Hva er global posisjonering?

I dag, sannsynligvis ingen som ikke har hørt om GPS. Men en full forståelse av hva det er, er ikke i det hele tatt. Denne artikkelen vil forsøke å forstå hva som er et globalt posisjoneringssystem, som det er gjort og hvordan det fungerer.

historien

Navigasjonssystemet GPS er en del av en kompleks Navstar, utviklet og drives av det amerikanske forsvarsdepartementet. komplekst prosjekt startet å gjennomføre i 1973. Og i begynnelsen av 1978, etter en vellykket test, setter vi i drift. I 1993 har 24 satellitter, helt dekker overflaten av planeten vår blitt lansert rundt jorden. Borgerkrig av Navstar nettverket ble kjent som GPS, noe som betyr Globalt Positoning System ( «Global Positioning System").

Dens base består av satellitter, som beveger seg i sirkelformede baner seks bane. Bredden av dem bare en halv meter, og i lengde - litt mer enn fem. Vekt i dette tilfellet er i størrelsesorden førti åtte hundre kilo. Alle av dem gir full funksjonalitet på et punkt av planeten vår.

Overvåking utføres med pilotstasjonen i Colorado. Det er Schriever Air Force Base - femti kosmiske tilkobling.

På jorden er det mer enn ti stasjoner er laget for å spore. De er på Ascension Island, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, ved Cape Canaveral og andre steder, antall som vokser hvert år. All den informasjon som er innhentet fra dem blir behandlet ved sentralstasjonen. Lasting av data med de endringer hver tjuefire timer.

En slik Global Positioning - satelittsystem, som opererer under kontroll av den amerikanske dod. Det fungerer i all slags vær og er stadig overføring av informasjon.

Prinsippet for operasjonen

Global GPS posisjoneringssystemer er basert på følgende komponenter:

• trilaterasjon satellitt;
• lemetry satellitt;
• presis tidsreferanse;
• plassering;
• korreksjon.

La oss undersøke dem i detalj.

Under beregningen trilaterasjon refererer til avstanden data fra tre satellitter, takket være hvilken er mulig å beregne posisjonen til et visst punkt.

Ranging betyr avstanden til satellittene nummereringen i radiosignalet forplantningstiden fra dem til mottageren med lysets hastighet. For å bestemme den tid som genereres PRN kode ved hjelp av hvilken mottakeren er i stand til å låse enhver tidsforsinkelse.

Nedenfor viser direkte avhengighet av nøyaktigheten av klokken. Satellitt en atomklokke, er opp til ett nanosekund nøyaktigheten av disse. Men på grunn av de høye kostnadene, er de ikke brukes overalt.

Satellittene er plassert i en høyde på mer enn tjue tusen kilometer fra Jorden, så mye som er nødvendig for stabiliteten av banebevegelsen og sammentrekning av luftmotstand.

Når det globale posisjoneringssystemet i verden gjør feil som er problematiske. Dette er på grunn av det signal som passerer gjennom troposfæren og ionosfæren, hvor hastigheten reduseres, noe som fører til feil i målingene.

Komponenter kartsystem

Det er mange produkter av Global Positioning System og GIS-applikasjoner for kartlegging. Takket være dem, er de geografiske data som genereres og oppdateres raskt. Komponentene i disse produktene er GPS-mottakere, programvare og datalagring.

Mottakerne er i stand til å foreta beregninger med en frekvens mindre enn et sekund og en nøyaktighet på titalls centimeter opp til fem meter, fungerer i en differensialmodus. De skiller seg fra hverandre i størrelse, minnekapasitet og antall sporfølgende kanaler.

Mens den person som står på ett sted eller trekk, mottar mottakeren signaler fra satellittene og gjøre beregningen av dens plassering. Resultatene er vist som koordinater på displayet.

Kontrollene er bærbare datamaskiner som opererer under kontroll av programvaren som kreves for datainnsamling. Programvaren styrer mottakerenheten. Stasjonene er av forskjellige størrelser og typer av dataopptak.

Hvert system er utstyrt med programvare. Etter at du laste opp informasjon fra stasjonen til datamaskinen, øker program nøyaktigheten av data ved hjelp av en spesiell produksjonsmetode, kalt "differensial korreksjon". Programvare visualiserer dataene. Noen av dem kan redigeres manuelt, den andre - til å skrive ut og så videre.

GPS Global Positioning - systemer som fremmer innsamling av informasjon for innspill til databaser og programvare eksporterer dem til GIS programmet.

differensial korrigering

Denne fremgangsmåten forbedrer nøyaktigheten av de innsamlede data. Således ett av mottakerne bestemmes ved punktet for koordinatene og annen informasjon som samles inn hvor de er ukjente.

Differensialkorrigering på to måter.

• Først - en sanntids differensial korreksjon, som er beregnet og utmates feil sentralstasjonen fra hver satellitt. Raffinerte data som oppfattes av en mobil mottaker som viser de korrigerte data.
• Second - differensial korreksjon i post - oppstår når hovedstasjonen registrerer korreksjon direkte til en fil på datamaskinen. Den originale filen behandles med raffinert, så viser det seg differensielt korrigert.

Trimble kartsystem er i stand til ved hjelp av begge metoder. Dermed, hvis sanntidsmodusen blir avbrutt, er det fortsatt mulig å bruke det i innlegget.

søknad

GPS brukes i forskjellige områder. For eksempel er Global Positioning System på bakken mye brukt innen naturressurser, der geologer, biologer, skogbrukere, geografer og bruke dem for opptak bestemmelser og ytterligere informasjon. Det er også det området av infrastrukturutbygging og den urbane økonomien, da kontrollert av trafikk og kommunale systemer.

Utbredt anvendelse av det globale posisjoneringssystem GPS-mottatt i landbruket, beskriver, for eksempel, spesielt felt. I feltet for samfunnsfag, historikere og arkeologer bruke dem for navigasjon og registrering av historiske steder.

Omfang GPS kartsystemer slutter ikke der. De kan brukes i andre applikasjoner som krever presise koordinater, tid og annen informasjon.

GPS-mottaker

Denne radiomottaker, som bestemmer koordinatene for plassering av antennen basert på informasjonen om tidsforsinkelser NAVSTAR radiosignaler fra satellitter.

Målinger er utformet med en nøyaktighet på tre til fem meter, og hvis det er et signal fra en bakkestasjon - opp til en millimeter. GPS-navigatører for handel på gamle prøvene har en nøyaktighet på ett hundre og femti meter, men i de nye - opp til tre meter.

På grunnlag av GPS-mottakere produsert loggere, GPS-trackere og GPS-navigatører.

Utstyret kan være en bruker og profesjonelle. Den andre ulike kvalitetsmodi, frekvenser, navigasjonssystemer og pris.

Definerte mottakere er i stand til å fortelle den nøyaktige plasseringen, tid, høyde, retning, satt av brukeren, gjeldende hastighet av veien informasjon. Informasjonen vises på telefonen eller datamaskinen som enheten er koblet til.

GPS-navigatører: kart

Kart navigator økning kvalitet. De er vektor- og rastertyper.

dataobjekter blir lagret i en vektor versjon, plassering og annen informasjon. De kan legges egenskapene til terreng og mange typer av naturlige objekter, for eksempel hoteller, bensinstasjoner, restauranter og så videre. E., som de ikke inneholder bilder tar opp mindre plass og arbeider raskere.

Raster typer - de mest enkle. De representerer bildet av plasseringen av geografiske koordinater. Den kan være laget av et satelittbilde eller karttype papir - skannet.

For tiden er det navigasjonssystemer, kan brukeren fylle sine objekter.

GPS-tracker

En slik Radiomottakerapparat mottar og overfører data for overvåkning og sporing av bevegelsene av forskjellige gjenstander, til hvilken den er festet. Det omfatter en mottaker, bestemme koordinater, og en sender som sender dem til en bruker på et tilfeldig.

GPS-trackere er:

• personlig, brukes enkeltvis;
• vei, koblet til den integrerte autonet.

De brukes til å bestemme plasseringen av ulike objekter (personer, kjøretøy, dyr, varer og så videre).

Mot disse anordninger kan anvendes til å inhibere signal anordninger som danner interferensen for de frekvenser hvor følgeren opererer.

GPS-logger

Disse radioene kan operere i to moduser:

• Konvensjonell GPS-mottaker;
• logger, opptak i den baneinformasjon hukommelse, som har blitt passert.

De kan være:

• bærbar, utstyrt med en liten størrelse oppladbart batteri;
• bil, er drevet av en ombord-nettverk.

I moderne modeller av dataloggere opptak er mulig opp til to hundre tusen poeng. Det foreslås også å markere et punkt på sin vei.

Enhetene er i utstrakt bruk i turisme, sport, sporing, kartlegging, oppmåling og så videre.

Global Positioning dag

Basert på informasjonen ovenfor kan vi konkludere med at slike systemer er allerede i bruk over alt, og omfanget av programmet har en tendens til å være mer utbredt.

Globalt posisjonerings dekker den sfæren av forbruket. Ved hjelp av de nyeste teknologiske nyvinninger gjør systemet en av de mest populære på dette markedssegmentet.

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

Samtidig Global Positioning er ikke uten ulemper. For eksempel, i en leilighet av armerte betongbygg, i en tunnel eller i kjeller for å bestemme den nøyaktige plassering er ikke mulig. Den normale mottak kan påvirke magnetiske stormer og radiokilder, som er på bakken. navigasjonskart raskt bli foreldet.

Den største ulempen er at systemet er helt avhengig av det amerikanske forsvarsdepartementet, som til enhver tid, for eksempel, kan du aktivere eller deaktivere de sivile forstyrrelser av den generelle. Det er derfor viktig at det i tillegg til globale posisjoneringssystemer GPS og GLONASS og Galileo er også under utvikling.