Ιστορικό GPS ή παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης

Γνωρίζατε ότι το GPS αποτελείται από 24 δορυφόρους; Σε αυτό το άρθρο θα σας δείξουμε την ιστορία του gps, καθώς και την εξέλιξή του από τη δημιουργία του μέχρι σήμερα.

history-of-gps-2

Ιστορικό GPS

Το GPS, Global Positioning System, που έχει το αρχικό όνομα Navstar GPS: Είναι μια μέθοδος που επιδιώκει να εντοπίσει με ακρίβεια τη θέση οποιουδήποτε ατόμου ή αυτοκινήτου στη Γη.

Αυτό το σύστημα δημιουργήθηκε από το Υπουργείο Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών. Αυτή τη στιγμή ανήκει στη Διαστημική Δύναμη των Ηνωμένων Πολιτειών. Για να επιτύχει την επιθυμητή θέση, ο πλοηγός χρησιμοποιεί τη χρήση τεσσάρων ή περισσότερων δορυφόρων, καθώς και τριπλοποίηση.

Για τη λειτουργία του, το GPS χρειάζεται τουλάχιστον 24 δορυφόρους περίπου στη διάθεσή του σε τροχιά πάνω από τη Γη, σε υψόμετρο περίπου 20000 χιλιομέτρων. Κατανέμει τις τροχιές του με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να έχει στη διάθεσή του τέσσερις δορυφόρους που αναγνωρίζονται σε ολόκληρη τη γη.

Μέχρι τη δεκαετία του 1960, το σύστημα OMEGA, γνωστό ως Επίγειο Σύστημα Πλοήγησης, με βάση τα σήματα που έδιναν ορισμένοι επίγειοι σταθμοί, κατάφερε να καταλάβει την πρώτη θέση στο παγκόσμιο σύστημα ραδιοπλοήγησης. Ωστόσο, καθώς αυτά τα συστήματα παρουσίαζαν ορισμένους περιορισμούς, είδαν την ανάγκη να αναζητήσουν μεγαλύτερη απόκριση στην πλοήγηση που ήταν πιο ακριβής, ξεκινώντας έτσι την ιστορία του GPS.

Οι Ένοπλες Δυνάμεις των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποίησαν αυτές τις προόδους πλοήγησης στην ιστορία του gps χρησιμοποιώντας δορυφόρους που του επέτρεψαν να απεικονίσει ακριβείς και ακριβείς θέσεις.

history-of-gps-3

Το σύστημα που χρησιμοποιήθηκε έπρεπε να πληροί ορισμένες διατάξεις για να εκτελεστεί. Να έχουν παγκοσμιοποίηση. Σε αυτή την περίπτωση η υδρόγειος θα έπρεπε να περικλείεται πλήρως, να είναι επίμονος και το έργο του να είναι συνεχές, χωρίς να ενοχλείται ή να περιορίζεται από την ατμοσφαιρική κατάσταση. Εκτός από το να είναι ενεργητικός για να είναι ακριβής.

Το 1964 ένα νέο σύστημα που ονομάζεται Transit ήταν στα σκαριά και μέχρι το 1967 χρησιμοποιήθηκε από τον στρατό για εμπορική χρήση.

Αυτό το σύστημα είχε δομηθεί από έξι δορυφόρους χαμηλής πολικής τροχιάς, με υψόμετρο 1074 km. Επέτρεψαν την επίτευξη παγκόσμιας κάλυψης, αλλά όχι επίμονη. Η δυνατότητα εντοπισμού του δεν ήταν σταθερή, η πρόσβαση σε δορυφόρους δινόταν περίπου κάθε δύο ώρες. Για να υπολογιστεί η θέση του, έπρεπε να παρακολουθείται κάθε 15 λεπτά για να μην χάσει την εμβέλειά του.

Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, το 1967, προχώρησε με έναν δορυφόρο που ονομάζεται Timation, έδειξε τη δυναμική δυνατότητα τοποθέτησης ακριβών ρολογιών στο διάστημα που θα παρείχαν συνεπή δεδομένα, μια πρόοδος που συμβάδιζε με το GPS.

Το 1973 τα προγράμματα με τα οποία συνεργάστηκε το Ναυτικό και η Πολεμική Αεροπορία των Ηνωμένων Πολιτειών ενώθηκαν και κυκλοφόρησε το λεγόμενο Πρόγραμμα Τεχνολογίας Πλοήγησης, που σημαίνει Πρόγραμμα Τεχνολογίας Πλοήγησης.

Από το 1978 έως το 1985 αποκάλυψαν και είχαν οκτώ πειραματικούς δορυφόρους Navstar. Μετά από αυτές, εμφανίστηκαν νέες γενιές, μέχρι να φτάσουν στον αστερισμό που σήμερα είναι γνωστός ως αρχική επιχειρησιακή ικανότητα, όνομα που δόθηκε τον Δεκέμβριο του 1993, με συνολική και χρήσιμη χωρητικότητα μέχρι το έτος 1995.

Το 2009, οι Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξαν μια υπηρεσία που επέτρεπε τη δημιουργία της θέσης και τη βοήθεια του ICAO, ο οποίος δεν αρνήθηκε να αποδεχθεί την προσφορά. Έτσι σιγά σιγά διαμορφώθηκε η ιστορία του gps.

history-of-gps-4

Χαρακτηριστικά και μορφές που αναπτύχθηκαν στην ιστορία του gps

  • Διαθέτει 24 δορυφόρους αστερισμών που αντιπροσωπεύουν μεταξύ 4 και 6 τροχιών.
  • Έχει υψόμετρο 20200 χλμ.
  • Η διάρκειά του είναι μεταξύ 12 αστρονομικών ωρών.
  • Έχει κλίση περίπου 55 °.
  • Παρέχει ευνοϊκή διάρκεια ζωής 8 ετών.
  • Η κάλυψή του είναι παγκόσμια.
  • Η χωρητικότητα του χρήστη δεν έχει όρια.
  • Μέσα στο σύστημα συντεταγμένων του λειτουργεί με 8000.

σήμα στο ιστορικό gps

Μέσα στην ιστορία του GPS διαπιστώνουμε ότι στέλνει συνεχώς ένα μήνυμα πλοήγησης με περίπου 50 bit ανά δευτερόλεπτο στη δομή μεταφοράς μικροκυμάτων στα 1600 MHz. Για ραδιόφωνο FM αποστέλλεται μεταξύ 86 και 109 MHz και για wi-fi λειτουργεί με περίπου 5000 MHz και 2500 MHz, από μόνοι τους οι δορυφόροι στο σύνολό τους στέλνουν 1600 MHz για το σήμα L1 και 1228 για το σήμα L2.

Αυτό το σήμα gps παρέχει την ώρα, την ώρα που αντιστοιχεί σε κάθε εβδομάδα, χρησιμοποιώντας ένα ατομικό ρολόι που βρίσκεται μέσα στον δορυφόρο, δείχνει επίσης τον αριθμό κάθε εβδομάδας και σχεδιάζει μια αναφορά που σας επιτρέπει να ανακαλύψετε εάν ο δορυφόρος έχει κάποιο σφάλμα.

Οι εκπομπές του είναι 30 δευτερόλεπτα με διαθέσιμα 1500 bit δεδομένων. Οι αριθμοί δεδομένων καθορίζονται με ψευδοτυχαία παρακολούθηση υψηλής ταχύτητας που χαρακτηρίζει κάθε δορυφόρο.

Η εκπομπή του είναι χρονισμένη, αρχίζει και τελειώνει ταυτόχρονα, όπως δείχνει το ρολόι μέσα στον δορυφόρο. Αρχικά, ο δέκτης πληροφοριών ενημερώνεται για την υπάρχουσα σύνδεση μεταξύ του δορυφορικού ρολογιού και της ώρας που υποδεικνύεται από το GPS και σε δεύτερη στιγμή στέλνει τις πληροφορίες στον πομπό της ακριβούς τροχιάς του δορυφόρου.

τρόπος εξέλιξης του συστήματος gps

  • Ένα νέο σήμα για πολιτική χρήση προστίθεται στο L1.
  • Ομοίως, ένα νέο πολιτικό σήμα προστίθεται στο L5 με περίπου 1177 MHz.
  • Επιπλέον, καθιερώνεται μια μορφή φροντίδας για τα νέα σήματα των υπηρεσιών Security for Life.
  • Παρέχει καλύτερη κατανομή σήματος.
  • Βελτιώνει την ισχύ του σήματος.
  • Αύξηση γίνεται στα πλαίσια παρακολούθησης, ανεβαίνουν στα 12.
  • Πρόσβαση στην αλληλεπίδραση με το συνεχές L1 του Galileo.
  • Γνωρίστε τις σειρές πελατών, είτε στρατιωτικοί είτε πολιτικοί στη χρήση του gps.
  • Καθορίζει τα αιτήματα gps III σύμφωνα με τις μορφές λειτουργίας.
  • Διευκολύνει τις απαραίτητες άδειες στον μελλοντικό μετασχηματισμό προκειμένου να ικανοποιηθούν τα αιτήματα που είναι διατεθειμένοι να υποβάλουν οι χρήστες μέχρι το 2030.

Αυτό το σύστημα έχει επιτύχει μια μεγάλη πρόοδο που επέτρεψε την ενεργή δημιουργία μιας τοποθεσίας στο πεδίο των δεδομένων, η οποία επιτρέπει στον πελάτη να προσδιορίσει με ακρίβεια την κίνηση της γνωστής χαρτογράφησης για φορητές συσκευές.

Με αυτή τη μέθοδο, χρησιμοποιείται τρισδιάστατη χαρτογραφία, μέσω σαρωτή που διαθέτει λέιζερ, γίνονται μετρήσεις από κάμερες, αισθητήρες, συστήματα gnss, επιτρέποντας την ακριβή αναγνώριση, χέρι-χέρι με τις τρεις τεχνολογίες εντοπισμού του: IMU, GNSS και οδόμετρο. επιτύχετε ένα εύρος σήματος, ακόμη και σε εκείνα τα μέρη όπου δεν είναι καλό.

πώς λειτουργεί το gps

Η ιστορία του gps έχει δείξει μεγάλες προόδους, μέσα σε αυτά έχουν ενημερωθεί οι λειτουργίες τους, μεταξύ των οποίων αξίζει να επισημανθούν:

  • Στο πλαίσιο των λειτουργιών του, το GPS σηματοδοτεί ένα μοτίβο που ονομάζεται εφημερίς, γι' αυτό το καθένα στέλνει το δικό του ξεχωριστά, στο οποίο καθορίζεται η διάρκεια ζωής του δορυφόρου. πώς είναι στο χώρο, ο χρόνος του, το περιεχόμενο doppler του, μεταξύ άλλων.
  • Οι ξεχωριστοί δορυφόροι δείχνουν ότι αυτός που είναι υπεύθυνος για τη λήψη της πληροφορίας βρίσκεται σε συγκεκριμένο χώρο στην επιφάνεια της σφαίρας, ο βορράς της είναι ο ίδιος δορυφόρος και το ραδιόφωνό του είναι η ακριβής απόσταση από τον δέκτη.
  • Μόλις ληφθούν οι πληροφορίες που εκπέμπονται από δύο από τους δορυφόρους, μπορεί να καθοριστεί ένα περίγραμμα που είναι το αποτέλεσμα των δύο σφαιρών σε κάποιο συγκεκριμένο χώρο, στον οποίο βρίσκεται ο δέκτης.
  • Όταν ληφθούν οι πληροφορίες από τον αριθμό τρία του δορυφόρου, εξαφανίζεται το σφάλμα που εμποδίζει τα ρολόγια να συσχετιστούν μεταξύ τους και τους δικαιούχους gps, επιτυγχάνοντας ακριβή θέση 3D.

Εάν θέλετε να εμπλουτιστείτε με κάποιο άλλο τεχνολογικό θέμα, σας προσκαλώ να ακολουθήσετε τον σύνδεσμο Δορυφορική Τεχνολογία

Αξιοπιστία των πληροφοριών που εκπέμπονται από ένα gps

Δεδομένου ότι το GPS έχει μια στρατιωτική γραμμή, στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Υπουργείο Άμυνας διατηρεί την πιθανότητα να υποθέσει μια μικρή τυχαία, η οποία θα μπορούσε να τροποποιηθεί μεταξύ 15 και 100 m. Ωστόσο, προς το παρόν αυτό το προκαλούμενο σφάλμα δεν χρησιμοποιείται, οι ακριβείς και ακριβείς πληροφορίες που αποστέλλονται από το GPS σχετίζονται με τον αριθμό των δορυφόρων που μπορούν να παρατηρηθούν σε μια συγκεκριμένη στιγμή.

Εάν οι πληροφορίες που λαμβάνονται είναι μεταξύ επτά και εννέα δορυφόρων και είναι ασυνεπείς, οι μετρήσεις τους είναι παρακάτω, θα μπορούσε να είναι μεταξύ 2 μέτρων στο 95% των περιπτώσεων, εάν αντίθετα χρησιμοποιείται το σύστημα GDPS, η ακρίβεια της μέτρησής του είναι μεγάλη καλύτερα, αφού αντιπροσωπεύει το 97% των περιστάσεων.

Η αξιοπιστία των δεδομένων που παρέχονται από ένα gps εξαρτάται από τη μορφή της θέσης του, για να μετρηθεί με ακρίβεια και ακρίβεια η θέση των δεκτών.

Όπως μπορούμε να δούμε, υπάρχουν πολλές προόδους που συμβαίνουν στην ιστορία του GPS.

Προέλευση του σφάλματος gps στο ιστορικό σας 

Οι πληροφορίες που χρειάζεται αυτή τη στιγμή ένα gps, η θέση του δορυφόρου και η καθυστέρηση στο σήμα που λαμβάνεται. Η ακρίβειά του οφείλεται στην ακρίβεια της θέσης και στην καθυστέρηση του σήματος.

Κατά την ανίχνευση της καθυστέρησης, το άτομο που είναι υπεύθυνο για τη λήψη των πληροφοριών συσχετίζει ορισμένα bit που αποστέλλονται από τον δορυφόρο με μια προσωπική ερμηνεία. Όταν οι όροι της σειράς συσχετίζονται, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα δημιουργούν ανισότητα 1% σε λίγο. Ως εκ τούτου τα σήματα που εκπέμπονται από το gps εκτείνονται με την ταχύτητα του φωτός, γεγονός που δημιουργεί ένα σφάλμα περίπου τριών μέτρων, θεωρείται πολύ μικρό σφάλμα όταν χρησιμοποιείται το σήμα gps.

Η ακρίβεια μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας ένα σήμα P(Y), που δείχνει το ίδιο αποτέλεσμα, το οποίο αντιπροσωπεύει το 1% του χρόνου, το σήμα P(Y), σε υψηλή απόδοση, δείχνει ακριβές συμπέρασμα περίπου 30 εκατοστών.

Η ακρίβεια των μετρήσεων gps επηρεάζεται από σφάλματα που προκύπτουν από τα ηλεκτρονικά. Αυτοί οι τρόποι μέτρησης μπορούν να βελτιωθούν με τη χρήση λογισμικού και μεθόδων που χρησιμοποιούνται σε πραγματικό χρόνο.

Αν θέλετε να μάθετε για την εξέλιξη του gps, σας προσκαλώ να παρακολουθήσετε το παρακάτω οπτικοακουστικό περιεχόμενο.

Εντός του περιθωρίου λάθους στο ιστορικό του gps, μπορούμε να εξετάσουμε:

  • Καθυστέρηση στην εκπομπή σήματος στην ιονόσφαιρα και την τροπόσφαιρα.
  • Σήματα που μοιράζονται ταυτόχρονα σε κτίρια και βουνά και επιστρέφονται.
  • Σφάλματα στις τροχιές, όπου οι πληροφορίες των ίδιων δεν είναι ακριβείς.
  • Αριθμός παρατηρήσιμων δορυφόρων.
  • Ανισότητα στη θέση των δορυφόρων που μπορούν να προβληθούν.
  • Σφάλματα στα εσωτερικά ρολόγια gps.

Στοιχεία που παρεμβαίνουν στα σφάλματα των εκπεμπόμενων δεδομένων.

Τα στοιχεία που εμπλέκονται στα σφάλματα που έχουν εμφανιστεί στο ιστορικό του gps σχετίζονται με:

Μοναδικά δορυφορικά σφάλματα στο ιστορικό gps

  • Σφάλματα στις τροχιές: Απαιτούνται επαρκή στοιχεία για την οδήγηση των τροχιών, καθώς οι δορυφόροι δεν έχουν απευθείας γραμμή με την Κληπερία τροχιά, κάτι που θεωρείται φυσιολογικό, αυτό έχει ως συνέπεια να διακόπτεται η διαδικασία λόγω έλλειψης γνώσης την ενέργεια που επηρεάζει κάθε δορυφόρο.
  • Σφάλματα στο εσωτερικό ρολόι: Σχετίζεται με την αλλαγή της ώρας των εσωτερικών ρολογιών που προκαλούνται από την απώλεια των ταλαντωτών και αυτών που προκαλούνται από την κίνηση των σχετικών φαινομένων, η οποία φέρνει ως συνέπεια μεγάλη διαφορά μεταξύ των χρόνο που καθιερώνεται και ο δορυφόρος.
  • Σφάλματα θέσης: Είναι η έλλειψη ασφάλειας που προκύπτει από την τοποθεσία ως συμπέρασμα από την έλλειψη ακρίβειας θέσης και τους επιλεγμένους δορυφόρους.

Σφάλματα στις μορφές μετάδοσης στο ιστορικό του gps

  • Βλάβες στον ιονόσφαιρο οπλισμό: Σχετίζεται με τη συχνότητα του GPS, το σφάλμα στον οπλισμό του εμφανίζεται από 50 μέτρα έως 1 μέτρο, η ιονόσφαιρική ισχύς εξαρτάται από την κανονικότητα και το κατά προσέγγιση αποτέλεσμα κάθε μέτρησης που γίνεται.
  • Σφάλματα στον τροποσφαιρικό οπλισμό: Αυτά τα σφάλματα σηματοδοτούν ένα περιθώριο μεταξύ 2 και 25 μέτρων, αυτό διαχωρίζεται από την κανονικότητα της μέτρησης. Ωστόσο, αυτό το σφάλμα μπορεί να διορθωθεί χρησιμοποιώντας άλλα τροποσφαιρικά μοντέλα.
  • Multipath: Αυτός ο τρόπος επιτρέπει στο σήμα να φτάσει χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές πηγές, αν και αυτό μπορεί να προκαλέσει τη διακοπή του σήματος. Η χρήση του Multipath παρατηρείται κατά τη μέτρηση επιφανειών, για να υποτιμηθεί το σχήμα του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια κεραία που λειτουργεί με τα σήματα που λαμβάνει από διαφορετικά περιβάλλοντα.

Σφάλματα που σχετίζονται άμεσα με τη λήψη πληροφοριών στο ιστορικό gps

  • Θόρυβοι: Ο θόρυβος σχετίζεται με την ποσότητα των πληροφοριών και τον χρόνο που απαιτείται για την ακριβή λήψη τους, αυτό πρέπει να ακολουθηθεί για να ληφθούν με ακρίβεια οι μετρήσεις.
  • Κέντρα πληροφοριών κεραίας: Εάν εντοπιστεί γνωστό σφάλμα στο ρόλο της κεραίας στη μέτρηση, τα σημεία ακυρώνονται, όταν οι μετρήσεις είναι ακριβείς, οι κεραίες ευθυγραμμίζονται στην ίδια κατεύθυνση για να ληφθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα.

Ενσωμάτωση gps σε κινητά τηλέφωνα

Προς το παρόν, η χρήση του gps στα τηλέφωνα έχει αποκτήσει μεγάλη έκρηξη, έχει εισαχθεί στα smartphone, είναι πολύ χρήσιμη όταν ζητάτε μια διεύθυνση, η χρήση του gps έχει οδηγήσει σε μια μέθοδο λογισμικού για διαφορετικούς τύπους και μοντέλα, καθώς και τους διαφορετικούς τύπους επιχειρήσεων που απαιτούν τη χρήση κινητών τηλεφώνων.

Μας δίνει τη δυνατότητα να γνωρίζουμε τα μέρη όπου βρίσκονται φίλοι και οικογένεια μέσω χάρτη, αρκεί μόνο να έχουμε την απαιτούμενη πλατφόρμα.

Ενσωμάτωση GPS σε ρολόγια

Η πρόοδος της τεχνολογίας σήμερα επέτρεψε να δοθεί η θέση σε έξυπνα ρολόγια με GPS, μπορούν να χρησιμοποιηθούν με smartphone αν αναφερθούμε, για παράδειγμα, σε αθλητικά ρολόγια ή βραχιόλια που δεν διαθέτουν οθόνη.

Όπως τα smartphone, αυτό μας επιτρέπει να γνωρίζουμε την τοποθεσία των ατόμων που θέλουμε, είναι απαραίτητο μόνο να έχουμε την απαραίτητη εφαρμογή και πλατφόρμα.

Η Θεωρία της Σχετικότητας και το GPS

Στους δορυφόρους GPS, τα ρολόγια πρέπει να συσχετίζονται με τις θέσεις στο έδαφος, επομένως πρέπει να ληφθεί υπόψη η γενική και ειδική θεωρία της σχετικότητας, τα αποτελέσματα που παρέχουν είναι: χρόνος, αλλαγές συχνότητας και εκκεντρικότητα.

Από την άλλη πλευρά, όσον αφορά το χρόνο, η ταχύτητα του δορυφόρου ταλαντώνεται μεταξύ 1 μέρος προς 10, αυτή η επέκταση έχει ως αποτέλεσμα το δορυφορικό ρολόι να είναι κατά προσέγγιση 5 μέρη στα 10 ταχύτερα.

Όσον αφορά τη χωρική και τη γενική σχετικότητα, ξεκινώντας από τη θεωρία της σχετικότητας, επειδή είναι συνεχώς σε κίνηση και το ύψος που αντιπροσωπεύει, επηρεάζει την ταχύτητα των ρολογιών, η γενική σχετικότητα δηλώνει ότι ένα ρολόι πιο κοντά σε αυτό που θέλει να μετρήσει θα είναι πολύ πιο αργό από ένα δηλαδή πιο μακριά, αν το συσχετίσουμε απευθείας με το gps, αυτό που θέλετε να λάβετε είναι πιο κοντά στη γη παρά στους δορυφόρους.

Η χρήση του gps έχει γίνει πλέον ένα εξαιρετικό εργαλείο, τόσο για σχέσεις όσο και για εργασία, γι' αυτό είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί από την αρχή του για να γνωρίζουμε το εύρος του και να αξιοποιήσουμε στο έπακρο.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Πραγματικό ιστολόγιο
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.