Како функционише ГПС систем?

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Шта је ГПС?

ГПС или Глобал Поситионинг Систем је сателитски навигациони систем који кориснику пружа информације о локацији и времену у свим климатским условима. ГПС се користи и за навигацију у авионима, бродовима, аутомобилима и камионима. Систем даје кључне способности војним и цивилним корисницима широм света. ГПС пружа континуирано тродимензионално позиционирање у реалном времену, навигацију и мерење времена широм света.

Како функционише ГПС систем?

ГПС се састоји од три сегмента:




1) Свемирски сегмент: ГПС сателити

2) Контролни систем којим управља америчка војска,



3) Кориснички сегмент, који укључује и војне и цивилне кориснике и њихову ГПС опрему.

Свемирски сегмент:

Свемирски сегмент је број сателита у сазвежђу. Састоји се од 29 сателита који круже земљом сваких 12 сати на 12.000 миља надморске висине. Функција свемирског сегмента користи се за усмеравање / навигационе сигнале и за чување и поновно слање руте / навигацијске поруке коју шаље контролни сегмент. Овим преносима управљају високо стабилни атомски сатови на сателитима. ГПС свемирски сегмент формира сателитско сазвежђе са довољно сателита како би се осигурало да ће корисници у било ком тренутку имати најмање 4 истовремена сателита на видику са било које тачке на површини Земље.


ГПСКонтролни сегмент:

Контролни сегмент састоји се од главне управљачке станице и пет надзорних станица опремљених атомским сатовима који се шире широм света. Пет надзорних станица надгледа ГПС сателитске сигнале, а затим шаље те квалификоване информације главној контролној станици где се абнормалности ревидирају и враћају ГПС сателитима преко земаљских антена. Контролни сегмент се такође назива и надзорном станицом.

контролни сегмент

контролни сегмент

Кориснички сегмент:

Кориснички сегмент састоји се од ГПС пријемника, који прима сигнале са ГПС сателита и одређује колико је удаљен од сваког сателита. Углавном се овај сегмент користи за америчку војску, системе за навођење ракета, цивилне апликације за ГПС у готово свим пољима. Већина цивила ово користи од истраживања до превоза до природних ресурса, а одатле до пољопривреде и мапирања.

Кориснички сегмент

Кориснички сегмент

Како ГПС одређује положај:

Рад / рад Глобалног система позиционирања заснован је на математичком принципу „трилатерације”. Положај се одређује од мерења даљине до сателита. Са слике, четири сателита се користе за одређивање положаја пријемника на земљи. Циљна локација је потврђена са 4тхсателит. А три сателита се користе за тражење места локације. Четврти сателит се користи за потврђивање циљне локације сваког од тих свемирских возила. Глобални систем позиционирања састоји се од сателита, контролне станице и монитор станице и пријемника. ГПС пријемник узима информације са сателита и користи метод триангулације да би одредио тачан положај корисника.

ГПС круг

ГПС се користи код неких инцидената на неколико начина, као што су:

  1. Да бисте, на пример, одредили положаје, морате да јавите пилоту хеликоптера координате локације на којој се налази, тако да вас пилот може покупити.
  2. Да бисте се, на пример, кретали од једне локације до друге, потребно је да путујете од видиковца до периметра ватре.
  3. Да бисте, на пример, креирали дигитализоване мапе, додељено вам је да нацртате обод пожара и жаришта.
  4. Да би се утврдила удаљеност између две различите тачке.

3 предности ГПС-а:

  • ГПС сателитски навигациони систем важан је алат за војне, цивилне и комерцијалне кориснике
  • Системи за праћење возила Навигациони системи засновани на ГПС-у могу нам пружити упутства од скретања до скретања
  • Веома велика брзина

2 Мане ГПС-а:

  • ГПС сателитски сигнали су преслаби у поређењу са телефонским сигналима, па не функционишу добро у затвореном, под водом, под дрвећем итд.
  • За највећу тачност потребан је видокруг од пријемника до сателита, зато ГПС не функционише добро у урбаном окружењу.

Коришћење ГПС пријемника:

Постоји неколико различитих модела и типова ГПС пријемника. Током рада са ГПС пријемником важно је имати:

  • Компас и мапа.
  • Преузети ГПС кабл.
  • Неке додатне батерије.
  • Знање о меморијском капацитету ГПС пријемника за спречавање губитка података, смањење нетачности података или других проблема.
  • Спољна антена кад год је то могуће, посебно испод крошње дрвећа, у кањонима или током вожње.
  • Подесите ГПС пријемник према инциденту или агенцијском стандардном координатном систему регулације.
  • Напомене које описују шта чувате у пријемнику.

ГПС грешка

Постоји много извора могућих грешака које ће погоршати тачност положаја израчунатих ГПС пријемником. Време путовања заузетог ГПС сателитским сигналима може се променити атмосферским ефектима када ГПС сигнал пролази кроз јоносферу и тропосфера се прелама, што доводи до тога да се брзина сигнала разликује од брзине ГПС сигнала у свемиру. Други извор грешке је шум или изобличење сигнала који узрокује електричне сметње или грешке својствене самом ГПС пријемнику. Информације о сателитским орбитама такође ће узроковати грешке у одређивању положаја, јер сателити заправо нису тамо где је ГПС пријемник „мислио“ на основу информација које је добио када су одређивали положаје. Мале варијације атомских сатова на броду сателита могу превести у велике грешке положаја, грешка сата од 1 наносекунде преведе се на грешку корисника од 3 метра или 3 метра на земљи. Вишеструки ефекат се јавља када се сигнали који се преносе са сателита одбијају од рефлектујуће површине пре него што дођу до антене пријемника. Током овог процеса, пријемник прима сигнал у праволинијској путањи, као и у одложеној путањи (више путања). Ефекат је сличан духу или двострукој слици на телевизору.

Геометријско разблаживање прецизности (ГДОП)

Сателитска геометрија такође може утицати на тачност ГПС позиционирања. Овај ефекат се назива Геометријско разређивање прецизности (ГДОП). Што се односи на то где су сателити један око другог и мерило је квалитета сателитске конфигурације. Може бити у стању да мења друге ГПС грешке. Већина ГПС пријемника бира сателитску констелацију која ће дати најмање неизвесности, најбољу сателитску геометрију.

ГПС пријемници обично извештавају о квалитету сателитске геометрије у смислу прецизног разређивања положаја или ПДОП. ПДОП је два типа, хоризонтално (ХДОП) и вертикално (ВДОП) мерење (географска ширина, дужина и надморска висина). Можемо провјерити квалитет сателитског позиционирања пријемника који је тренутно доступан према ПДОП вриједности. Низак ДОП указује на већу вероватноћу тачности, а високи ДОП значи мању вероватноћу тачности. Други појам ПДОП-а је ТДОП (Тиме Дилутион оф Прецисион). ТДОП се односи на померање сателитског сата. На ГПС пријемнику можете поставити параметар познат као ПДОП маска. То ће довести до тога да пријемник игнорише сателитске конфигурације које имају ПДОП већи од наведеног ограничења.

Селективна доступност (СА) :

Селективна доступност се дешава када је ДОД намерно погоршао тачност ГПС сигнала уводећи вештачке грешке сата и ефемерида. Током примене СА, то је била највећа компонента ГПС грешке, узрокујући грешку до 100 метара. СА је компонента услуге стандардног позиционирања (СПС).

Фото кредит: