Что такое GPS?

GPS или система глобального позиционирования - это спутниковая навигационная система, которая предоставляет пользователю информацию о местоположении и времени во всех климатических условиях. GPS также используется для навигации в самолетах, кораблях, автомобилях и грузовиках. Система дает важные возможности военным и гражданским пользователям по всему миру. GPS обеспечивает непрерывное трехмерное позиционирование в реальном времени, навигацию и синхронизацию по всему миру.

Как работает система GPS?

GPS состоит из трех сегментов:

1) Космический сегмент: спутники GPS

2) Система управления, используемая военными США,

3) Пользовательский сегмент, который включает как военных, так и гражданских пользователей и их оборудование GPS.

“двухполюсный однонаправленный переключатель ”

Космический сегмент:

Космический сегмент - это количество спутников в группировке. Он состоит из 29 спутников, которые каждые 12 часов обращаются вокруг Земли на высоте 12 000 миль. Функция космического сегмента используется для маршрутизации / навигационных сигналов, а также для сохранения и повторной передачи маршрутного / навигационного сообщения, отправленного контрольным сегментом. Эти передачи контролируются высокостабильными атомными часами на спутниках. Космический сегмент GPS формируется группировкой спутников с достаточным количеством спутников, чтобы гарантировать, что пользователи будут одновременно видеть как минимум 4 спутника из любой точки на поверхности Земли в любое время.

Контрольный сегмент:

Сегмент управления состоит из главной станции управления и пяти станций мониторинга, оснащенных атомными часами, которые разбросаны по всему миру. Пять станций мониторинга отслеживают спутниковые сигналы GPS, а затем отправляют эту квалифицированную информацию на главную станцию управления, где отклонения от нормы исправляются и отправляются обратно на спутники GPS через наземные антенны. Сегмент управления также называется станцией мониторинга.

“как сделать пульт ”

контрольный сегмент

Пользовательский сегмент:

Пользовательский сегмент состоит из приемника GPS, который принимает сигналы от спутников GPS и определяет, насколько далеко он находится от каждого спутника. В основном этот сегмент используется для вооруженных сил США, систем наведения ракет, гражданских приложений для GPS почти во всех областях. Большинство гражданских использует это от съемки до транспортировки к природным ресурсам, а затем и для сельскохозяйственных целей и картографии.

Сегмент пользователей

Как GPS определяет местоположение:

Работа / функционирование системы глобального позиционирования основано на математическом принципе «трилатерации». Положение определяется по измерениям расстояния до спутников. Как видно из рисунка, четыре спутника используются для определения положения приемника на Земле. Целевое местоположение подтверждается 4^thспутник. И три спутника используются для отслеживания места нахождения. Четвертый спутник используется для подтверждения целевого местоположения каждого из этих космических аппаратов. Система глобального позиционирования состоит из спутника, станции управления, станции мониторинга и приемника. Приемник GPS принимает информацию со спутника и использует метод триангуляции для определения точного местоположения пользователя.

Схема GPS

“проекты солнечных батарей для школы ”

GPS используется в некоторых происшествиях несколькими способами, например:

Для определения местоположения, например, вам необходимо передать пилоту вертолета координаты вашего местоположения, чтобы пилот мог вас подобрать.
Например, чтобы перемещаться из одного места в другое, вам нужно пройти от места наблюдения к периметру огня.
Например, для создания оцифрованных карт вам поручают нанести периметр пожара и горячие точки.
Чтобы определить расстояние между двумя разными точками.

3 преимущества GPS:

Спутниковая навигационная система GPS - важный инструмент для военных, гражданских и коммерческих пользователей.
Системы слежения за транспортными средствами Системы навигации на базе GPS могут предоставить нам пошаговые инструкции.
Очень высокая скорость

2 Недостатки GPS:

Спутниковые сигналы GPS слишком слабые по сравнению с сигналами телефона, поэтому они не работают так хорошо в помещении, под водой, под деревьями и т. Д.
Для максимальной точности требуется прямая видимость от приемника до спутника, поэтому GPS не очень хорошо работает в городских условиях.

Использование GPS-приемника:

Есть несколько разных моделей и типов приемников GPS. При работе с GPS-приемником важно иметь:

Компас и карта.
Скачанный кабель GPS.
Несколько дополнительных батарей.
Знание объема памяти приемника GPS для предотвращения потери данных, снижения неточности данных или других проблем.
По возможности используйте внешнюю антенну, особенно под кроной деревьев, в каньонах или во время вождения.
Настроить GPS-приемник в соответствии со стандартной системой координат, регулирующей происшествие или агентство.
Примечания, описывающие, что вы сохраняете в приемнике.

Ошибка GPS

Существует множество источников возможных ошибок, которые ухудшают точность определения местоположения приемником GPS. Время прохождения сигналов спутников GPS может быть изменено атмосферными эффектами, когда сигнал GPS проходит через ионосферу и тропосферу, он преломляется, в результате чего скорость сигнала отличается от скорости сигнала GPS в космосе. Другой источник ошибок - шум или искажение сигнала, вызывающее электрические помехи или ошибки, присущие самому приемнику GPS. Информация о спутниковых орбитах также вызовет ошибки в определении местоположения, потому что спутники на самом деле не там, где GPS-приемник «думал» на основе информации, которую он получил, когда они определяли местоположение. Небольшие отклонения в атомных часах на борту спутников могут привести к большим ошибкам определения местоположения: ошибка часов в 1 наносекунду переводится в ошибку пользователя на земле в 1 фут или 0,3 метра. Эффект многолучевого распространения возникает, когда сигналы, передаваемые со спутников, отражаются от отражающей поверхности, прежде чем попасть на антенну приемника. Во время этого процесса приемник получает сигнал как по прямолинейному пути, так и по пути с задержкой (множественные пути). Эффект похож на призрачное или двойное изображение на телевизоре.

Геометрическое снижение точности (GDOP)

Спутниковая геометрия также может влиять на точность определения местоположения по GPS. Этот эффект называется геометрическим снижением точности (GDOP). Это относится к тому, где спутники находятся друг относительно друга, и является мерой качества конфигурации спутников. Он может изменять другие ошибки GPS. Большинство GPS-приемников выбирают спутниковую группировку, которая дает наименьшую неопределенность и наилучшую геометрию спутника.

Приемники GPS обычно сообщают о качестве спутниковой геометрии с точки зрения снижения точности местоположения или PDOP. PDOP бывает двух типов: горизонтальные (HDOP) и вертикальные (VDOP) измерения (широта, долгота и высота). Мы можем проверить качество спутникового позиционирования, доступного на данный момент ресиверу, по значению PDOP. Низкий DOP указывает на более высокую вероятность точности, а высокий DOP указывает на более низкую вероятность точности. Другой термин PDOP - TDOP (временное снижение точности). TDOP относится к смещению часов спутника. На приемнике GPS можно установить параметр, известный как маска PDOP. Это приведет к тому, что приемник будет игнорировать спутниковые конфигурации, у которых PDOP выше указанного предела.

Выборочная доступность (SA) :

Выборочная доступность возникает, когда Министерство обороны намеренно снижает точность сигналов GPS, вводя искусственные часы и эфемеридные ошибки. Во время реализации SA это был самый большой компонент ошибки GPS, вызывающий ошибку до 100 метров. SA является компонентом стандартной службы позиционирования (SPS).

Фото: