Mi a GPS?

A GPS vagy a Globális Helymeghatározó Rendszer egy műholdas navigációs rendszer, amely hely- és időinformációt szolgáltat a felhasználó számára minden éghajlati viszonyban. A GPS-t repülőgépekben, hajókban, személygépkocsikban és teherautókban is használják. A rendszer kritikus képességeket ad katonai és polgári felhasználóknak szerte a világon. A GPS folyamatos, valós idejű, háromdimenziós helymeghatározást, navigációt és időzítést biztosít világszerte.

Hogyan működik a GPS rendszer?

A GPS három szegmensből áll:

1) Az űrszegmens: a GPS műholdak

2) Az amerikai hadsereg által működtetett ellenőrzési rendszer,

3) A felhasználói szegmens, amely magában foglalja mind a katonai, mind a polgári felhasználókat és azok GPS-berendezéseit.

“hogyan kell bekötni a dupla pólusú kettős dobás kapcsolóját ”

Űrszegmens:

Az űrszegmens a műholdak száma a csillagképben. 29 műholdból áll, amelyek 12 óránként a Föld körül 12 000 mérföldes magasságban keringenek. Az űrszegmens funkcióját az útvonal / navigációs jelek, valamint a vezérlő szegmens által küldött útvonal / navigációs üzenet tárolására és továbbítására használják. Ezeket az adásokat a műholdak rendkívül stabil atomórái vezérlik. A GPS Űrszegmenst egy műhold konstelláció alkotja, elegendő műholddal, hogy a felhasználók legalább 4 egyidejű műholdat láthassanak a Föld felszínének bármely pontjáról bármikor.

Vezérlő szegmens:

A vezérlő szegmens egy fő vezérlő állomásból és öt monitor állomásból áll, amelyek atomórákkal vannak felszerelve, amelyek szerte a világon el vannak terítve. Az öt monitorállomás figyeli a GPS műholdas jeleket, majd ezt a minősített információt elküldi a fő vezérlőállomásnak, ahol a rendellenességeket felülvizsgálják és a földi antennákon keresztül visszaküldik a GPS műholdaknak. A vezérlő szegmenst monitorállomásnak is nevezik.

“impulzusgenerátor áramkör tranzisztor segítségével ”

vezérlő szegmens

Felhasználói szegmens:

A felhasználói szegmens a GPS-vevőből áll, amely fogadja a GPS-műholdak jeleit, és meghatározza, hogy milyen távolságra vannak az egyes műholdaktól. Főleg ezt a szegmenst használják az Egyesült Államok katonai, rakétavezérlő rendszereihez, polgári GPS-alkalmazásokhoz szinte minden területen. A civilek többsége ezt használja a felméréstől a természeti erőforrásokba történő szállításig, onnan a mezőgazdaságig és a térképezésig.

Felhasználói szegmens

Hogyan határozza meg a GPS a pozíciót:

A globális helymeghatározó rendszer működése / működése a „háromoldalú” matematikai elven alapszik. A helyzetet a műholdaktól mért távolságmérés alapján határozzuk meg. Az ábra alapján a négy műhold segítségével meghatározzuk a vevő helyzetét a földön. A célhelyet a 4 megerősíti^thműhold. Három műholdat használnak a hely felkutatására. A negyedik műhold segítségével megerősítik ezen űrjárművek célhelyét. A globális helymeghatározó rendszer műholdból, vezérlő állomásból és monitor állomásból és vevőből áll. A GPS-vevő a műholdról veszi az információkat, és a háromszögelés módszerével határozza meg a felhasználó pontos helyzetét.

GPS áramkör

“napelemes tűzhely, hogyan kell elkészíteni ”

A GPS-t bizonyos esetekben többféle módon használják, például:

Például a helyzet helyének meghatározásához rádióval kell helikopterpilótát vezetnie a helyzetének koordinátáihoz, hogy a pilóta felvehesse Önt.
Ha például egyik helyről a másikra szeretne navigálni, akkor a kilátóból a tűz kerülete felé kell utaznia.
Például digitalizált térképek létrehozásához a tűz kerületét és a forró pontokat kell kijelölnie.
Két különböző pont közötti távolság meghatározása.

3 A GPS előnyei:

A GPS műholdas navigációs rendszer fontos eszköz a katonai, polgári és kereskedelmi felhasználók számára
Járműkövető rendszerek A GPS-alapú navigációs rendszerek fordulásonkénti irányokat tudnak biztosítani számunkra
Nagyon nagy sebesség

2 A GPS hátrányai:

A GPS műholdas jelek túl gyengék a telefonjellel összehasonlítva, ezért nem működik olyan jól bent, víz alatt, fák alatt stb.
A legnagyobb pontosság látótávolságot igényel a vevőtől a műholdig, ezért a GPS városi környezetben nem nagyon működik.

GPS-vevő használata:

Számos különböző típusú és típusú GPS-vevő létezik. A GPS-vevővel való munkavégzés során fontos, hogy:

Iránytű és térkép.
Letöltött GPS-kábel.
Néhány extra elem.
Ismeretek a GPS-vevő memóriakapacitásáról az adatvesztés, az adatok pontatlanságának csökkentése vagy más problémák megelőzése érdekében.
Külső antenna, amikor csak lehetséges, különösen a fa lombkoronája alatt, kanyonokban vagy vezetés közben.
GPS-vevő beállítása az esemény vagy az ügynökség szabványos szabályozási koordinátarendszere szerint.
Megjegyzések, amelyek leírják, hogy mit menti a vevő.

GPS hiba

Számos olyan hibaforrás létezik, amelyek rontják a GPS-vevő által kiszámított pozíciók pontosságát. A GPS műholdas jelek által elért utazási időt légköri hatások változtathatják meg, amikor a GPS jel áthalad a megtört ionoszférán és troposzférán, aminek következtében a jel sebessége eltér az űrben lévő GPS jel sebességétől. Egy másik hibaforrás a zaj vagy a jel torzulása, amely elektromos interferenciát okoz, vagy a GPS vevőjében rejlő hibák. A műholdas pályákra vonatkozó információk hibákat is okoznak a pozíciók meghatározásában, mivel a műholdak nem igazán vannak ott, ahol a GPS-vevő „gondolkodik” a kapott információk alapján, amikor meghatározzák a helyzeteket. A műholdak fedélzetén levő atomórák kis eltérései nagy helyzethibákat jelenthetnek, ha az 1 nanoszekundumos órahiba 1 láb vagy 0,3 méter felhasználói hibát jelent a földön. Többutas hatás akkor jelentkezik, amikor a műholdakról továbbított jelek visszaverődnek egy fényvisszaverő felületről, mielőtt a vevő antennájához kerülnének. E folyamat során a vevő a jelet egyenes vonalban kapja, valamint a késleltetett utat (több útvonal). A hatás hasonló a TV-készülék szelleméhez vagy kettős képéhez.

A pontosság geometriai hígítása (GDOP)

A műholdas geometria szintén befolyásolhatja a GPS helymeghatározás pontosságát. Ezt a hatást a pontosság geometriai hígításának (GDOP) nevezik. Ami arra utal, hogy a műholdak hol vannak egymással, és a műhold konfigurációjának minőségi mutatója. Képes lehet módosítani más GPS hibákat. A legtöbb GPS-vevő kiválasztja azt a műholdas konstellációt, amely a legkevesebb bizonytalanságot, a legjobb műholdas geometriát adja.

A GPS-vevők általában a műhold geometriájának minőségét jelentik a Precision Position Dilution of Precision (PDOP) szempontjából. A PDOP kétféle típusú, vízszintes (HDOP) és függőleges (VDOP) mérés (szélesség, hosszúság és magasság). Meg tudjuk ellenőrizni, hogy a műhold pozicionálásának minősége a vevő jelenleg elérhető-e a PDOP érték alapján. Az alacsony DOP a pontosság nagyobb, a magas DOP pedig a pontosság kisebb valószínűségét jelzi. A PDOP másik kifejezése a TDOP (Time Precilution of Precision). A TDOP a műholdas óra eltolásra utal. GPS-vevőn beállítható egy PDOP maszk néven ismert paraméter. Ez azt eredményezi, hogy a vevő figyelmen kívül hagyja azokat a műholdas konfigurációkat, amelyek PDOP-ja meghaladja a megadott határt.

Szelektív elérhetőség (SA) :

A szelektív rendelkezésre állás akkor következik be, amikor a DOD szándékosan rontja a GPS-jelek pontosságát, és mesterséges óra- és efemeriszhibákat vezet be. Az SA megvalósítása során ez volt a GPS hiba legnagyobb összetevője, amely akár 100 méteres hibát is okozott. Az SA a Standard Positioning Service (SPS) része.

Photo Credit: