GPSは24個の衛星で構成されていることをご存知ですか？ この記事ではあなたに見せます GPSの歴史、およびその作成から現在までの進化。
GPS履歴
GPS、元の名前がNavstar GPSである全地球測位システム：これは、人や車の地球上の位置を正確に特定しようとする方法です。
このシステムは、米国国防総省によって作成されました。 現在、米国宇宙軍に所属しています。 目的の位置を達成するために、ナビゲーターはXNUMXつ以上の衛星の使用と三辺測量を採用しています。
GPSは、その運用のために、高度約24 kmで、地球上の軌道上でほぼ自由に使える少なくとも20000個の衛星を必要とします。 それは、地球全体で識別されたXNUMXつの衛星を自由に使えるように軌道を分配します。
1960年代までに、地上航法システムとして知られるOMEGAシステムは、いくつかの地上局からの信号に基づいて、世界の電波航法システムでXNUMX位を占めるようになりました。 ただし、これらのシステムには一定の制限があるため、ナビゲーションでより正確な応答を求める必要があると考え、GPSの歴史が始まりました。
米国の軍隊は、GPSの歴史におけるこれらのナビゲーションの進歩を利用し、衛星を使用して正確で時間通りの位置を視覚化することができました。
使用されるシステムは、実行される特定の規定を満たさなければなりませんでした。 グローバル性を持っています。 この場合、地球は完全に囲まれ、永続的であり、彼の仕事は大気の状態に邪魔されたり制限されたりすることなく継続的でなければなりませんでした。 正確にするために精力的であるだけでなく。
1964年にトランジットと呼ばれる新しいシステムが開発中であり、1967年までに軍によって商用利用されました。
このシステムは、高度1074kmの低極軌道の15つの衛星で構成されていました。 彼らは世界的な報道を達成することを可能にしましたが、永続的ではありませんでした。 その位置の可能性は一定ではなく、衛星へのアクセスは約XNUMX時間ごとに与えられました。 その位置を計算するには、範囲を失うのを防ぐためにXNUMX分ごとに監視する必要がありました。
1967年に米海軍は、ティメーションと呼ばれる衛星で前進し、一貫したデータを提供する正確な時計を宇宙に配置するという断定的な可能性を示しました。これは、GPSと密接に関連した進歩です。
1973年に、米国海軍と空軍が協力したプログラムが統合され、いわゆるナビゲーション技術プログラムが開始されました。これは、ナビゲーション技術プログラムを意味します。
1978年から1985年にかけて、彼らは1993つのNavstar実験衛星を発表しました。 その後、新しい世代が出現し、現在初期作戦能力として知られている星座に到達するまで、1995年XNUMX月に付けられた名前で、XNUMX年までに総容量と有用な容量があります。
2009年、米国は、その地位を確立し、提案を受け入れることを拒否しなかったICAOを支援することを可能にするサービスを開発しました。 このようにして、gpsの歴史が少しずつ形成されました。
gpsの歴史の中で開発された特徴と形態
- それは24から4の軌道を表す6の星座衛星を特徴とします。
- 標高は20200kmです。
- その期間は恒星時12時間の間です。
- 傾きは約55°です。
- 8年の好ましい寿命を提供します。
- その報道は世界中にあります。
- ユーザースペースに制限はありません。
- その座標系内では、8000で動作します。
GPS履歴の信号
gpsの歴史の中で、50MHzのマイクロ波転送構造で毎秒約1600ビットでナビゲーションメッセージを継続的に送信していることがわかりました。 FMラジオの場合は86〜109 MHzで送信され、Wi-Fiの場合は約5000 MHz〜2500 MHzで動作します。衛星自体は、L1600信号の場合は1 MHz、L1228信号の場合は2MHzを送信します。
このgps信号は、衛星内部にある原子時計を使用して、各週に対応する時刻を提供し、各週の数も表示し、衛星に障害があるかどうかを検出できる参照を設計します。
そのブロードキャストは30秒の長さで、1500ビットのデータが利用可能です。 データ番号は、各衛星を特徴付ける高速疑似ランダム追跡によって確立されます。
その放送は計時され、衛星内部の時計によって示されるように、同時に開始および終了します。 最初に、情報受信機は衛星時計とGPSによって示された時刻との間の既存のリンクを通知され、次に、情報を衛星の正確な軌道の送信機に送信します。
GPSシステムの進化の方法
- 民間用の新しい信号がL1に追加されました。
- 同様に、新しい民間信号が約5MHzでL1177に追加されます。
- さらに、SecurityforLifeサービスの新しい兆候に対するケアの形態が確立されています。
- より良い信号分配を提供します。
- 信号強度を向上させます。
- 監視ボックスが増加し、12に増加します。
- ガリレオのL1連続体との相互関係にアクセスします。
- GPSの使用において、軍隊であろうと民間人であろうと、顧客の列に会います。
- 操作の形式に従ってgpsIII要求を決定します。
- これにより、ユーザーが2030年までに行うことをいとわない要求を満たすために、将来の変換で必要なアクセス許可が容易になります。
このシステムは、データの範囲内で積極的に場所を確立することを可能にする大きな進歩を達成しました。これにより、クライアントは有名なモバイルマッピングの正確な動きを決定できます。
この方法では、レーザーを備えたスキャナーを介して3D地図作成が使用され、カメラ、センサー、gnssシステムから測定が行われるため、IMU、GNSS、走行距離計のXNUMXつの位置情報技術を使用して正確に識別できます。それが良くない場所でさえ、信号範囲を達成します。
GPSの仕組み
gpsの歴史は大きな進歩を示しており、その中でそれらの機能が更新されており、その中で強調する価値があります。
- その機能の中で、GPSはエフェメリスと呼ばれるパターンをマークします。これが、衛星の寿命が確立される、それぞれが独自に送信する理由です。 宇宙での様子、時間、ドップラーコンテンツなど。
- 別々の衛星は、情報の受信を担当する衛星が球の表面の特定の空間にあり、その北は同じ衛星であり、その無線は受信機までの正確な距離であることを示しています。
- XNUMXつの衛星から放出された情報を受信すると、受信機が配置されている特定の空間にあるXNUMXつの球の結果である等高線を確立できます。
- 衛星番号3からの情報を受信すると、時計同士の関連付けやGPSの受益者との関係を妨げる障害がなくなり、正確なXNUMXD位置が実現します。
他の技術的なトピックで自分自身を豊かにしたい場合は、リンクをたどることをお勧めします 衛星技術
GPSによって放出される情報の信頼性
GPSには軍用線があるため、米国では国防総省がランダムに小さな線を想定する確率を維持しています。これは15〜100mの間で変更できます。 ただし、現在、この駆動誤差は使用されていません。GPSによって送信される正確で正確な情報は、特定の時間に観測できる衛星の数に関連しています。
受信した情報が2〜95個の衛星であり、それらに一貫性がない場合、それらの測定値は以下のとおりです。97％の時間でXNUMXメートルの間にある可能性があります。逆に、GDPSシステムを使用する場合、その測定の精度は非常に高くなります。それは状況のXNUMX％を表すので、より良いです。
GPSによって提供されるデータの信頼性は、受信機の位置を正確かつ正確に測定するために、その位置の形式に依存します。
ご覧のとおり、GPSの歴史には多くの進歩があります。
あなたの歴史におけるgpsエラーの起源
gpsが測定する情報は、現時点で必要な情報、衛星の位置、および受信する信号の遅延です。 その精度は、位置の精度と信号の遅延によるものです。
遅延を検出するとき、情報を受信する担当者は、衛星によって送信されたビットの数を個人的な解釈と関連付けます。 シリーズの用語が関連している場合、電子部品は少しの時間で1％の不平等を確立します。 したがって、gpsによって放出される信号は光速で広がり、約XNUMXメートルの障害が発生します。これは、gps信号が使用される場合の非常に小さな障害と見なされます。
精度は、P（Y）信号を使用することで改善できます。これは、1％の時間に相当する同じ結果を示し、P（Y）信号は、高性能で、約30センチメートルの正確な結論を示します。
GPS測定の精度は、電子機器から発生する障害の影響を受けます。 これらの測定方法は、リアルタイムで使用されるソフトウェアと方法を使用することで改善できます。
GPSの進化について知りたい方は、以下の視聴覚コンテンツをご覧ください。
GPSの履歴の許容誤差内で、次のことを考慮することができます。
- 電離層と対流圏での信号放出の遅延。
- 建物や山で同時に共有されて返される信号。
- 同じものの情報が正確ではない軌道の欠陥。
- 観測可能な衛星の数。
- 見ることができる衛星の位置の不平等。
- 内部GPSクロックのエラー。
放出されたデータのエラーに介入する要素。
GPSの履歴で発生したエラーに関係する要素は、次の要素に関連しています。
GPS履歴の固有の衛星エラー
- 軌道の誤差：衛星は正常と見なされるクレペリア軌道への直接線を持たないため、軌道を駆動するには適切な要素が必要です。これは、各衛星に影響を与えるエネルギー。
- 内部時計の故障：これは、発振器の損失によって引き起こされる内部時計の時間の変化と、相対的な効果の動きによって引き起こされる時間の変化に関連しており、結果として、確立された時間と衛星。
- 位置誤差：位置精度と選択された衛星の欠如からの推論として位置から生じるのはセキュリティの欠如です。
GPSの履歴の送信フォームのエラー
- 電離層補強材の欠陥：GPS周波数に関連しており、補強材の誤差は50メートルから1メートルまで現れます。電離層強度は、行われる各測定の規則性とおおよその効果に依存します。
- 対流圏補強材の欠陥：これらの誤差は2〜25メートルのマージンを示し、これは測定の規則性から分離されています。 ただし、このエラーは他の対流圏モデルを使用して修正できます。
- マルチパス：この方法では、XNUMXつの異なるソースを使用して信号を到着させることができますが、これにより信号が中断される可能性があります。 マルチパスの使用は、表面を測定するときに注目されます。その形状を過小評価するために、さまざまな環境から受信する信号を処理するアンテナを使用できます。
GPS履歴の情報の受信に直接関連するエラー
- ノイズ：ノイズは、情報の量とそれを正確に取得するために必要な時間に関連しています。正確に測定値を取得するには、これに従う必要があります。
- アンテナ情報センター：測定におけるアンテナの役割に既知のエラーが見つかった場合、ポイントはキャンセルされます。測定が正確な場合、アンテナは同じ方向に位置合わせされ、目的の結果が得られます。
携帯電話へのGPSの組み込み
現在、電話でのgpsの使用は大きなブームを獲得しており、スマートフォンに導入されており、住所を要求するときに非常に役立ちます。gpsの使用により、さまざまなタイプやモデルのソフトウェア方式が生まれました。携帯電話の使用を必要とするさまざまな種類のビジネス。
それは私たちに友人や家族がどこにいるのかを地図を通して知る可能性を与えてくれます。必要なプラットフォームがあれば十分です。
時計へのGPSの組み込み
今日の技術の進歩により、GPSを搭載したスマートウォッチに取って代わられるようになりました。たとえば、画面のないスポーツウォッチやブレスレットなどを参照すれば、スマートフォンで使用できます。
スマートフォンのように、これは私たちが欲しい人々の場所を知ることを可能にします、必要なのは必要なアプリケーションとプラットフォームを持っていることだけです。
相対性理論とGPS
GPS衛星では、時計は地上の位置に関連している必要があるため、一般相対性理論と特殊相対性理論を考慮する必要があります。時計が提供する効果は、時間、周波数の変化、離心率です。
一方、時間的には、衛星の速度は1分の10の間で振動します。この拡張により、衛星時計は5分の10程度速くなります。
一般相対性理論は、相対性理論から始めて、常に動いており、それが表す高さが時計の速度に影響を与えるため、一般相対性理論は、測定したいものに近い時計はXNUMXつよりもはるかに遅いと述べていますつまり、それをgpsに直接関連付けると、情報を取得したいのは衛星よりも地球に近いということです。
現在、gpsの使用は、関係と仕事の両方にとって優れたツールになっています。そのため、その範囲を知り、それを最大限に活用するには、その起源からどのように機能するかを知る必要があります。