技術, GPS
什麼是全球定位?
今天,大概沒有人誰沒有聽說過GPS的。 然而,這是一個多麼充分的了解,是不是在所有。 本文將試著去了解什麼是全球定位系統,從它被做和它是如何工作。
故事
導航系統 GPS是一個複雜的導航衛星,由美國國防部門開發和運營的一部分。 複雜的項目開始於1973年實施。 而在1978年初,一個成功的測試後,我們投入運行。 到1993年,24顆衛星,完全覆蓋地球表面已經圍繞地球發射。 該導航衛星網絡的內戰成為著名的GPS,這意味著全球Positoning系統(«全球定位系統“)。
其基部由衛星,在圓形路徑運動6軌道。 它們的寬度僅有半米,且長度 - 超過五多一點。 在這種情況下,體重是四十800千克的順序。 所有這些,在我們這個星球的任何位置提供完整的功能。
監控與在主控站進行 科羅拉多。 有施里弗空軍基地 - 五十宇宙連接。
在地球上,有十幾站的設計進行跟踪。 他們都在 阿森松島, 夏威夷,誇賈林環礁,迪戈加西亞,科羅拉多斯普林斯,在卡納維拉爾角和其他地方,其數量每年都在增長。 由它們得到的所有信息在主站被處理。 與由每二十四小時修正案加載數據。
這樣的全球定位 - 衛星系統,美國國防部的控制下進行操作。 它適用於所有天氣條件和不斷發射信息。
工作原理
全球GPS定位系統是基於以下組件:
- 三邊測量衛星;
- lemetry衛星;
- 精確的時間參考;
- 位置;
- 修正。
讓我們來詳細介紹它們。
下的三邊測量計算是指三個衛星的距離數據,由於其是可以計算某點的位置。
測距裝置到衛星在來自它們的無線電信號傳播時間與所述接收器編號的距離的光的速度。 以確定所生成的時間的PRN碼,通過該接收器是能夠鎖定的任何時間延遲。
下圖顯示了在時鐘的精確度直接依賴。 衛星操作原子鐘,其中的精度可達一納秒。 然而,由於成本高,他們沒有任何地方使用。
這些衛星位於的兩萬多公里,從地球的高空,盡可能是必要的空氣阻力的軌道運動和收縮的穩定性。
當世界上的全球定位系統可以讓頑固的錯誤。 這是由於穿過對流層和電離層,其中該速度被降低,這導致在測量失敗的信號。
組件映射系統
有全球定位系統和地理信息系統應用程序映射的許多產品。 多虧了他們,產生並迅速更新的地理數據。 這些產品的成分是GPS系統接收器,軟件和數據存儲。
該接收機能夠進行計算的頻率不到一秒的時間和幾十厘米高達五米的精度,差分模式運行。 它們彼此在尺寸,存儲器容量和跟踪信道的數量是不同的。
當人在一個地方或站在移動時,接收器從衛星接收信號,並使其位置的計算。 在顯示器上作為坐標的結果被顯示。
控制器是用於數據採集所需要的軟件的控制下運行的便攜式計算機。 軟件控制接收器單元。 驅動器具有不同的尺寸和類型的數據記錄的。
每個系統都配有軟件。 您上傳從驅動器和計算機的信息後,程序增加了使用一種特殊的處理方法,稱為“差分修正”數據的準確性。 軟件可視化的數據。 他們中的一些可以手工修改,另 - 打印等。
GPS全球定位-促進系統 收集信息 輸入到數據庫和軟件它們導出到GIS程序。
差分修正
這種方法提高了顯著收集到的數據的準確性。 因此,接收機中的一個被在坐標和其他收集的信息,他們是未知的點來確定。
差分校正兩種實現方式。
- 第一 - 實時差分校正,其被計算並輸出每個衛星的錯誤主要站。 由移動接收機其示出了校正後的數據感知提煉數據。
- 第二 - 在後差分修正 - 當主站直接記錄校正到您的計算機上的文件發生。 原始文件與精製加工,然後轉向差分改正。
能夠使用這兩種方法的的Trimble映射系統。 因此,如果實時模式被中斷,它仍然有可能在後期使用它。
應用
在不同的地區使用GPS。 例如,地面上的全球定位系統廣泛應用於自然資源,在地質學家,生物學家,林,地理學領域,並將其用於記錄規定和其他信息。 這也是基礎設施建設和城市經濟的區域,當由交通和市政系統的控制。
在農業中廣泛使用的全球定位系統的GPS的接收,描述,例如,特定領域。 在社會科學領域,歷史學家和考古學家使用他們的歷史的地方導航和登記。
適用範圍GPS定位系統並沒有結束。 他們可以在需要精確的坐標,時間和其他信息的任何其他應用程序使用。
GPS接收器
此無線電接收機,其確定基於關於時間的信息的天線的位置的坐標從衛星延遲的Navstar無線電信號。
測量是三至五米的精確度形成,並且如果有來自地面站的信號 - 高達一毫米。 GPS系統導航的老樣本電子商務有150米的精度,但在新的 - 高達3米。
上製造記錄器的GPS接收機,GPS跟踪器和GPS導航的基礎。
該設備可以是用戶和專業。 第二不同質量模式,頻率,導航系統和價格。
自接收機能夠說出確切的地點,時間,高度,方向,由用戶,道路信息的當前速度設置。 的信息被顯示的電話或該設備被安裝在計算機上。
GPS系統導航:地圖
地圖導航提高質量。 他們是矢量和柵格類型。
數據對象存儲在一個矢量版本,位置和其他信息。 它們可鋪設在地面的特性和多種類型的自然物體,如酒店,加油站,餐館等。E.,因為它們不包含圖像佔用更少的空間,提高工作效率。
柵格類型 - 最簡單的。 他們通過地理坐標表示位置的圖像。 它可以從一個衛星照片或地圖類型紙進行 - 掃描。
目前,有導航系統,用戶可以完成自己的目標。
GPS跟踪器
這樣的無線電接收裝置接收並用於監視和跟踪的各種對象的運動,以其所連接發送數據。 它包括一個接收器,確定坐標,並且將它們發送到用戶在遠程的發射機。
GPS跟踪器有:
- 個人,單獨使用;
- 公路,連接到車載的AutoNet。
它們被用來確定各種對象(人,車輛,動物,物品等)的位置。
對可以使用這些裝置的信號抑制在形成在跟踪器進行操作的那些頻率的干擾的裝置。
GPS記錄器
這些無線電設備可以工作在兩種模式:
- 常規的GPS接收機;
- 記錄器,記錄在路徑信息存儲,這已經過去了。
它們可以是:
- 便攜,配備有小尺寸的可再充電電池;
- 汽車,由板載網絡供電。
在數據記錄儀的現代車型記錄可能高達二十萬點。 還建議,以紀念在其路徑中的任何一點。
這些器件在旅遊,運動,跟踪,映射廣泛使用,測量等。
今天全球定位
基於以上信息,我們可以得出結論,這種系統已經在使用所有的地方,並且應用範圍更趨於廣泛。
全球定位涵蓋了消費領域。 使用最新的技術創新使系統最流行的這一細分市場之一。
伽利略 - 隨著俄羅斯的GLONASS全球定位系統是歐洲正在開發中。
同時,全球定位也不是沒有缺點。 例如,在鋼筋混凝土建築公寓,在隧道中或地下室,以確定精確的位置是不可能的。 正常接收可干擾 磁暴 和射頻源,這是在地面上。 導航地圖很快就會被廢棄。
最大的缺點是,該系統是完全依賴於美國國防部門,它可以在任何時間,例如,啟用或禁用普通的內亂。 因此,除了全球定位系統GPS和GLONASS重要的,伽利略也正在開發中。
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