Historien om gps eller globalt positioneringssystem

Vidste du, at GPS består af 24 satellitter? I denne artikel vil vi vise dig historien om gps, såvel som dets udvikling fra dets skabelse til nutiden.

GPS historie

GPS'en, Global Positioning System, som har det oprindelige navn Navstar GPS: Det er en metode, der søger at lokalisere en hvilken som helst person eller bil nøjagtigt på Jorden.

Dette system blev skabt af det amerikanske forsvarsministerium. Det tilhører i øjeblikket United States Space Force. For at opnå den ønskede position anvender navigatoren brug af fire eller flere satellitter samt trilateration.

Til dets drift har GPS brug for mindst 24 satellitter, der er til sin rådighed i kredsløb over Jorden, i en højde af omkring 20000 kilometer. Den fordeler sine baner på en sådan måde, at den kan råde over fire satellitter, der er identificeret i hele jorden.

I 1960'erne lykkedes det OMEGA-systemet, kendt som Terrestrial Navigation System, baseret på signalerne fra nogle få jordbaserede stationer, at indtage førstepladsen i verdens radionavigationssystem. Men da disse systemer præsenterede visse begrænsninger, så de behovet for at søge en større respons i navigationen, der var mere nøjagtig, og dermed begyndte GPS-historien.

De Forenede Staters væbnede styrker gjorde brug af disse navigationsfremskridt i gps-historien ved at bruge satellitter, der gjorde det muligt for dem at visualisere nøjagtige og punktlige positioner.

Det anvendte system skulle opfylde visse bestemmelser for at blive udført. Har globalitet; i dette tilfælde skulle kloden være fuldstændig omsluttet, være vedholdende og hans arbejde skulle være kontinuerligt, uden at blive forstyrret eller begrænset af den atmosfæriske tilstand. Samt at være energisk for at tillade det at være præcist.

I 1964 var et nyt system kaldet Transit på vej, og i 1967 blev det brugt af militæret til kommerciel brug.

Dette system blev struktureret af seks satellitter med lav polar kredsløb, med 1074 km højde. De gjorde det muligt at opnå verdensomspændende dækning, men ikke vedvarende. Dens mulighed for placering var ikke konstant, adgang til satellitter blev givet cirka hver anden time. For at beregne sin position skulle den overvåges hvert 15. minut for at forhindre, at den mistede sin rækkevidde.

Den amerikanske flåde, i 1967, avancerede med en satellit kaldet Timation, den viste den assertive mulighed for at placere nøjagtige ure i rummet, der ville give ensartede data, et fremskridt, der gik hånd i hånd med GPS.

I 1973 blev de programmer, som USA's flåde og luftvåben arbejdede med, forenet, og det såkaldte Navigation Technology Program blev frigivet, hvilket betyder Navigation Technology Program.

Fra 1978 til 1985 afslørede de og havde otte Navstar-eksperimentsatellitter. Efter dem dukkede nye generationer op, indtil de nåede den konstellation, der i øjeblikket er kendt som den indledende operationelle kapacitet, et navn givet i december 1993, med en samlet og nyttig kapacitet i år 1995.

I 2009 udviklede USA en tjeneste, der gjorde det muligt at etablere stillingen og hjælpe ICAO, som ikke nægtede at acceptere tilbuddet. Således blev gps'ens historie lidt efter lidt dannet.

Karakteristika og former, der blev udviklet i gps'ens historie

• Den har 24 konstellationssatellitter, der repræsenterer mellem 4 og 6 kredsløb.
• Den har en højde på 20200 km.
• Dens periode er mellem 12 sideriske timer.
• Den har en hældning på omkring 55°.
• Giver en gunstig levetid på 8 år.
• Dens dækning er verdensomspændende.
• Brugerpladsen har ingen grænser.
• Inden for sit koordinatsystem fungerer den med 8000.

signal i gps historie

Inden for GPS-historien finder vi ud af, at den kontinuerligt sender en navigationsmeddelelse med cirka 50 bits i sekundet i sin 1600 MHz mikrobølgeoverførselsstruktur. Til FM-radio sendes den mellem 86 og 109 MHz og til wi-fi fungerer den med cirka 5000 MHz og 2500 MHz, i sig selv sender satellitterne som helhed 1600 MHz for L1-signalet og 1228 for L2-signalet.

Dette gps-signal giver klokkeslættet, det tidspunkt, der svarer til hver uge, ved hjælp af et atomur, der er inde i satellitten, det viser også antallet af hver uge, og designer en reference, der giver dig mulighed for at opdage, om satellitten har nogen fejl.

Dens udsendelser er 30 sekunder lange med 1500 bit data tilgængelig. Datanumrene er etableret ved højhastigheds pseudo-tilfældig sporing, der karakteriserer hver satellit.

Dens emission er tidsindstillet, den begynder og slutter på samme tid, som angivet af uret inde i satellitten. Først informeres informationsmodtageren om den eksisterende forbindelse mellem satellit-uret og tiden angivet af GPS'en, og i et andet øjeblik sender den informationen til senderen af ​​satellittens nøjagtige kredsløb.

GPS-system evolution måde

• Et nyt signal til civil brug tilføjes på L1.
• Ligeledes tilføjes et nyt civilt signal til L5 med en cirka 1177 MHz.
• Derudover etableres en omsorgsform for de nye tegn på Tryghed for livet-tjenester.
• Giver bedre signalfordeling.
• Forbedrer signalstyrken.
• Der foretages en stigning i overvågningskasserne, de stiger til 12.
• Få adgang til det indbyrdes forhold med Galileos L1 kontinuum.
• Mød linjer af kunder, uanset om de er militære eller civile i brugen af ​​gps.
• Bestemmer gps III-anmodninger i henhold til driftsformerne.
• Det letter de nødvendige tilladelser i den fremtidige transformation for at imødekomme de anmodninger, som brugerne er villige til at stille indtil 2030.

Dette system har opnået et stort fremskridt, der har gjort det muligt aktivt at etablere en placering i dataområdet, hvilket giver klienten mulighed for nøjagtigt at bestemme bevægelsen af ​​den velkendte Mobile Mapping.

Med denne metode bruges 3D kartografi, gennem en scanner der har en laser, der foretages målinger af kameraer, sensorer, gnss systemer, de gør det muligt præcist at identificere, hånd i hånd med sine tre lokaliseringsteknologier: IMU, GNSS og Odometer, som de opnår et signalområde, selv de steder, hvor det ikke er godt.

hvordan gps virker

Historien om gps har vist store fremskridt, inden for dem er deres funktioner blevet opdateret, blandt dem er det værd at fremhæve:

• Inden for dets funktioner markerer GPS et mønster kaldet ephemeris, hvorfor hver enkelt sender deres eget individuelt, hvori satellittens levetid fastlægges. hvordan det er i rummet, dets tid, dets dopplerindhold, blandt andet.
• De separate satellitter viser, at den, der har ansvaret for at modtage informationen, er placeret i et bestemt rum på overfladen af ​​kuglen, dens nord er den samme satellit, og dens radio er den nøjagtige afstand til modtageren.
• Når først informationen udsendt af to af satellitterne er modtaget, kan der etableres en kontur, der er resultatet af de to sfærer i et bestemt rum, hvor modtageren er placeret.
• Når informationen fra satellit nummer tre modtages, forsvinder fejlen, der forhindrer urene i at være relateret til hinanden og gps-modtagerne, og opnår en præcis 3D-position.

Hvis du ønsker at berige dig selv med et andet teknologisk emne, inviterer jeg dig til at følge linket Satellitteknologi

Pålideligheden af ​​de oplysninger, der udsendes af en gps

Da GPS'en har en militær linje, i USA, holder forsvarsministeriet sandsynligheden for at antage en lille en tilfældig, som kan ændres mellem 15 og 100 m. Men på nuværende tidspunkt bruges denne drevne fejl ikke, den nøjagtige og præcise information, der sendes af GPS'en, er relateret til antallet af satellitter, der kan observeres på et bestemt tidspunkt.

Hvis den modtagne information er mellem syv og ni satellitter, og de er inkonsekvente, deres målinger er under, det kan være mellem 2 meter i 95% af tiden, hvis derimod GDPS-systemet bruges, er nøjagtigheden af ​​dens måling meget bedre, da det repræsenterer 97 % af omstændighederne.

Pålideligheden af ​​de data, der leveres af en gps, afhænger af dens positionsform, for præcist og præcist at måle modtagernes placering.

Som vi kan se, er der mange fremskridt, der sker i GPS-historien.

Oprindelse af gps-fejl i din historie 

Den information, som en gps måler har brug for i øjeblikket, satellittens placering og forsinkelsen i det signal, der modtages. Dens nøjagtighed skyldes nøjagtigheden af ​​positionen og forsinkelsen af ​​signalet.

Ved detektering af forsinkelsen relaterer den person, der er ansvarlig for at modtage oplysningerne, et antal bits sendt af satellitten med en personlig fortolkning. Når vilkårene for serien er relaterede, etablerer de elektroniske komponenter en ulighed på 1 % på lidt tid; derfor strækker signalerne udsendt af gps sig med lysets hastighed, hvilket etablerer en fejl på cirka tre meter, det betragtes som en meget lille fejl, når gps-signalet bruges.

Nøjagtigheden kan forbedres ved at bruge et P(Y)-signal, der viser det samme resultat, som repræsenterer 1% af tiden, P(Y)-signalet i høj ydeevne viser en nøjagtig konklusion på omkring 30 centimeter.

Nøjagtigheden af ​​gps-målingerne er påvirket af de fejl, der opstår fra elektronikken. Disse måder at måle på kan forbedres ved brug af software og metoder, der anvendes i realtid.

Hvis du vil vide mere om udviklingen af ​​GPS, inviterer jeg dig til at se følgende audiovisuelle indhold.

Inden for fejlmarginen i gps's historie kan vi overveje:

• Forsinkelse i signalemission i ionosfæren og troposfæren.
• Signaler, der deles på samme tid i bygninger og bjerge og returneres.
• Fejl i banerne, hvor informationen om de samme ikke er nøjagtig.
• Antal observerbare satellitter.
• Ulighed i placeringen af ​​de satellitter, der kan ses.
• Fejl i de interne gps-ure.

Elementer, der griber ind i fejlene i de udsendte data.

Elementerne involveret i de fejl, der er opstået i gps historie, er relateret til:

Unikke satellitfejl i gps-historien

• Fejl i banerne: Tilstrækkelige elementer er nødvendige for at drive banerne, da satellitterne ikke har en direkte linje til den kleperiske bane, hvilket er det, der anses for normalt, har det den konsekvens, at processen afbrydes på grund af manglende kendskab til den energi, der påvirker hver satellit.
• Fejl i det interne ur: Det er relateret til ændringen i tiden for de interne ure, der er forårsaget af tabet af oscillatorerne og dem, der er forårsaget af bevægelsen af ​​relative effekter, hvilket medfører en stor forskel mellem tid som er etableret og satellitten.
• Positionsfejl: Det er den manglende sikkerhed, der opstår fra placeringen som en slutning fra den manglende positionsnøjagtighed og de valgte satellitter.

Fejl i transmissionsformerne i gps'ens historie

• Fejl i den ionosfæriske forstærkning: Den er relateret til GPS-frekvensen, fejlen i dens forstærkning vises fra 50 meter til 1 meter, den ionosfæriske styrke afhænger af regelmæssigheden og den omtrentlige effekt af hver måling, der foretages.
• Fejl i den troposfæriske forstærkning: Disse fejl markerer en margin mellem 2 og 25 meter, denne er adskilt fra målingens regelmæssighed. Denne fejl kan dog rettes ved hjælp af andre troposfæriske modeller.
• Multipath: På denne måde kan signalet ankomme ved hjælp af to forskellige kilder, selvom dette kan forårsage, at signalet afbrydes. Brugen af ​​Multipath bemærkes ved måling af overflader, for at undervurdere dens form, kan der bruges en antenne, der arbejder med de signaler, den modtager fra forskellige miljøer.

Fejl, der er direkte relateret til modtagelse af information i gps-historikken

• Støj: Støj er relateret til mængden af ​​information og den tid det tager at få den nøjagtigt, dette skal følges for at opnå målinger nøjagtigt.
• Antenneinformationscentre: Hvis der findes en kendt fejl i antennens rolle i målingen, annulleres punkterne, når målingerne er nøjagtige, justeres antennerne i samme retning for at opnå de ønskede resultater.

Inkorporering af gps til mobiltelefoner

På nuværende tidspunkt har brugen af ​​gps i telefoner fået et stort opsving, det er blevet introduceret i smartphones, er meget nyttigt ved adresseanmodning, brugen af ​​gps har givet anledning til en softwaremetode til forskellige typer og modeller, samt de forskellige typer virksomheder, der kræver brug af mobiltelefoner.

Det giver os mulighed for at kende de steder, hvor venner og familie er, gennem et kort, det er kun nødvendigt at have den nødvendige platform.

Inkorporering af GPS i ure

Teknologiens fremskridt i dag har gjort det muligt at vige pladsen for smartwatches med GPS inkluderet, de kan bruges med smartphones, hvis vi for eksempel refererer til sportsure eller armbånd, der ikke har skærme.

Ligesom smartphones giver dette os mulighed for at kende placeringen af ​​de mennesker, vi ønsker, det er kun nødvendigt at have den nødvendige applikation og platform.

Relativitetsteori og GPS

I gps-satellitter skal urene være relateret til stederne på jorden, så den generelle og særlige relativitetsteori skal overvejes, de effekter, de giver, er: tid, frekvensændringer og excentricitet.

På den anden side, tidsmæssigt svinger satellittens hastighed mellem 1 del ud af 10, denne udvidelse resulterer i at satellituret er i en tilnærmelsesvis 5 dele ud af 10 hurtigere.

Med hensyn til rumlig og generel relativitetsteori, med udgangspunkt i relativitetsteorien, fordi den konstant er i bevægelse og den højde, den repræsenterer, påvirker ures hastighed, almen relativitet siger, at et ur, der er tættere på det, det vil måle, vil være meget langsommere end et ur. det er længere væk, hvis vi relaterer det direkte til gps'en, er det, du ønsker at få informationen, tættere på jorden end på satellitterne.

Brugen af ​​gps er nu blevet et fantastisk værktøj, både til relationer og arbejde, hvorfor det er nødvendigt at vide, hvordan det fungerer fra dets oprindelse for at kende dets omfang og få mest muligt ud af det.