Vad är Global Positioning?

Idag, förmodligen ingen som inte har hört talas om GPS. Men en full förståelse för vad det är, är inte alls. Denna artikel kommer att försöka förstå vad som är ett globalt positioneringssystem, varifrån det är gjort och hur det fungerar.

berättelse

Navigationssystemet GPS är en del av ett komplext Navstar, utvecklats och drivs av USA: s försvarsdepartement. komplext projekt börjat genomföra 1973. Och i början av 1978, efter en lyckad test sätter vi i drift. Genom 1993 har 24 satelliter, helt täcker ytan på vår planet inletts runt jorden. Inbördeskrig Navstar nätverket blev känd som GPS, vilket innebär Global Positoning System ( «Global Positioning System").

Dess bas består av satelliter, som rör sig i cirkulära banor sex omloppsbana. Bredden på dem bara en halv meter och längd - lite mer än fem. Vikt i detta fall är i storleksordningen fyrtio åtta hundra kilo. Alla av dem ger full funktionalitet i någon punkt på vår planet.

Övervakningen sker med huvudstyrstationen i Colorado. Det finns Schriever Air Force Base - femtionde kosmisk anslutning.

På jorden, det finns fler än tio stationer är utformade för att spåra. De är på Ascension, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, vid Cape Canaveral och på andra håll, vars antal växer varje år. All den information som erhålls från dem behandlas vid centralstationen. Ladda data med de ändringar som gjorts var tjugofyra timmar.

Sådan Global Positioning - satellitsystem, som arbetar under styrning av den amerikanska försvarsministeriet. Det fungerar i alla väder och är ständigt sänder information.

Principen för drift

Global GPS-positionering system bygger på följande komponenter:

• trilateration satellit;
• lemetry satellit;
• exakt tidsreferens;
• plats;
• korrigering.

Låt oss undersöka dem i detalj.

Under beräkningen trilateration hänvisar till de data för tre satelliter avstånd, tack vare vilken är möjligt att beräkna läget för en viss punkt.

Ranging avses avståndet till satelliterna numrering i radiosignallöptiden från dem till mottagaren med ljusets hastighet. För att bestämma tiden genererade PRNkoden genom vilken mottagaren kan låsa någon tidsfördröjning.

Följande figur visar direkt beroende på noggrannheten hos klockan. Satelliter som verkar ett atomur, är noggrannheten varav upp till en nanosekund. Men på grund av de höga kostnaderna, de används inte överallt.

Satelliterna är placerade på en höjd av mer än tjugo tusen kilometer från jorden, så mycket som är nödvändigt för stabiliteten hos kretsrörelsen och sammandragning av luftmotståndet.

När det globala positioneringssystemet i världen gör misstag som är svårbehandlad. Detta beror på att signalen som passerar genom troposfären och jonosfären, där hastigheten är reducerad, vilket leder till fel i mätningarna.

Komponenter kartsystem

Det finns många produkter av det globala positioneringssystemet och GIS-applikationer för kartläggning. Tack vare dem, de geografiska data som genereras och uppdateras snabbt. Komponenterna i dessa produkter är GPS-mottagare, mjukvara och datalagring.

Mottagarna är i stånd att göra beräkningar med en frekvens mindre än en sekund och en noggrannhet på tiotals centimeter upp till fem meter, fungerar på ett differentiell mod. De skiljer sig från varandra i storlek, minneskapacitet och antalet spårnings kanaler.

Medan personen står på ett ställe eller flyttar, tar mottagaren signaler från satelliterna och göra beräkningen av sitt läge. Resultaten visas som koordinater på displayen.

Controllers är bärbara datorer som fungerar under kontroll av den programvara som krävs för datainsamling. Programvaran kontrollerar mottagarenheten. Enheterna är av olika storlekar och typer av datainsamling.

Varje system är utrustat med mjukvara. När du laddar upp informationen från enheten till datorn ökar programmet riktigheten av data med hjälp av en speciell behandlingsmetod, som kallas "differential korrigering". Programvara visualiserar data. Några av dem kan redigeras manuellt, den andra - för att skriva ut och så vidare.

GPS Global Positioning - system som främjar insamling av information för inmatning i databaser och programvara exporterar dem till GIS-program.

differentiella korrigeringen

Denna metod avsevärt förbättrar noggrannheten av de data som samlas in. Således en av mottagarna bestäms vid den punkt av koordinater och annan insamlad information där de är okända.

Differential korrigering genomförs på två sätt.

• Första - en differentiell realtidskorrigering, som beräknas och matas ut fel centralstationen i varje satellit. Raffinerade uppgifter som uppfattas av en mobil mottagare, som visar den korrigerade datan.
• Andra - differential korrigering post - inträffar när centralstationen registrerar korrigeringen direkt till en fil på din dator. Den ursprungliga filen behandlas med raffinerad, då det visar differentiellt korrigeras.

Trimble kartläggningssystem som kan använda båda metoderna. Således om realtid läge avbryts, är det fortfarande möjligt att använda den i stolpen.

ansökan

GPS används i olika områden. Till exempel är Global Positioning System på marken i stor utsträckning används inom naturresurser, där geologer, biologer, jägmästare, geografer och använda dem för att spela in avsättningar och ytterligare information. Det är också det område av infrastrukturutveckling och den urbana ekonomin när kontrolleras av trafik och kommunala system.

Utbredd användning av det globala positioneringssystemet GPS mottagen inom jordbruket, beskriver till exempel särskilda områden. Inom området för samhällsvetenskap, historiker och arkeologer använder dem för navigering och registrering av historiska platser.

Scope GPS kartläggning slutar inte där. De kan användas i alla andra applikationer som kräver exakta koordinater, tid och annan information.

GPS-mottagare

Denna radiomottagare, som bestämmer koordinaterna för placeringen av antennen baserat på information om tiden fördröjer NAVSTAR radiosignaler från satelliter.

Mätningar är utformade med en noggrannhet av tre till fem meter, och om det finns en signal från en markstation - upp till en millimeter. GPS-navigatörer för handel på gamla prov har en noggrannhet på etthundrafemtio meter, men i de nya - upp till tre meter.

På basis av GPS-mottagare tillverkade loggers, GPS-trackers och GPS-navigatorer.

Utrustningen kan vara en användare och professionell. Den andra olika kvalitetslägen, frekvenser, navigationssystem och pris.

Anpassade mottagare kan berätta den exakta platsen, tid, höjd, riktning, in av användaren, aktuell hastighet av informations vägen. Informationen visas på telefonen eller datorn som enheten är ansluten.

GPS-navigatörer: kartor

Kartor navigator höja kvaliteten. De är vektor- och rastertyper.

dataobjekt lagras i en vektorversion, plats och annan information. De kan läggas egenskaper terrängen och många typer av naturliga föremål, såsom hotell, bensinstationer, restauranger och så vidare. E., som de inte innehåller bilder tar upp mindre plats och arbeta snabbare.

Raster typer - den mest enkla. De representerar bilden av platsen med geografiska koordinater. Det kan göras från en satellit foto eller karta papperstyp - skannas.

För närvarande finns det navigationssystem, kan användaren slutföra sina objekt.

GPS-trackers

En sådan radiomottagningsanordning tar emot och sänder data för att övervaka och spåra rörelserna hos olika objekt, till vilken den är fäst. Det innefattar en mottagare, som bestämmer koordinater, och en sändare som skickar dem till användaren på en avlägsen.

GPS-trackers är:

• personligt, användas individuellt;
• väg, som är ansluten till fordonsbaserade autonet.

De används för att bestämma läget för olika objekt (människor, fordon, djur, varor och så vidare).

Mot dessa anordningar kan användas signalhämmande medel som bildar interferens vid dessa frekvenser där spåraren är verksam.

GPS-logger

Dessa radioapparater kan arbeta i två lägen:

• Konventionell GPS-mottagare;
• logger, inspelning i vägen informationsminne, som har passerats.

De kan vara:

• bärbar, utrustad med en liten storlek laddningsbart batteri;
• bil, drivs från nätet ombord.

I moderna modeller av dataloggrar inspelning är möjlig upp till två hundra tusen poäng. Det föreslås även att märka någon punkt i sin väg.

Enheterna används i stor utsträckning i turism, sport, spårning, kartläggning, lantmäteri och så vidare.

Global positionering idag

Baserat på ovanstående information kan vi konstatera att sådana system är redan i bruk överallt, och tillämpningsområdet tenderar att vara mer utbredd.

Global Positioning täcker området för konsumtion. Genom att använda de senaste tekniska innovationerna gör systemet en av de mest populära på detta marknadssegment.

Tillsammans med GPS på ryska GLONASS utvecklas i Europa - Galileo.

Samtidigt är Global Positioning inte utan nackdelar. Till exempel i en lägenhet på armerade betongbyggnader, i en tunnel eller källare för att bestämma den exakta platsen är inte möjligt. Den normala mottagningen kan störa magnetiska stormar och radiokällor, som är på marken. Maps Navigation blir snabbt föråldrade.

Den största nackdelen är att systemet är helt beroende av det amerikanska försvarsdepartementet, vilket kan när som helst, till exempel, aktivera eller inaktivera de civila störningar i allmänhet. Därför är det viktigt att förutom den globala positioneringssystem GPS och GLONASS och Galileo är också under utveckling.