技术GPS

什么是全球定位?

今天,大概没有人谁没有听说过GPS的。 然而,这是一个多么充分的了解,是不是在所有。 本文将试着去了解什么是全球定位系统,从它被做和它是如何工作。

故事

导航系统 GPS是一个复杂的导航卫星,由美国国防部门开发和运营的一部分。 复杂的项目开始于1973年实施。 而在1978年初,一个成功的测试后,我们投入运行。 到1993年,24颗卫星,完全覆盖地球表面已经围绕地球发射。 该导航卫星网络的内战成为著名的GPS,这意味着全球Positoning系统(«全球定位系统“)。

其基部由卫星,在圆形路径运动6个轨道。 它们的宽度仅有半米,且长度 - 超过五多一点。 在这种情况下,体重是四十800千克的顺序。 所有这些,在我们这个星球的任何位置提供完整的功能。

监控与在主控站进行 科罗拉多。 有施里弗空军基地 - 五十宇宙连接。

在地球上,有十几站的设计进行跟踪。 他们都在 阿森松岛, 夏威夷,夸贾林环礁,迭戈·加西亚,科罗拉多斯普林斯,在卡纳维拉尔角和其他地方,其数量每年都在增长。 由它们得到的所有信息在主站被处理。 与由每二十四小时修正案加载数据。

这样的全球定位 - 卫星系统,美国国防部的控制下进行操作。 它适用于所有天气条件和不断发射信息。

工作原理

全球GPS定位系统是基于以下组件:

  • 三边测量卫星;
  • lemetry卫星;
  • 精确的时间参考;
  • 位置;
  • 修正。

让我们来详细介绍它们。

下的三边测量计算是指三个卫星的距离数据,由于其是可以计算某点的位置。

测距装置到卫星在来自它们的无线电信号传播时间与所述接收器编号的距离的光的速度。 以确定所生成的时间的PRN码,通过该接收器是能够锁定的任何时间延迟。

下图显示了在时钟的精确度直接依赖。 卫星操作原子钟,其中的精度可达一纳秒。 然而,由于成本高,他们没有任何地方使用。

这些卫星位于的两万多公里,从地球的高空,尽可能是必要的空气阻力的轨道运动和收缩的稳定性。

当世界上的全球定位系统可以让顽固的错误。 这是由于穿过对流层和电离层,其中该速度被降低,这导致在测量失败的信号。

组件映射系统

有全球定位系统和地理信息系统应用程序映射的许多产品。 多亏了他们,产生并迅速更新的地理数据。 这些产品的成分是GPS系统接收器,软件和数据存储。

该接收机能够进行计算的频率不到一秒的时间和几十厘米高达五米的精度,差分模式运行。 它们彼此在尺寸,存储器容量和跟踪信道的数量是不同的。

当人在一个地方或站在移动时,接收器从卫星接收信号,并使其位置的计算。 在显示器上作为坐标的结果被显示。

控制器是用于数据采集所需要的软件的控制下运行的便携式计算机。 软件控制接收器单元。 驱动器具有不同的尺寸和类型的数据记录的。

每个系统都配有软件。 您上传从驱动器和计算机的信息后,程序增加了使用一种特殊的处理方法,称为“差分修正”数据的准确性。 软件可视化的数据。 他们中的一些可以手工修改,另 - 打印等。

GPS全球定位-促进系统 收集信息 输入到数据库和软件它们导出到GIS程序。

差分修正

这种方法提高了显著收集到的数据的准确性。 因此,接收机中的一个被在坐标和其他收集的信息,他们是未知的点来确定。

差分校正两种实现方式。

  • 第一 - 实时差分校正,其被计算并输出每个卫星的错误主要站。 由移动接收机其示出了校正后的数据感知提炼数据。
  • 第二 - 在后差分修正 - 当主站直接记录校正到您的计算机上的文件发生。 原始文件与精制加工,然后转向差分改正。

能够使用这两种方法的的Trimble映射系统。 因此,如果实时模式被中断,它仍然有可能在后期使用它。

应用

在不同的地区使用GPS。 例如,地面上的全球定位系统广泛应用于自然资源,在地质学家,生物学家,林,地理学领域,并将其用于记录规定和其他信息。 这也是基础设施建设和城市经济的区域,当由交通和市政系统的控制。

在农业中广泛使用的全球定位系统的GPS的接收,描述,例如,特定领域。 在社会科学领域,历史学家和考古学家使用他们的历史的地方导航和登记。

适用范围GPS定位系统并没有结束。 他们可以在需要精确的坐标,时间和其他信息的任何其他应用程序使用。

GPS接收器

此无线电接收机,其确定基于关于时间的信息的天线的位置的坐标从卫星延迟的Navstar无线电信号。

测量是三至五米的精确度形成,并且如果有来自地面站的信号 - 高达一毫米。 GPS系统导航的老样本电子商务有150米的精度,但在新的 - 高达3米。

上制造记录器的GPS接收机,GPS跟踪器和GPS导航的基础。

该设备可以是用户和专业。 第二不同质量模式,频率,导航系统和价格。

自接收机能够说出确切的地点,时间,高度,方向,由用户,道路信息的当前速度设置。 的信息被显示的电话或该设备被安装在计算机上。

GPS系统导航:地图

地图导航提高质量。 他们是矢量和栅格类型。

数据对象存储在一个矢量版本,位置和其他信息。 它们可铺设在地面的特性和多种类型的自然物体,如酒店,加油站,餐馆等。E.,因为它们不包含图像占用更少的空间,提高工作效率。

栅格类型 - 最简单的。 他们通过地理坐标表示位置的图像。 它可以从一个卫星照片或地图类型纸进行 - 扫描。

目前,有导航系统,用户可以完成自己的目标。

GPS跟踪器

这样的无线电接收装置接收并用于监视和跟踪的各种对象的运动,以其所连接发送数据。 它包括一个接收器,确定坐标,并且将它们发送到用户在远程的发射机。

GPS跟踪器有:

  • 个人,单独使用;
  • 公路,连接到车载的AutoNet。

它们被用来确定各种对象(人,车辆,动物,物品等)的位置。

对可以使用这些装置的信号抑制在形成在跟踪器进行操作的那些频率的干扰的装置。

GPS记录器

这些无线电设备可以工作在两种模式:

  • 常规的GPS接收机;
  • 记录器,记录在路径信息存储,这已经过去了。

它们可以是:

  • 便携,配备有小尺寸的可再充电电池;
  • 汽车,由板载网络供电。

在数据记录仪的现代车型记录可能高达二十万点。 还建议,以纪念在其路径中的任何一点。

这些器件在旅游,运动,跟踪,映射广泛使用,测量等。

今天全球定位

基于以上信息,我们可以得出结论,这种系统已经在使用所有的地方,并且应用范围更趋于广泛。

全球定位涵盖了消费领域。 使用最新的技术创新使系统最流行的这一细分市场之一。

伽利略 - 随着俄罗斯的GLONASS全球定位系统是欧洲正在开发中。

同时,全球定位也不是没有缺点。 例如,在钢筋混凝土建筑公寓,在隧道中或地下室,以确定精确的位置是不可能的。 正常接收可干扰 磁暴 和射频源,这是在地面上。 导航地图很快就会被废弃。

最大的缺点是,该系统是完全依赖于美国国防部门,它可以在任何时间,例如,启用或禁用普通的内乱。 因此,除了全球定位系统GPS和GLONASS重要的,伽利略也正在开发中。

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