la erori mici în determinarea timpului de călătorie.

erori orbitale
De asemenea, cunoscut sub numele de erorile ephemeroid corespund erorilor din locația de transmisie a sateliților.

numărul de sateliți vizibili
Cei mai mulți sateliți „a se vedea» GPS-receptor, cu atât mai mare precizie. Clădiri elemente de relief, și frunze, uneori, dens poate împiedica recepția semnalelor GPS, ceea ce duce la erori în Locul de amplasare-sau imposibilitatea acestuia.

Destul de interesant este utilizarea GPS-ului de către mulți oameni de știință și cercetători ca o sursă de timp exacte. Într-adevăr, așa cum sa menționat mai sus, definiția timpului de propagare a semnalului radio este baza însăși ideea de GPS. În acest scop, ceasul intern al receptorului este în mod constant sincronizat cu ceasuri atomice de precizie pe sateliți. Acest lucru asigură acuratețea măsurării timpului de micro- la nanosecunde. Prin urmare, atunci când se efectuează experimente științifice, este posibil să fie peste tot absolut corectă ștampila de timp. Nu se poate uita că informațiile cu privire la situația într-o serie de experimente, de asemenea, ar putea fi de interes.

GPS-ul ocupă un loc important în activitatea serviciilor de salvare. GPS-ul poate reduce în mod semnificativ costurile asociate cu lucrările de explorare și de a reduce considerabil timpul operațiunilor de salvare. Folosit aceste servicii GPS-receptoare oferă precizia de până la 1 m. Sunt modele mai scumpe, oferind precizia de câțiva centimetri.

Scopurile pentru care GPS-ul este folosit de recreere amatori în aer liber, sunt la fel de variate ca tipurile de restul. Astăzi, GPS-ul devine extrem de popular în rândul excursioniști, de munte, de apă și de turism de schi, vanatoare, pescuit, ciclism și multe altele. Oricine trebuie să știe unde este și de unde a venit, cum a ajunge la destinație, cât de repede se mișcă, iar când a ajuns la poarta - se pot bucura cu ușurință de avantajele oferite de GPS.

În viitorul foarte apropiat, GPS-ul va deveni echipament standard de vehicul. Unele sisteme de bază, cum ar fi, de exemplu, asistență tehnică și sună la poliție pe scena, au început deja să fie puse în aplicare. scenariu de utilizare ar putea fi de aproximativ după cum urmează: șoferul a apăsat butonul, GPS-receptor pentru a determina coordonatele și le-a trecut pe lângă semnalul de apel la centrul de control și echipa mobilă deja știe unde să meargă). De asemenea, a introdus alte sisteme care să fie afișate pe ecran poziția și de a ajuta pentru a trasa o cale prin labirintul de străzi și drumuri. Pentru a controla circulația vehiculelor de urgență (de exemplu, CIT) și pentru a combate furturile au început să fie folosit sistemul monitorizează în mod constant poziția unui obiect în mișcare pe hartă zona.

Utilizarea de navigație prin satelit:

Sofel Eugene
Inginer SC Kiev SRL "Astelit"

Cum de a alege un navigator

De multe ori atunci când aleg un navigator GPS prin satelit ridică întrebarea - Cum să-l selectați, și ce parametri sunt cele mai importante? În primul rând, în conformitate cu sarcinile, aveți nevoie pentru a determina care grup are nevoie de un navigator GPS.

Există dispozitive care arată locația și deplasarea pe fundalul plăcii grafice. Acest card este încărcat cu disc de calculator și pot fi stocate direct în dispozitivul de memorie non-volatilă internă sau un cartuș de capacitate diferită (de la 8 la 256 MB). Unele browsere nu au posibilitatea de a descărca hartă, dar în memoria dispozitivului are o bază de date privind așezările umane din lume. În memoria de dispozitive specializate pot fi, de asemenea, date referitoare la facilitățile de navigație marină / aviație. Navigatori poate fi, de asemenea distinge prin caracteristicile structurale ale antenei. Există dispozitive care au antenă încorporată, și funcționează numai cu ea. Acestea sunt toate modelele din primul grup. Există dispozitive care funcționează cu antena încorporată, dar cu o mufă suplimentară pentru conectarea antene externe. Acest lucru permite să opereze dispozitivul dintr-o cabină închisă cu barca de metal sau ATV.

Există navigatori prea exotice reprezentând antena reală. Ei nu au un ecran, iar acestea sunt menite să transmită informații cu privire la localizarea locatorul pe ecran sau pe computer. O caracteristică utilă în noi modele - busolă magnetică electronică și altimetru barometric integrat în carcasa dispozitivului. Primul este pentru orientarea spre punctele cardinale, indiferent de semnalele de satelit, al doilea - pentru a determina altitudinea schimbării presiunii atmosferice precum și pentru a urmări istoricul modificărilor presiunii atmosferice. Cu altimetru, puteți urmări modul în care a schimbat altitudinea în timpul deplasării de-a lungul traseului, uita la graficul de pe ecranul dispozitivului. Aproape toate dispozitivele au acces la conectarea la calculator, și anume, poate transmite date în timp real pentru a urmări locația și pur și simplu stoca datele în computer, „doar în cazul“. Cu o astfel de varietate de dispozitive pot fi confundate într-adevăr, astfel încât înainte de a face achiziția astfel cum este definit cu precizie - în ce scop aveți nevoie de un dispozitiv:

Rybalkaohota - pentru că că de pădure care rezervorul sau river nu este relevant (bine, ceea ce ar putea fi cardul pentru suprafața apei?), apoi se potrivesc cu modelul fara card de memorie, dar zaschischЈnnye de umiditate. Cel mai adesea, sarcina înapoi la punctul de plecare, care pot fi introduse în memorie înainte de a trimite. În acest scop, modele adecvate eTrex, eTrex Legend, Summit eTrex, eTrex Venture, GPS 12, GPS 76. Aceste modele sunt ideale pentru drumeții. Pescuitul este, de asemenea, un dispozitiv foarte convenabil, care combină funcționalitatea GPS și sonar priЈmnika. Puteți vizualiza simultan svoЈ de locație și de adâncimea la acest punct. Acest LMS320 de Lowrance, SeaCharter DF 320 sau 320 din FishElite Eagle.

Camping si rulote - aici cardul devine mai necesară, chiar dacă este foarte aproximativă. Aceste hărți sunt disponibile, și Garmin și Lowrance pe CD-ul separat. În același timp, o protecție de umiditate nu este atât de important. GPSMAP176C Emap și se potrivesc de la Garmin, iFinder de la Lowrance, sau de la HOLUX GM100.

navigație marină - sunt deja necesare serЈznye cu datele generatoare de hartă de pe radare și autopilot. Astfel de dispozitive au practic toți producătorii de echipamente de navigație.

Sursa: shems.h1.ru

Pagina anterioară

Pagina următoare