Küresel konumlandırma nedir?

Bugün, GPS duymamıştır muhtemelen hiç kimse. Ancak, ne olduğu tam olarak anlaşılması, hiç değil. Bu makalede, bir küresel konumlandırma yapılmış olduğu sistem ve nasıl çalıştığını anlamak için çalışacaktır.

öykü

navigasyon sistemi GPS ABD Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilen ve işletilen bir kompleks NAVSTAR, bir parçasıdır. Karmaşık proje 1973 yılında uygulamaya başladı. Ve erken 1978 yılında, başarılı bir testten sonra biz devreye. 1993 olarak, tamamen gezegenimizin yüzeyini kaplayan 24 uydular, Dünya etrafında başlatıldı. Navstar ağının iç savaş Küresel konumlandırma, Sistemi ( «Küresel Konumlama Sistemi") anlamına GPS, olarak tanındı.

Kaidesi dairesel bir yol üzerinde altı yörünge hareket uyduların oluşur. Bunların genişliği sadece yarım metre ve uzunluğu - beşten biraz daha fazla. Bu durumda Ağırlık kırk sekiz yüz kilogram düzeyindedir. Hepsi gezegenimizin herhangi bir noktada tam işlevsellik sağlar.

İzleme ana kontrol istasyonu ile gerçekleştirilmektedir Colorado. ellinci kozmik bağlantı - Schriever Hava Kuvvetleri Üssü yoktur.

Dünyada, ondan fazla istasyon izlemek için tasarlanmıştır vardır. Bunlar üzerinde Ascension Island, Cape Canaveral Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs ve diğer yerlerdeki, bunların sayısı her yıl artıyor. Bunlardan elde edilen tüm bilgiler, ana istasyonda işlenir. her yirmi dört saatte yapılan değişiklikle Veriler yükleniyor.

Bu tür küresel konumlandırma - ABD Savunma Bakanlığı kontrolü altında çalışır uydu sistemi. Tüm hava koşullarında çalışır ve sürekli bilgi iletiyor.

Çalışma prensibi

Küresel GPS konumlama sistemleri aşağıdaki bileşenleri dayanmaktadır:

• trigonemetri uydu;
• lemetry uydu;
• hassas zaman referansı;
• konum;
• düzeltme.

Bize ayrıntılı olarak inceleyelim.

trilaterasyon hesaplaması üç uydu mesafe verilerine atıfta altında, sayesinde hangi belirli bir noktada konumunu hesaplamak mümkündür.

Arasında değişen sahip alıcıya onlardan radyo sinyali yayılma süresi numaralandırma uydulara mesafedir ışık hızı. alıcının herhangi bir zaman gecikmesi kilitleyebilir Bu süre içinde oluşturulan PRN kodunu belirlemek.

Aşağıdaki şekilde saatin doğruluğu üzerinde doğrudan bağımlılığını gösterir. işletim Uydular bir atom saati, doğruluğu bir nanosaniye kadardır. Ancak, yüksek maliyet nedeniyle, her yerde kullanılmaz.

Uydular hava direnci yörünge hareketi ve büzülme stabilitesi için gerekli olduğu kadar, Earth fazla yirmi bin kilometre yükseklikte yer almaktadır.

Dünyadaki küresel konumlandırma sistemi inatçı olan hatalar yaptığında. Bu ölçümlerde hatalarına neden hızı azaltılır troposfer ve iyonosfer, içinden geçen işaretin kaynaklanmaktadır.

Bileşenler haritalama sistemi

haritalama küresel konumlandırma sistemi ve GIS uygulamalarının birçok ürün vardır. Onların sayesinde coğrafi veriler oluşturulan ve hızlı bir şekilde güncellenir. Bu ürünlerin bileşenleri GPS alıcıları, yazılım ve veri depolama vardır.

alıcıları bir diferansiyel modunda işleyen, bir frekans bir saniyeden kısa ve beş metreye kadar onlarca santimetre doğrulukla hesaplamaları yapabilir. Boyutları, hafıza kapasitesi ve izleme kanal sayısına birbirinden farklıdır.

kişi, bir yer ya da hareket ayakta iken, alıcı uydu sinyallerini alır ve konum hesaplama yapmak. Ekranda koordinatları olarak sonuçlar gösterildi.

Kontrolörler veri toplama için gerekli yazılımın kontrolü altında faaliyet taşınabilir bilgisayarlardır. Yazılım alıcı ünitesini kontrol eder. sürücüler farklı boyutlarda ve veri kayıt tiptir.

Her sistem yazılımı ile donatılmıştır. bilgisayara sürücüden bilgileri yükleyin sonra program "diferansiyel düzeltme" adı verilen özel bir işleme yöntemi kullanılarak verilerin doğruluğunu artırır. Yazılım verilerini görselleştirir. böylece baskı ve - Bazıları elle diğer düzenlenebilir.

GPS küresel konumlandırma - teşvik sistemleri bilgilerinin toplanmasını veritabanlarına giriş için ve yazılım CBS programına bunları ihraç ediyor.

diferansiyel düzeltme

Bu yöntem, belirgin olarak toplanan verilerin doğruluğunu artırır. Böylece alıcı biri oldukları bilinmemektedir koordinatları ve diğer toplanmış bilgilerin noktasında belirlenir.

Diferansiyel düzeltme iki şekilde uygulanmaktadır.

• İlk - hesaplanır ve her uydunun hata ana istasyon çıkışı sağlanır gerçek zamanlı diferansiyel düzeltme. düzeltilmiş verilerini gösteren bir mobil alıcı tarafından algılanan Rafine verileri.
• İkinci - sonrası diferansiyel düzeltme - Ana istasyon bilgisayarınızdaki bir dosyaya doğrudan düzeltme kayıtları oluşur. Orijinal dosya rafine ile işlenir, o zaman diferansiyel olarak düzeltilmiş döner.

Her iki yöntemleri kullanarak yeteneğine Trimble haritalama sistemi. Gerçek zamanlı modu kesilirse Böylece, yayında kullanmak mümkündür.

uygulama

Farklı alanlarda kullanılan GPS. Örneğin, zeminde Küresel Konumlandırma Sistemi yaygın doğal kaynakların, jeologlar, biyologlar, ormancılar, coğrafyacıların alanında kullanılmakta ve kayıt hükümlerine ve ek bilgiler için bunları kullanın. Aynı zamanda trafik ve belediye sistemler tarafından kontrol edilen altyapı gelişimi ve kentsel ekonominin alandır.

Küresel konumlandırma sistemi yaygın kullanımı, örneğin, belirli alanları tanımlayan, tarımda-Alınan GPS. sosyal bilimler alanında, tarihçiler ve arkeologlar Tarihi Yerlerin navigasyon ve kayıt için bunları kullanın.

Kapsam burada bitmiyor haritalama sistemleri GPS. Bunlar tam koordinatlarını, zaman ve diğer bilgileri gerektiren başka uygulamalarda kullanılabilir.

GPS alıcısı

zaman ilgili bilgilere göre, antenin konum koordinatları belirler bu telsiz alıcısı, uydulardan Navstar radyo sinyalleri geciktirir.

Ölçümler üç ila beş metre hassasiyetle oluşturulan ve bir zemin istasyonundan sinyal olup olmadığını edilir - bir milimetrelik kadar. Eski numuneler üzerinde ticaret için GPS navigasyon yüz elli metrelik bir doğruluk var, ama yenileri de - üç metreye kadar.

kaydediciler imal GPS alıcıları, GPS izci ve GPS-navigasyon temelinde.

Ekipman, bir kullanıcı ve profesyonel olabilir. İkinci farklı kalite modları, frekanslar, navigasyon sistemleri ve fiyat.

Özel alıcıları kullanıcı, yol bilgilerinin mevcut hızı tarafından belirlenen tam yeri, zamanı, yükseklik, yön, söylemek mümkün bulunmaktadır. bilgi telefon veya cihaz bağlı olduğu bilgisayarda görüntülenir.

GPS-seyrüsefer sistemler: haritalar

Haritalar Navigator artış kalitesi. Onlar vektör ve raster türleridir.

veri nesneleri için bir vektör versiyonu, konumu ve diğer bilgiler depolanır. onlar görüntüleri daha az yer kaplar içerir ve daha hızlı çalışmıyor gibi onlar, arazi özellikleri ve bu tür oteller, benzin istasyonları, restoran gibi doğal nesneler birçok türde, vb. E. döşenebilir.

Raster türleri - en basit. Bunlar coğrafi koordinatlara göre konumun görüntüsünü temsil eder. Bu bir uydu fotoğrafı veya harita tipi kağıttan yapılabilir - taranan.

Şu anda, navigasyon sistemleri vardır, kullanıcı nesnelerini tamamlayabilir.

GPS izci

Bu tür bir telsiz alıcı aygıt alır ve izleme ve bağlı olduğu çeşitli nesnelerin hareketlerini izlemek için veri iletir. Bir alıcı, belirleyici koordinatları ve bir uzak kullanıcıya gönderir bir verici içerir.

GPS izci şunlardır:

• kişisel, bireysel olarak kullanılan;
• Teknede AutoNET'in bağlı yol.

Bunlar çeşitli nesneler (insanlar, araçlar, hayvanlar, mal ve benzeri) yerini belirlemek için kullanılır.

Bu cihazlar kullanılabilir karşı sinyal izleyici veren bu frekanslarda parazit oluşturma aracı inhibe.

GPS logger

Bu radyolar iki modda çalışabilir:

• Geleneksel GPS alıcısı;
• logger, geçti yol bilgisi bellek, kayıt.

Bunlar olabilir:

• Taşınabilir, küçük ölçekli bir şarj edilebilir batarya ile donatılmış
• araba, bir onboard ağı tarafından desteklenmektedir.

dataloggerların modern modellerde kayıt iki yüz bin noktaya kadar mümkündür. Aynı zamanda kendi yolunda herhangi bir noktayı işaretlemek için önerilmiştir.

cihazlar vb ölçme ve, turizm, spor, izleme, haritalama yaygın olarak kullanılmaktadır.

Küresel konumlandırma bugün

Yukarıdaki bilgilere dayanarak bu tür sistemler her yerde zaten kullanımda olduğu sonucuna varabiliriz ve uygulama kapsamı daha yaygın olma eğilimindedir.

Küresel konumlandırma tüketiminin küreyi kapsar. son teknolojik yenilikleri kullanarak sistem bu pazar segmentinde en popüler biri yapar.

Galileo - Rus GLONASS GPS ile birlikte Avrupa'da geliştiriliyor.

Aynı zamanda küresel konumlandırma dezavantajları yok değildir. Örneğin, betonarme yapıların bir apartmanda, bir tünel veya bodrum hassas konum mümkün değildir belirlemek için. Resepsiyonun engelleyebilir manyetik fırtınalar zeminde ve radyo kaynaklarının. Navigasyon haritaları hızla eski haline.

En büyük dezavantajı sistemi herhangi bir zamanda, örneğin, general sivil bozuklukları etkinleştirmek veya devre dışı bırakabilir ABD Savunma Bakanlığı, tamamen bağımlı olmasıdır. O küresel konumlandırma sistemleri GPS ve GLONASS ilaveten bu nedenle önemlidir ve Galileo da geliştiriliyor.