Hvad er global positionering?

I dag er formentlig ingen, der ikke har hørt om GPS. Men en fuld forståelse af, hvad det er, er slet ikke. Denne artikel vil forsøge at forstå, hvad der er en global positioning system, hvorfra det er lavet, og hvordan det virker.

historie

Navigationssystemet GPS er en del af et kompleks Navstar, udvikles og drives af det amerikanske forsvarsministerium. komplekst projekt begyndt at gennemføre i 1973. Og i begyndelsen af 1978, efter en vellykket test, vi sættes i drift. I 1993 har 24 satellitter, helt dækker overfladen af vores planet blevet lanceret rundt om Jorden. Borgerkrig i Navstar netværket blev kendt som GPS, hvilket betyder Global Positoning System ( «Global Positioning System").

Dens bund består af satellitter, som bevæger sig i cirkulære baner seks kredsløb. Bredden af dem kun en halv meter, og i længden - lidt mere end fem. Vægt i dette tilfælde er i størrelsesordenen fyrre 800 kg. Alle af dem giver fuld funktionalitet på noget tidspunkt af vores planet.

Overvågningen udføres med master kontrolrum i Colorado. Der er Schriever Air Force Base - halvtredsindstyvende kosmiske forbindelse.

På Jorden, der er mere end ti stationer er designet til at spore. De er på Ascension Island, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, på Cape Canaveral og andre steder, hvis antal vokser hvert år. Alle oplysningerne fra dem behandles på hovedbanegården. Henter data med de ændringer, der hver fireogtyve timer.

Sådan global positioning - satellitsystem, der opererer under kontrol af den amerikanske DoD. Det virker under alle vejrforhold og er konstant sender oplysninger.

virkemåde

Global GPS positionering systemer er baseret på følgende komponenter:

• trilateration satellit;
• lemetry satellit;
• præcis tidsreference;
• placering;
• korrektion.

Lad os undersøge dem i detaljer.

Under beregningen trilateration henviser til afstanden data fra tre satellitter, tak, som er muligt at beregne placeringen af et bestemt punkt.

Spænder forstås afstanden til satellitterne nummerering i radiosignalet udbredelsestiden fra dem til modtageren med lysets hastighed. For at bestemme den tid genererede PRN kode, hvorefter modtageren er i stand til at låse enhver tid forsinkelse.

Nedenstående figur viser direkte afhængighed af nøjagtigheden af uret. Satellitter opererer et atomur, hvis rigtighed er op til én nanosekund. Men på grund af de høje omkostninger, de ikke anvendes overalt.

Satellitterne er placeret i en højde af mere end tyve tusind kilometer fra Jorden, så meget, som er nødvendigt for stabiliteten af det kredsende bevægelse og sammentrækning af luftmodstanden.

Når det globale positioneringssystem i verden laver fejl, der er genstridig. Dette skyldes det signal, der passerer gennem troposfæren og ionosfæren, hvor hastigheden reduceres, hvilket fører til fejl i målingerne.

Komponenter kortlægningssystem

Der er mange produkter af Global Positioning System og GIS applikationer til kortlægning. Takket være dem, bliver de geografiske data genereres og opdateres hurtigt. Komponenterne i disse produkter er GPS-modtagere, software og datalagring.

Modtagerne er i stand til at foretage beregninger med en frekvens mindre end et sekund og en nøjagtighed på tiere af centimeter op til fem meter, fungerer i en differential mode. De adskiller sig fra hinanden i størrelse, hukommelseskapacitet og antallet af sporing kanaler.

Mens person, der står på ét sted eller bevæger sig, modtageren modtager signaler fra satellitterne og gøre beregningen af dens placering. Resultaterne vises som koordinater på skærmen.

Controllere er bærbare computere, der opererer under kontrol af den software, der kræves for dataindsamling. Software styrer modtagerenheden. Drevene er af forskellige størrelser og typer af dataregistrering.

Hvert system er udstyret med software. Når du uploader oplysningerne fra drevet til computeren, programmet øger nøjagtigheden af data ved hjælp af en speciel behandling metode, der kaldes "differential korrektion". Software visualiserer data. Nogle af dem kan redigeres manuelt, den anden - at printe og så videre.

GPS Global Positioning - systemer, der fremmer indsamlingen af oplysninger til input i databaser og software eksporterer dem til GIS-programmet.

differential korrektion

Denne fremgangsmåde forbedrer nøjagtigheden af de indsamlede data betydeligt. Dermed en af modtagerne bestemmes ved punktet for koordinater og andre indsamlet information, hvor de er ukendte.

Differential korrektion implementeres på to måder.

• Først - en real-time differential korrektion, som beregnes og udsendes fejl hovedbanegården i hver satellit. Raffinerede data opfattes af en mobil modtager, som viser de korrigerede data.
• Anden - differential korrektion i post - opstår, når hovedbanegården registrerer korrektionen direkte til en fil på din computer. Den oprindelige fil behandles med raffineret, så viser det sig forskelligt rettet.

Trimble kortlægningssystem stand til at anvende begge metoder. Så hvis den realtidstilstand afbrydes, er det stadig muligt at bruge det i posten.

ansøgning

GPS anvendes i forskellige områder. For eksempel er den GPS, på jorden meget udbredt i området for naturressourcer, hvor geologer, biologer, skovbrugere, geografer og bruge dem til optagelse bestemmelser og yderligere oplysninger. Det er også det område, infrastrukturudvikling og den urbane økonomi, når styret af trafik og kommunale systemer.

Udbredt brug af det globale positioneringssystem GPS-modtager i landbruget, der beskriver, for eksempel bestemte områder. Inden for samfundsvidenskab, historikere og arkæologer bruger dem til navigation og registrering over historiske steder.

Anvendelsesområde GPS mapping-systemer slutter ikke der. De kan bruges i andre applikationer, der kræver præcise koordinater, tid og andre oplysninger.

GPS-modtager

Denne radiomodtager, der bestemmer koordinaterne for placeringen af antennen baseret på de oplysninger om det tidspunkt forsinker NAVSTAR radiosignaler fra satellitter.

Målinger er udformet med en nøjagtighed på tre til fem meter, og hvis der er et signal fra en jordstation - op til en millimeter. GPS-navigatorer til handel på gamle prøver har en nøjagtighed på et hundrede og halvtreds meter, men i de nye - op til tre meter.

På basis af GPS-modtagere, der er fremstillet loggere, GPS-trackere og GPS-navigatorer.

Udstyret kan være en bruger og professionel. Den anden forskellige kvalitet tilstande, frekvenser, navigationssystemer og pris.

Brugerdefinerede modtagere er i stand til at fortælle den nøjagtige placering, tid, højde, retning, indstillet af brugeren, den aktuelle hastighed af oplysningerne vejen. Oplysningerne vises på telefonen eller computeren, som enheden er tilsluttet.

GPS-navigatorer: kort

Kort navigator stigning kvalitet. De er vektor og raster typer.

dataobjekter lagres i en vektor-version, placering og andre oplysninger. De kan lægges terrænets karakteristika og mange typer af naturlige objekter, såsom hoteller, tankstationer, restauranter og så videre. E., Da de ikke indeholder billeder fylder mindre og arbejde hurtigere.

Raster typer - den mest enkle. De repræsenterer billedet af placeringen af geografiske koordinater. Det kan være fremstillet af et satellitbillede eller korttype papir - scannet.

I øjeblikket er der navigationssystemer, kan brugeren færdiggøre deres objekter.

GPS-trackere

Sådan radiomodtageapparat modtager og transmitterer data til overvågning og sporing af bevægelser af forskellige genstande, hvortil den er knyttet. Det omfatter en modtager, der bestemmer koordinaterne, og en sender, der sender dem til brugeren på en fjernbetjening.

GPS-trackere er:

• personlig, bruges individuelt;
• vej, er forbundet til den indbyggede autonet.

De bruges til at bestemme placeringen af forskellige objekter (mennesker, køretøjer, dyr, varer og så videre).

Imod kan anvendes disse anordninger signal hæmmeanordning danner interferens ved de frekvenser, hvor tracker opererer.

GPS-logger

Disse radioer kan operere i to tilstande:

• Konventionel GPS-modtager;
• logger, der optages i stien oplysninger hukommelse, der er passeret.

De kan være:

• bærbar, udstyret med en lille størrelse genopladeligt batteri;
• bil, er drevet af en onboard netværk.

I moderne modeller af dataloggere er mulig op optagelse til to hundrede tusinde punkter. Det foreslås også at markere ethvert punkt på sin vej.

Enhederne er udbredt i turisme, sport, sporing, kortlægning, landmåling og så videre.

Global Positioning dag

På baggrund af ovenstående oplysninger, kan vi konkludere, at sådanne systemer er allerede i brug over det hele, og anvendelsesområdet tendens til at være mere udbredt.

Global Positioning dækker området for forbruget. Ved hjælp af de nyeste teknologiske innovationer gør systemet en af de mest populære på dette markedssegment.

Sammen med GPS i russiske GLONASS er under udvikling i Europa - Galileo.

Samtidig global positionering er ikke uden ulemper. For eksempel i en lejlighed på armeret beton bygninger, i en tunnel eller kælder til at bestemme den præcise placering ikke er mulig. Den normale modtagelse kan forstyrre magnetiske storme og radio- kilder, der er på jorden. navigationskort hurtigt blive forældet.

Den største ulempe er, at systemet er helt afhængig af det amerikanske forsvarsministerium, som til enhver tid, for eksempel aktivere eller deaktivere de civile uroligheder i almindelighed. Det er derfor vigtigt, at der ud over den globale positioneringssystemer GPS og GLONASS, og Galileo er også ved at blive udviklet.