Wussten Sie, dass GPS aus 24 Satelliten besteht? In diesem Artikel zeigen wir es Ihnen die geschichte von gps, sowie seine Entwicklung von seiner Entstehung bis zur Gegenwart.
GPS-Geschichte
Das GPS, Global Positioning System, das den ursprünglichen Namen Navstar GPS hat: Es ist eine Methode, die versucht, den Standort einer Person oder eines Autos auf der Erde genau zu bestimmen.
Dieses System wurde vom US-Verteidigungsministerium entwickelt. Es gehört derzeit der United States Space Force. Um die gewünschte Position zu erreichen, verwendet der Navigator vier oder mehr Satelliten sowie Trilateration.
Für seinen Betrieb benötigt GPS mindestens 24 Satelliten, die ungefähr in einer Umlaufbahn über der Erde in einer Höhe von etwa 20000 Kilometern zur Verfügung stehen. Er verteilt seine Umlaufbahnen so, dass er über vier auf der ganzen Erde identifizierte Satelliten verfügen kann.
In den 1960er Jahren gelang es dem OMEGA-System, bekannt als Terrestrial Navigation System, das auf den Signalen einiger terrestrischer Stationen basiert, den ersten Platz im weltweiten Radionavigationssystem einzunehmen. Da diese Systeme jedoch gewisse Einschränkungen aufwiesen, sahen sie die Notwendigkeit, eine genauere Antwort in der Navigation zu suchen, wodurch die Geschichte des GPS begann.
Die Streitkräfte der Vereinigten Staaten machten sich diese Navigationsfortschritte in der Geschichte des GPS zunutze, indem sie Satelliten verwendeten, die es ihnen ermöglichten, genaue und pünktliche Positionen zu visualisieren.
Das verwendete System musste bestimmte Vorschriften erfüllen, um ausgeführt zu werden. Globalität haben; in diesem Fall musste der Globus vollständig umschlossen sein, ausdauernd sein und seine Arbeit musste kontinuierlich sein, ohne durch den atmosphärischen Zustand gestört oder eingeschränkt zu werden. Sowie energisch, um es zu ermöglichen, präzise zu sein.
1964 war ein neues System namens Transit in Arbeit, das 1967 vom Militär für kommerzielle Zwecke genutzt wurde.
Dieses System bestand aus sechs Satelliten mit niedriger Polarumlaufbahn und einer Höhe von 1074 km. Sie ermöglichten es, eine weltweite Abdeckung zu erreichen, aber nicht dauerhaft. Die Möglichkeit der Ortung war nicht konstant, der Zugriff auf Satelliten wurde ungefähr alle zwei Stunden gewährt. Um seine Position zu berechnen, musste es alle 15 Minuten überwacht werden, um zu verhindern, dass es seine Reichweite verlor.
Die US-Marine brachte 1967 einen Satelliten namens Timation auf den Markt und zeigte die selbstbewusste Möglichkeit, genaue Uhren im Weltraum zu platzieren, die konsistente Daten liefern würden, ein Fortschritt, der Hand in Hand mit GPS ging.
1973 wurden die Programme, mit denen die United States Navy und Air Force zusammenarbeiteten, vereint und das sogenannte Navigation Technology Program ins Leben gerufen, was Navigationstechnologieprogramm bedeutet.
Von 1978 bis 1985 enthüllten und besaßen sie acht Navstar-Experimentalsatelliten. Nach ihnen erschienen neue Generationen, bis sie die Konstellation erreichten, die derzeit als anfängliche Betriebskapazität bekannt ist, ein Name, der im Dezember 1993 vergeben wurde, mit einer Gesamt- und Nutzkapazität bis zum Jahr 1995.
Im Jahr 2009 entwickelten die Vereinigten Staaten einen Dienst, der es ermöglichte, die Position zu ermitteln und der ICAO zu helfen, die sich nicht weigerte, das Angebot anzunehmen. So entstand nach und nach die Geschichte von GPS.
Eigenschaften und Formen, die sich in der Geschichte des GPS entwickelt haben
- Es verfügt über 24 Konstellationssatelliten, die zwischen 4 und 6 Umlaufbahnen darstellen.
- Es hat eine Höhe von 20200 km.
- Seine Periode liegt zwischen 12 Sternstunden.
- Es hat eine Neigung von ca. 55°.
- Bietet eine günstige Lebensdauer von 8 Jahren.
- Seine Abdeckung ist weltweit.
- Der Benutzerraum hat keine Grenzen.
- Innerhalb seines Koordinatensystems arbeitet er mit 8000.
Signal im GPS-Verlauf
In der Geschichte von GPS stellen wir fest, dass es in seiner 50-MHz-Mikrowellenübertragungsstruktur kontinuierlich eine Navigationsnachricht mit ungefähr 1600 Bit pro Sekunde sendet. Für UKW-Radio wird zwischen 86 und 109 MHz gesendet und für Wi-Fi arbeitet es mit ungefähr 5000 MHz und 2500 MHz, an sich senden die Satelliten insgesamt 1600 MHz für das L1-Signal und 1228 für das L2-Signal.
Dieses GPS-Signal liefert die Zeit, die jeder Woche entspricht, unter Verwendung einer Atomuhr, die sich im Inneren des Satelliten befindet, es zeigt auch die Nummer jeder Woche an und erstellt eine Referenz, mit der Sie feststellen können, ob der Satellit einen Fehler hat.
Seine Sendungen sind 30 Sekunden lang mit 1500 verfügbaren Datenbits. Die Datennummern werden durch Hochgeschwindigkeits-Pseudozufallsverfolgung ermittelt, die jeden Satelliten charakterisiert.
Seine Emission ist zeitgesteuert, sie beginnt und endet zur gleichen Zeit, wie von der Uhr im Inneren des Satelliten angezeigt. Der Informationsempfänger wird zunächst über die bestehende Verbindung zwischen der Satellitenuhr und der vom GPS angezeigten Zeit informiert und sendet im zweiten Moment die Information über die exakte Umlaufbahn des Satelliten an den Sender.
Evolutionsweg des GPS-Systems
- Auf L1 wird ein neues Signal für den zivilen Gebrauch hinzugefügt.
- Ebenso wird L5 ein neues ziviles Signal mit ungefähr 1177 MHz hinzugefügt.
- Darüber hinaus wird eine Betreuungsform für die neuen Zeichen von Security for Life Services etabliert.
- Bietet eine bessere Signalverteilung.
- Verbessert die Signalstärke.
- In den Überwachungsboxen wird eine Erhöhung vorgenommen, sie steigen auf 12.
- Greifen Sie auf die Wechselbeziehung mit dem L1-Kontinuum von Galileo zu.
- Treffen Sie die Linien der Kunden, ob militärische oder zivile im Einsatz von GPS.
- Ermittelt gps III-Anfragen nach Betriebsformen.
- Es ermöglicht die erforderlichen Berechtigungen in der zukünftigen Transformation, um die Anforderungen zu erfüllen, die Benutzer bis 2030 zu stellen bereit sind.
Dieses System hat einen großen Fortschritt erzielt, der es ermöglicht hat, im Rahmen der Daten aktiv einen Standort zu ermitteln, der es dem Kunden ermöglicht, die Bewegung des bekannten Mobile Mapping genau zu bestimmen.
Bei dieser Methode wird 3D-Kartographie verwendet, über einen Scanner mit Laser werden Messungen von Kameras, Sensoren und GNSS-Systemen durchgeführt, die eine genaue Identifizierung ermöglichen, Hand in Hand mit ihren drei Ortungstechnologien: IMU, GNSS und Kilometerzähler, wer sie sind erreichen eine Signalreichweite, auch an Orten, wo es nicht gut ist.
wie gps funktioniert
Die Geschichte von GPS hat große Fortschritte gezeigt, in denen ihre Funktionen aktualisiert wurden, darunter sind hervorzuheben:
- Innerhalb seiner Funktionen markiert GPS ein Muster namens Ephemeriden, weshalb jeder individuell sein eigenes sendet, in dem das Leben des Satelliten festgelegt ist. wie es im Raum ist, seine Zeit, sein Doppler-Inhalt, unter anderem.
- Die separaten Satelliten zeigen, dass sich derjenige, der für den Empfang der Informationen zuständig ist, in einem bestimmten Raum auf der Oberfläche der Kugel befindet, sein Norden derselbe Satellit ist und sein Funkgerät die genaue Entfernung zum Empfänger hat.
- Sobald die von zwei der Satelliten ausgesandten Informationen empfangen werden, kann eine Kontur erstellt werden, die das Ergebnis der beiden Kugeln in einem bestimmten Raum ist, in dem sich der Empfänger befindet.
- Wenn die Informationen von Satellit Nummer drei empfangen werden, verschwindet der Fehler, der verhindert, dass die Uhren zueinander und zu den GPS-Empfängern in Beziehung gesetzt werden, und es wird eine präzise 3D-Position erreicht.
Wenn Sie sich mit einem anderen technologischen Thema bereichern möchten, lade ich Sie ein, dem Link zu folgen Satellitentechnik
Zuverlässigkeit der von einem GPS ausgegebenen Informationen
Da das GPS eine militärische Linie hat, hält das Verteidigungsministerium in den Vereinigten Staaten die Wahrscheinlichkeit, eine kleine zufällig anzunehmen, die zwischen 15 und 100 m geändert werden könnte. Derzeit wird dieser getriebene Fehler jedoch nicht verwendet, die vom GPS gesendeten genauen und präzisen Informationen beziehen sich auf die Anzahl der Satelliten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt beobachtet werden können.
Wenn die empfangenen Informationen zwischen sieben und neun Satelliten liegen und sie inkonsistent sind, liegen ihre Messungen darunter, sie könnten in 2% der Zeit zwischen 95 Metern liegen, wenn im Gegenteil das GDPS-System verwendet wird, ist die Genauigkeit seiner Messung groß besser, da es 97% der Umstände darstellt.
Die Zuverlässigkeit der von einem GPS bereitgestellten Daten hängt von seiner Positionsform ab, um den Standort der Empfänger genau und genau zu messen.
Wie wir sehen können, gibt es in der Geschichte des GPS viele Fortschritte.
Ursprung des GPS-Fehlers in Ihrem Verlauf
Die Informationen, die ein GPS im Moment benötigt, sind der Standort des Satelliten und die Verzögerung des empfangenen Signals. Seine Genauigkeit beruht auf der Genauigkeit der Position und der Verzögerung des Signals.
Beim Erkennen der Verzögerung setzt die für den Empfang der Informationen zuständige Person eine Anzahl von vom Satelliten gesendeten Bits mit einer persönlichen Interpretation in Beziehung. Wenn die Terme der Reihe in Beziehung gesetzt werden, stellen die elektronischen Komponenten in kurzer Zeit eine Ungleichheit von 1 % her; Daher dehnen sich die von GPS ausgesendeten Signale mit Lichtgeschwindigkeit aus, was einen Fehler von etwa drei Metern festlegt, der als sehr kleiner Fehler angesehen wird, wenn das GPS-Signal verwendet wird.
Die Genauigkeit kann durch Verwendung eines P(Y)-Signals verbessert werden, das dasselbe Ergebnis zeigt, das 1 % der Zeit darstellt, das P(Y)-Signal zeigt bei hoher Leistung eine genaue Schlussfolgerung von etwa 30 Zentimetern.
Die Genauigkeit von GPS-Messungen wird durch Fehler beeinflusst, die von der Elektronik herrühren. Diese Messmethoden können durch den Einsatz von Software und Methoden in Echtzeit verbessert werden.
Wenn Sie mehr über die Entwicklung von GPS erfahren möchten, lade ich Sie ein, sich die folgenden audiovisuellen Inhalte anzusehen.
Innerhalb der Fehlerspanne in der Geschichte von GPS können wir Folgendes berücksichtigen:
- Verzögerung der Signalaussendung in der Ionosphäre und Troposphäre.
- Signale, die gleichzeitig in Gebäuden und Bergen geteilt und zurückgesendet werden.
- Fehler in den Bahnen, wo die Informationen der gleichen nicht genau sind.
- Anzahl der beobachtbaren Satelliten.
- Ungleichheit in der Position der sichtbaren Satelliten.
- Fehler in den internen GPS-Uhren.
Elemente, die in die Fehler der ausgegebenen Daten eingreifen.
Die Elemente, die an den Fehlern beteiligt sind, die in der Geschichte von GPS aufgetreten sind, beziehen sich auf:
Eindeutige Satellitenfehler im GPS-Verlauf
- Fehler in den Umlaufbahnen: Zum Antrieb der Umlaufbahnen sind adäquate Elemente notwendig, da die Satelliten keine direkte Verbindung zur Kleperian Umlaufbahn haben, was als normal angesehen wird, hat dies zur Folge, dass der Vorgang mangels Kenntnis unterbrochen wird die Energie, die jeden Satelliten beeinflusst.
- Fehler in der inneren Uhr: Es hängt mit der Änderung der Zeit der inneren Uhren zusammen, die durch den Ausfall der Oszillatoren verursacht wird, und denen, die durch die Bewegung relativer Effekte verursacht werden, was als Folge einen großen Unterschied zwischen den Zeit, die festgestellt wird, und der Satellit.
- Positionsfehler: Es ist der Mangel an Sicherheit, der sich aus dem Standort als Rückschluss aus der mangelnden Positionsgenauigkeit und den gewählten Satelliten ergibt.
Fehler in den Übertragungsformen in der Geschichte des GPS
- Fehler in der ionosphärischen Verstärkung: Bezieht sich auf die GPS-Frequenz, der Fehler in seiner Verstärkung tritt von 50 Meter bis 1 Meter auf, die ionosphärische Stärke hängt von der Regelmäßigkeit und der ungefähren Wirkung jeder durchgeführten Messung ab.
- Fehler in der troposphärischen Verstärkung: Diese Fehler markieren einen Spielraum zwischen 2 und 25 Metern, der von der Regelmäßigkeit der Messung getrennt ist. Dieser Fehler kann jedoch mit anderen troposphärischen Modellen korrigiert werden.
- Multipath: Auf diese Weise kann das Signal über zwei verschiedene Quellen ankommen, obwohl dies dazu führen kann, dass das Signal unterbrochen wird. Die Verwendung von Multipath wird beim Messen von Oberflächen bemerkt, um ihre Form zu unterschätzen, kann eine Antenne verwendet werden, die mit den Signalen arbeitet, die sie aus verschiedenen Umgebungen empfängt.
Fehler, die direkt mit dem Empfang von Informationen in der GPS-Historie zusammenhängen
- Rauschen: Rauschen steht im Zusammenhang mit der Informationsmenge und der Zeit, die benötigt wird, um sie genau zu erhalten. Dies muss befolgt werden, um genaue Messungen zu erhalten.
- Antenneninformationszentren: Wenn ein bekannter Fehler in der Rolle der Antenne bei der Messung gefunden wird, werden die Punkte gestrichen, wenn die Messungen genau sind, werden die Antennen in die gleiche Richtung ausgerichtet, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Integration von GPS in Mobiltelefone
Derzeit hat die Verwendung von GPS in Telefonen einen großen Boom erlangt, es wurde in Smartphones eingeführt, da es sehr nützlich ist, wenn eine Adresse angefordert wird, die Verwendung von GPS hat zu einer Softwaremethode für verschiedene Typen und Modelle geführt sowie die verschiedenen Arten von Unternehmen, die die Verwendung von Mobiltelefonen erfordern.
Es gibt uns die Möglichkeit, die Orte zu kennen, an denen sich Freunde und Familie auf einer Karte befinden, es ist nur notwendig, die erforderliche Plattform zu haben.
Einbau von GPS in Uhren
Der heutige technologische Fortschritt hat es möglich gemacht, Smartwatches mit integriertem GPS zu weichen. Sie können mit Smartphones verwendet werden, wenn wir uns beispielsweise auf Sportuhren oder Armbänder ohne Bildschirm beziehen.
Wie bei Smartphones können wir so den Standort der gewünschten Personen ermitteln. Es ist nur erforderlich, über die erforderliche Anwendung und Plattform zu verfügen.
Relativitätstheorie und GPS
Bei GPS-Satelliten müssen die Uhren mit den Orten am Boden in Beziehung gesetzt werden, daher müssen die allgemeine und spezielle Relativitätstheorie berücksichtigt werden, die Auswirkungen, die sie liefern, sind: Zeit, Frequenzänderungen und Exzentrizität.
Andererseits schwankt die Geschwindigkeit des Satelliten zeitlich zwischen 1 Teil von 10, diese Ausdehnung führt dazu, dass die Satellitenuhr ungefähr 5 Teile von 10 schneller ist.
In Bezug auf die räumliche und allgemeine Relativitätstheorie, ausgehend von der Relativitätstheorie, da sie ständig in Bewegung ist und die Höhe, die sie darstellt, die Geschwindigkeit von Uhren beeinflusst, besagt die allgemeine Relativitätstheorie, dass eine Uhr, die näher an dem ist, was sie messen möchte, viel langsamer sein wird als eine das ist weiter entfernt, wenn wir es direkt auf das gps beziehen, was sie erhalten wollen, ist die information näher an der erde als an den satelliten.
Die Verwendung von GPS ist inzwischen zu einem großartigen Werkzeug geworden, sowohl für Beziehungen als auch für die Arbeit, weshalb es notwendig ist, seine Funktionsweise von Anfang an zu kennen, um seinen Umfang zu kennen und das Beste daraus zu machen.