GPS:n tai globaalin paikannusjärjestelmän historia

Tiesitkö, että GPS koostuu 24 satelliitista? Tässä artikkelissa näytämme sinulle gps:n historiaa, sekä sen kehitys sen luomisesta nykypäivään.

GPS-historia

GPS, Global Positioning System, jonka alkuperäinen nimi on Navstar GPS: Se on menetelmä, joka pyrkii paikantamaan jokaisen henkilön tai auton sijainnin maan päällä tarkasti.

Tämän järjestelmän on luonut Yhdysvaltain puolustusministeriö. Se kuuluu tällä hetkellä Yhdysvaltain avaruusvoimille. Halutun sijainnin saavuttamiseksi navigaattori käyttää neljää tai useampaa satelliittia sekä trilateraatiota.

GPS tarvitsee toimintaansa varten vähintään 24 satelliittia käytössään kiertoradalla Maan yläpuolella, noin 20000 XNUMX kilometrin korkeudessa. Se jakaa kiertoradansa siten, että sillä voi olla käytössään neljä satelliittia, jotka tunnistetaan koko maan päällä.

1960-luvulle mennessä OMEGA-järjestelmä, joka tunnetaan nimellä Terrestrial Navigation System, perustui muutamien maanpäällisten asemien antamiin signaaleihin, onnistui ottamaan ensimmäisen sijan maailman radionavigointijärjestelmässä. Koska näissä järjestelmissä oli kuitenkin tiettyjä rajoituksia, he näkivät tarpeen etsiä tarkempaa vastausta navigoinnista, mikä aloitti GPS:n historian.

Yhdysvaltain asevoimat käyttivät näitä GPS:n historian navigoinnin edistysaskeleita käyttämällä satelliitteja, joiden avulla se pystyi visualisoimaan tarkat ja täsmälliset sijainnit.

Käytetyn järjestelmän oli täytettävä tietyt ehdot, jotta se voidaan toteuttaa. On globaalisuus; Tässä tapauksessa maapallon piti olla täysin peitetty, jatkuva ja hänen työnsä oli oltava jatkuvaa ilman, että ilmakehän tila häiritsisi tai rajoitti sitä. Sekä olla energinen, jotta se voi olla tarkka.

Vuonna 1964 oli työn alla uusi järjestelmä nimeltä Transit, ja vuoteen 1967 mennessä armeija käytti sitä kaupalliseen käyttöön.

Tämän järjestelmän rakensi kuusi matalan naparadan satelliittia, joiden korkeus oli 1074 km. Ne mahdollistivat maailmanlaajuisen kattavuuden, mutta eivät jatkuvan. Sen paikannusmahdollisuus ei ollut vakio, pääsy satelliitteihin annettiin noin kahden tunnin välein. Sen sijainnin laskemiseksi sitä piti tarkkailla 15 minuutin välein, jotta se ei menettäisi kantamaa.

Yhdysvaltain laivasto kehitti vuonna 1967 Timation-nimisen satelliitin, ja se osoitti vakuuttavan mahdollisuuden sijoittaa avaruuteen tarkat kellot, jotka tuottaisivat johdonmukaisia ​​tietoja, edistystä, joka kulki käsi kädessä GPS:n kanssa.

Vuonna 1973 Yhdysvaltojen laivaston ja ilmavoimien työskentelyohjelmat yhdistettiin ja julkaistiin ns. Navigation Technology Program, joka tarkoittaa Navigation Technology Program -ohjelmaa.

Vuodesta 1978 vuoteen 1985 he paljastivat ja niillä oli kahdeksan Navstar-koesatelliittia. Heidän jälkeensä ilmestyi uusia sukupolvia, kunnes saavutettiin tähdistö, joka tunnetaan tällä hetkellä alkuperäisenä toimintakapasiteetina, joka annettiin joulukuussa 1993 ja jonka kokonaiskapasiteetti on hyödyllinen vuoteen 1995 mennessä.

Vuonna 2009 Yhdysvallat kehitti palvelun, joka mahdollisti aseman vahvistamisen ja ICAO:n avustamisen, joka ei kieltäytynyt hyväksymästä tarjousta. Näin pikkuhiljaa gps:n historia muodostui.

Ominaisuudet ja muodot, jotka kehitettiin gps:n historiassa

• Siinä on 24 tähdistösatelliittia, jotka edustavat 4-6 kiertorataa.
• Sen korkeus on 20200 km.
• Sen ajanjakso on 12 sidereaalisen tunnin välillä.
• Sen kaltevuus on noin 55°.
• Tarjoaa edullisen 8 vuoden käyttöiän.
• Sen kattavuus on maailmanlaajuinen.
• Käyttäjätilalla ei ole rajoja.
• Koordinaattijärjestelmässään se toimii 8000:n kanssa.

signaali gps-historiassa

GPS:n historiasta olemme havainneet, että se lähettää jatkuvasti navigointiviestiä noin 50 bittiä sekunnissa 1600 MHz:n mikroaaltosiirtorakenteessa. FM-radiolle se lähetetään välillä 86-109 MHz ja wi-fi toimii noin 5000 MHz ja 2500 MHz, sinänsä satelliitit lähettävät kokonaisuutena 1600 MHz L1-signaalille ja 1228 MHz L2-signaalille.

Tämä gps-signaali antaa kellonajan, jokaista viikkoa vastaavan ajan, käyttämällä satelliitin sisällä olevaa atomikelloa, se näyttää myös kunkin viikon numeron ja suunnittelee viitteen, jonka avulla voit selvittää, onko satelliitissa vika.

Sen lähetykset ovat 30 sekuntia pitkiä ja käytettävissä on 1500 bittiä dataa. Datanumerot määritetään nopealla näennäissatunnaisella seurannalla, joka luonnehtii jokaista satelliittia.

Sen lähetys on ajastettu, se alkaa ja päättyy samaan aikaan, kuten satelliitin sisällä oleva kello osoittaa. Aluksi tiedonvastaanotin saa tiedon olemassa olevasta linkistä satelliittikellon ja GPS:n osoittaman ajan välillä, ja toisella hetkellä se lähettää tiedon satelliitin tarkan kiertoradan lähettimelle.

gps-järjestelmän evoluution tapa

• L1:een lisätään uusi signaali siviilikäyttöön.
• Samoin L5:een lisätään uusi siviili-signaali, jonka taajuus on noin 1177 MHz.
• Lisäksi Henkiturvapalveluiden uusille merkeille perustetaan hoitomuoto.
• Tarjoaa paremman signaalin jakautumisen.
• Parantaa signaalin voimakkuutta.
• Valvontalaatikoihin tehdään lisäystä, ne nousevat 12:een.
• Ota yhteys Galileon L1-jatkumoon.
• Tapaa asiakkaiden linjat, olivatpa ne sitten sotilaita tai siviilejä GPS:n käytössä.
• Määrittää gps III -pyynnöt toimintamuotojen mukaan.
• Se helpottaa tarvittavien käyttöoikeuksien saamista tulevassa muutoksessa, jotta se voi täyttää käyttäjien pyynnöt vuoteen 2030 asti.

Tämä järjestelmä on saavuttanut suuren edistyksen, joka on mahdollistanut aktiivisen sijainnin määrittämisen tietojen laajuudessa, jonka avulla asiakas voi tarkasti määrittää tunnetun Mobile Mappingin liikkeen.

Tällä menetelmällä käytetään 3D-kartografiaa, skannerilla, jossa on laser, tehdään mittauksia kameroista, antureista, gnss-järjestelmistä, jotka mahdollistavat tarkan tunnistamisen, käsi kädessä sen kolmen paikannusteknologian: IMU, GNSS ja matkamittarin kanssa, jotka ne saavuttavat signaalin kantaman jopa niissä paikoissa, joissa se ei ole hyvä.

miten gps toimii

GPS:n historia on osoittanut suuria edistysaskeleita, niiden sisällä niiden toimintoja on päivitetty, joista on syytä korostaa:

• GPS merkitsee toiminnoissaan efemeridi-nimistä kuviota, minkä vuoksi jokainen lähettää yksilöllisesti omansa, johon satelliitin elämä muodostuu. kuinka se on avaruudessa, sen aika, sen doppler-sisältö, mm.
• Erilliset satelliitit osoittavat, että tiedon vastaanottaja sijaitsee tietyssä tilassa pallon pinnalla, sen pohjoinen on sama satelliitti ja sen radio on tarkan etäisyyden päässä vastaanottimesta.
• Kun kahden satelliitin lähettämä informaatio on vastaanotettu, voidaan muodostaa ääriviiva, joka on seurausta kahdesta pallosta jossakin tietyssä tilassa, jossa vastaanotin sijaitsee.
• Kun tieto satelliitista numero kolme vastaanotetaan, vika, joka estää kellojen suhteuttamisen toisiinsa ja gps:n vastaanottajiin, katoaa, jolloin saadaan tarkka 3D-sijainti.

Jos haluat rikastua jollain muulla teknologisella aiheella, kehotan sinua seuraamaan linkkiä Satelliittitekniikka

GPS:n lähettämien tietojen luotettavuus

Koska GPS:llä on sotilaallinen linja, Yhdysvalloissa puolustusministeriö pitää todennäköisyyden olettaa pienen satunnaisen linjan, jota voidaan muuttaa 15 ja 100 metrin välillä. Tällä hetkellä tätä johdettua virhettä ei kuitenkaan käytetä, GPS:n lähettämä tarkka ja tarkka tieto liittyy tiettynä aikana havaittavien satelliittien määrään.

Jos vastaanotettu tieto on seitsemän ja yhdeksän satelliitin välillä ja ne ovat epäjohdonmukaisia, niiden mittaukset ovat alla, se voi olla 2 metrin välillä 95 % ajasta, jos päinvastoin käytetään GDPS-järjestelmää, sen mittaustarkkuus on paljon parempi, koska se edustaa 97 prosenttia olosuhteista.

GPS:n tarjoamien tietojen luotettavuus riippuu sen sijainnista, jotta voidaan mitata tarkasti ja tarkasti vastaanottimien sijainti.

Kuten näemme, GPS:n historiassa tapahtuu monia edistysaskeleita.

GPS-virheen alkuperä historiassasi 

Tiedot, joita gps mittaa tällä hetkellä, satelliitin sijainti ja vastaanotetun signaalin viive. Sen tarkkuus johtuu sijainnin tarkkuudesta ja signaalin viiveestä.

Viivettä havaitessaan tiedon vastaanottamisesta vastaava henkilö suhteuttaa satelliitin lähettämien bittien joukon henkilökohtaiseen tulkintaan. Kun sarjan ehdot liittyvät toisiinsa, elektroniset komponentit muodostavat 1 %:n epätasa-arvon bittiajassa; siksi gps:n lähettämät signaalit ulottuvat valonnopeudella, mikä muodostaa noin kolmen metrin vian, se katsotaan erittäin pieneksi viaksi käytettäessä gps-signaalia.

Tarkkuutta voidaan parantaa käyttämällä P(Y)-signaalia, joka näyttää saman tuloksen, joka edustaa 1% ajasta, P(Y)-signaali näyttää korkealla suorituskyvyllä noin 30 senttimetrin tarkan johtopäätöksen.

GPS-mittausten tarkkuuteen vaikuttavat elektroniikasta johtuvat viat. Näitä mittaustapoja voidaan parantaa käyttämällä ohjelmistoja ja reaaliaikaisia ​​menetelmiä.

Jos haluat tietää GPS:n kehityksestä, kutsun sinut katsomaan seuraavaa audiovisuaalista sisältöä.

GPS-historian virhemarginaalin sisällä voimme harkita:

• Viive signaalin lähetyksessä ionosfäärissä ja troposfäärissä.
• Signaalit, jotka jaetaan samanaikaisesti rakennuksissa ja vuorilla ja palautetaan.
• Vikoja kiertoradoilla, joissa samojen informaatio ei ole tarkkaa.
• Havaittavien satelliittien määrä.
• Epätasa-arvo katseltavissa olevien satelliittien sijainnissa.
• Virheet sisäisissä gps-kelloissa.

Elementit, jotka puuttuvat lähetettyjen tietojen virheisiin.

GPS:n historiassa tapahtuneisiin virheisiin liittyvät elementit liittyvät:

Ainutlaatuisia satelliittivirheitä GPS-historiassa

• Virheet kiertoradoissa: Riittävät elementit ovat välttämättömiä kiertoradan ohjaamiseen, koska satelliiteilla ei ole suoraa linjaa Kleperian kiertoradalle, jota pidetään normaalina, tämä johtaa siihen, että prosessi keskeytyy tiedon puutteen vuoksi. energiaa, joka vaikuttaa kuhunkin satelliittiin.
• Sisäisen kellon viat: Se liittyy sisäisten kellojen ajan muutokseen, joka johtuu oskillaattorien katoamisesta ja suhteellisten vaikutusten liikkeestä aiheutuneista, mikä aiheuttaa sen seurauksena suuren eron määritetty aika ja satelliitti.
• Sijaintivirheet: Sijainnista johtuu turvattomuuden puute johtopäätöksenä paikannustarkkuuden puutteesta ja valituista satelliiteista.

Virheet lähetysmuodoissa gps:n historiassa

• Vikoja ionosfäärivahvistuksessa: Se liittyy GPS-taajuuteen, sen vahvistuksen virhe ilmenee 50 metristä 1 metriin, ionosfäärin vahvuus riippuu kunkin suoritettavan mittauksen säännöllisyydestä ja likimääräisestä vaikutuksesta.
• Virheet troposfäärin vahvistuksessa: Nämä virheet merkitsevät 2-25 metrin marginaalia, tämä erotetaan mittauksen säännöllisyydestä. Tämä virhe voidaan kuitenkin korjata käyttämällä muita troposfäärimalleja.
• Monitie: Tällä tavalla signaali voi saapua kahdesta eri lähteestä, vaikka tämä voi aiheuttaa signaalin katkeamisen. Multipathin käyttö huomataan pintojen mittaamisessa, sen muodon aliarvioimiseksi voidaan käyttää antennia, joka toimii eri ympäristöistä vastaanottamien signaalien kanssa.

Virheet, jotka liittyvät suoraan tiedon vastaanottamiseen gps-historiassa

• Melut: Melu liittyy tiedon määrään ja sen tarkan saamiseen tarvittavaan aikaan, jota on noudatettava, jotta mittaukset saadaan tarkasti.
• Antennitietokeskukset: Jos antennin roolissa mittauksessa havaitaan tunnettu virhe, pisteet peruutetaan, kun mittaukset ovat tarkkoja, antennit kohdistetaan samaan suuntaan haluttujen tulosten saamiseksi.

gps:n liittäminen matkapuhelimiin

Tällä hetkellä gps:n käyttö puhelimissa on saavuttanut suuren puomin, se on otettu käyttöön älypuhelimissa, mikä on erittäin hyödyllinen osoitekyselyssä, gps:n käyttö on synnyttänyt ohjelmistomenetelmän eri tyypeille ja malleille sekä erilaisia ​​yrityksiä, jotka vaativat matkapuhelinten käyttöä.

Se antaa meille mahdollisuuden tietää paikat, joissa ystävät ja perhe ovat kartan kautta, tarvitaan vain tarvittava alusta.

GPS:n sisällyttäminen kelloihin

Tekniikan kehitys on nykyään mahdollistanut väistymisen GPS-sisällisille älykelloille, niitä voidaan käyttää älypuhelimien kanssa, jos viitataan esimerkiksi urheilukelloihin tai rannekoruihin, joissa ei ole näyttöä.

Kuten älypuhelimet, tämä antaa meille mahdollisuuden tietää haluamiemme ihmisten sijainnin, tarvitaan vain tarvittava sovellus ja alusta.

Suhteellisuusteoria ja GPS

GPS-satelliiteissa kellojen täytyy olla suhteessa maan päällä sijaitseviin paikkoihin, joten on otettava huomioon yleinen ja erityinen suhteellisuusteoria, joiden vaikutukset ovat: aika, taajuuden muutokset ja epäkeskisyys.

Toisaalta ajallisesti mitattuna satelliitin nopeus värähtelee välillä 1 osa 10:stä, tämä laajennus johtaa siihen, että satelliittikello on likimäärin 5 osaa 10:ssä nopeampi.

Mitä tulee spatiaaliseen ja yleiseen suhteellisuusteoriaan, suhteellisuusteoriasta alkaen, koska se on jatkuvasti liikkeessä ja sen edustama korkeus vaikuttaa kellojen nopeuteen, yleinen suhteellisuusteoria sanoo, että kello, joka on lähempänä sitä, mitä se haluaa mitata, on paljon hitaampi kuin yksi. joka on kauempana, jos se liittyy suoraan gps:ään, se, mitä haluat saada, on lähempänä maata kuin satelliitteja.

GPS:n käytöstä on nyt tullut loistava työkalu niin ihmissuhteissa kuin työssäkin, minkä vuoksi sen toimintatapojen tunteminen ja sen toimivuuden tunteminen on välttämätöntä sen alkuperästä lähtien.