Ar žinojote, kad GPS sudaro 24 palydovai? Šiame straipsnyje mes jums parodysime gps istorija, taip pat jo raida nuo sukūrimo iki dabarties.
GPS istorija
GPS, Global Positioning System, kurios originalus pavadinimas Navstar GPS: Tai metodas, kuriuo siekiama tiksliai nustatyti bet kurio žmogaus ar automobilio vietą Žemėje.
Šią sistemą sukūrė Jungtinių Valstijų gynybos departamentas. Šiuo metu jis priklauso Jungtinių Valstijų kosminėms pajėgoms. Norint pasiekti norimą padėtį, navigatorius naudoja keturis ar daugiau palydovų, taip pat trilateraciją.
Kad GPS veiktų, jam reikia maždaug 24 palydovų, esančių orbitoje virš Žemės, maždaug 20000 XNUMX kilometrų aukštyje. Jis paskirsto savo orbitas taip, kad galėtų turėti keturis palydovus, identifikuotus visoje žemėje.
Iki septintojo dešimtmečio OMEGA sistema, žinoma kaip antžeminė navigacijos sistema, pagrįsta kelių antžeminių stočių signalais, sugebėjo užimti pirmąją vietą pasaulinėje radijo navigacijos sistemoje. Tačiau kadangi šios sistemos nustatė tam tikrus apribojimus, jos pamatė poreikį siekti didesnio atsako į navigaciją, kuri būtų tikslesnė, taip pradėdama GPS istoriją.
Jungtinių Valstijų ginkluotosios pajėgos pasinaudojo šiais navigacijos pasiekimais GPS istorijoje, naudodamos palydovus, kurie leido vizualizuoti tikslią ir punktualią padėtį.
Naudojama sistema turėjo atitikti tam tikras nuostatas, kad būtų vykdoma. Turėti globalumą; Šiuo atveju Žemės rutulys turėjo būti visiškai apgaubtas, atkaklus ir jo darbas turėjo būti nenutrūkstamas, netrikdomas ir neribojamas atmosferos būsenos. Taip pat būti energingam, kad būtų galima tiksliai.
1964 m. buvo kuriama nauja sistema, pavadinta „Transit“, o 1967 m. ją pradėjo naudoti kariuomenė komerciniais tikslais.
Šią sistemą sudarė šeši žemos poliarinės orbitos palydovai, kurių aukštis viršija 1074 km. Jie leido pasiekti pasaulinį aprėptį, bet ne nuolat. Jo buvimo vietos nustatymo galimybė nebuvo pastovi, prieiga prie palydovų buvo suteikiama maždaug kas dvi valandas. Norint apskaičiuoti jo padėtį, jį reikėjo stebėti kas 15 minučių, kad neprarastų diapazono.
1967 m. JAV karinis jūrų laivynas pažengė į priekį naudodamas palydovą, vadinamą Timation, ir parodė tvirtą galimybę į kosmosą patalpinti tikslius laikrodžius, kurie teiktų nuoseklius duomenis, o tai buvo pažanga, kuri ėjo koja kojon su GPS.
1973 m. buvo sujungtos programos, su kuriomis dirbo JAV karinis jūrų laivynas ir oro pajėgos, ir išleista vadinamoji Navigacijos technologijų programa, kuri reiškia Navigacijos technologijų programą.
1978–1985 m. jie pristatė ir turėjo aštuonis „Navstar“ eksperimento palydovus. Po jų atsirado naujos kartos, kol pasiekė žvaigždyną, kuris šiuo metu žinomas kaip pradinis veikimo pajėgumas, pavadintas 1993 m. gruodžio mėn., o bendras ir naudingas pajėgumas iki 1995 m.
2009 metais JAV sukūrė paslaugą, kuri leido įsitvirtinti pareigose ir padėti ICAO, kuri neatsisakė priimti pasiūlymo. Taip po truputį formavosi gps istorija.
Charakteristikos ir formos, kurios buvo sukurtos GPS istorijoje
- Jame yra 24 žvaigždynų palydovai, atstovaujantys nuo 4 iki 6 orbitų.
- Jo aukštis yra 20200 km.
- Jo laikotarpis yra tarp 12 siderinių valandų.
- Jo nuolydis yra apie 55 °.
- Suteikia palankų 8 metų gyvenimą.
- Jo aprėptis yra visame pasaulyje.
- Vartotojo pajėgumas neturi ribų.
- Savo koordinačių sistemoje jis dirba su 8000.
signalas gps istorijoje
Per GPS istoriją pastebėjome, kad savo 50 MHz mikrobangų perdavimo struktūroje jis nuolat siunčia navigacijos pranešimą maždaug 1600 bitų per sekundę greičiu. FM radijui jis siunčiamas nuo 86 iki 109 MHz, o Wi-Fi veikia maždaug 5000 MHz ir 2500 MHz dažniu, o visi palydovai siunčia 1600 MHz L1 signalui ir 1228 MHz L2 signalui.
Šis GPS signalas pateikia laiką, laiką, atitinkantį kiekvieną savaitę, naudojant atominį laikrodį, esantį palydovo viduje, taip pat rodo kiekvienos savaitės skaičių ir sukuria nuorodą, kuri leidžia nustatyti, ar palydovas turi kokių nors gedimų.
Jo transliacijos trunka 30 sekundžių ir yra 1500 bitų duomenų. Duomenų skaičiai nustatomi naudojant didelės spartos pseudoatsitiktinį sekimą, kuris apibūdina kiekvieną palydovą.
Jo spinduliavimas yra nustatytas, jis prasideda ir baigiasi tuo pačiu metu, kaip rodo laikrodis palydovo viduje. Iš pradžių informacijos imtuvas informuojamas apie esamą ryšį tarp palydovo laikrodžio ir GPS rodomo laiko, o kitą akimirką siunčia informaciją į tikslios palydovo orbitos siųstuvą.
GPS sistemos evoliucijos būdas
- L1 pridedamas naujas civiliniam naudojimui skirtas signalas.
- Taip pat prie L5 pridedamas naujas civilinis signalas, kurio dažnis yra apytikslis 1177 MHz.
- Be to, naujai „Saugumo gyvybei“ paslaugų ženklams nustatoma priežiūros forma.
- Užtikrina geresnį signalo paskirstymą.
- Pagerina signalo stiprumą.
- Stebėjimo langelių skaičius padidinamas iki 12.
- Pasiekite ryšį su Galileo L1 kontinuumu.
- Susipažinkite su klientų, kariškių ar civilių, eilėmis naudojant GPS.
- Pagal veikimo formas nustato gps III užklausas.
- Tai palengvina reikalingus leidimus būsimoje transformacijoje, kad būtų patenkinti vartotojų pageidavimai iki 2030 m.
Ši sistema padarė didelį pažangą, leidusią aktyviai nustatyti vietą duomenų apimtyje, leidžiančią klientui tiksliai nustatyti žinomo „Mobile Mapping“ judėjimą.
Šiuo metodu naudojama 3D kartografija, per skenerį, turintį lazerį, atliekami kamerų, jutiklių, gnss sistemų matavimai, leidžiantys tiksliai identifikuoti, kartu su trimis vietos nustatymo technologijomis: IMU, GNSS ir Odometru, kurie. jie pasiekia signalo diapazoną net tose vietose, kur jis nėra geras.
kaip veikia gps
GPS istorija parodė didelę pažangą, jose buvo atnaujintos jų funkcijos, tarp jų verta pabrėžti:
- Vykdydamas savo funkcijas, GPS žymi šabloną, vadinamą efemeridu, todėl kiekvienas atskirai siunčia savo, kuriame nustatomas palydovo gyvenimas. kaip jis yra erdvėje, jo laikas, jo doplerio turinys ir kt.
- Atskiri palydovai rodo, kad už informacijos priėmimą atsakingas asmuo yra tam tikroje sferos paviršiaus erdvėje, jo šiaurė yra tas pats palydovas, o radijas yra tikslus atstumas iki imtuvo.
- Kai gaunama dviejų palydovų skleidžiama informacija, galima nustatyti kontūrą, kuris yra dviejų sferų rezultatas tam tikroje erdvėje, kurioje yra imtuvas.
- Kai gaunama informacija iš trečiojo palydovo, gedimas, neleidžiantis laikrodžiams susieti vienas su kitu ir gps gavėjų, dingsta, pasiekiant tikslią 3D padėtį.
Jei norite praturtinti save kita technologine tema, kviečiu sekti nuorodą Satelite technologija
GPS skleidžiamos informacijos patikimumas
Kadangi GPS turi karinę liniją, Jungtinėse Amerikos Valstijose Gynybos departamentas laiko tikimybę, kad atsitiktinai priims mažą, kurią būtų galima pakeisti nuo 15 iki 100 m. Tačiau šiuo metu ši sąlygota klaida nenaudojama, tiksli ir tiksli GPS siunčiama informacija yra susijusi su palydovų, kuriuos galima stebėti konkrečiu metu, skaičiumi.
Jei gaunama informacija yra nuo septynių iki devynių palydovų ir jie yra nenuoseklūs, jų matavimai yra žemiau, 2% laiko gali būti nuo 95 metrų, jei priešingai naudojama GDPS sistema, jos matavimo tikslumas yra didelis. geriau, nes tai sudaro 97 % aplinkybių.
GPS teikiamų duomenų patikimumas priklauso nuo jo padėties formos, kad būtų galima tiksliai ir tiksliai išmatuoti imtuvų vietą.
Kaip matome, GPS istorijoje yra daug pažangos.
GPS klaidos kilmė jūsų istorijoje
Informacijos, kurią šiuo metu reikia matuoti GPS, palydovo vieta ir gaunamo signalo uždelsimas. Jo tikslumą lemia padėties tikslumas ir signalo uždelsimas.
Aptikdamas vėlavimą, už informacijos gavimą atsakingas asmuo palydovo siunčiamų bitų skaičių susieja su asmenine interpretacija. Kai serijos sąlygos yra susijusios, elektroniniai komponentai sukuria 1% nelygybę per bitų laiką; taigi gps skleidžiami signalai sklinda šviesos greičiu, kas nustato maždaug trijų metrų gedimą, tai yra laikoma labai mažu gedimu, kai naudojamas gps signalas.
Tikslumą galima pagerinti naudojant P(Y) signalą, rodantį tą patį rezultatą, kuris sudaro 1% laiko, P(Y) signalas, esant dideliam našumui, rodo tikslią maždaug 30 centimetrų išvadą.
GPS matavimų tikslumui įtakos turi gedimai, kylantys dėl elektronikos. Šiuos matavimo būdus galima patobulinti naudojant programinę įrangą ir metodus, naudojamus realiuoju laiku.
Jei norite sužinoti apie GPS evoliuciją, kviečiu žiūrėti šį audiovizualinį turinį.
GPS istorijos paklaidos ribose galime apsvarstyti:
- Signalo skleidimo jonosferoje ir troposferoje delsimas.
- Signalai, kurie tuo pačiu metu dalinami pastatuose ir kalnuose ir grąžinami.
- Gedimai orbitose, kur tų pačių informacija nėra tiksli.
- Stebimų palydovų skaičius.
- Matomų palydovų išsidėstymo nelygybė.
- Klaidos vidiniuose GPS laikrodžiuose.
Elementai, kurie įsiterpia į skleidžiamų duomenų klaidas.
Elementai, susiję su klaidomis, įvykusiomis GPS istorijoje, yra susiję su:
Unikalios palydovinės klaidos GPS istorijoje
- Klaidos orbitose: Orbitoms valdyti reikalingi tinkami elementai, kadangi palydovai neturi tiesioginės linijos į Kleperio orbitą, kuri yra laikoma normalia, todėl procesas nutrūksta dėl žinių trūkumo. energijos, turinčios įtakos kiekvienam palydovui.
- Vidinio laikrodžio gedimai: tai susiję su vidinių laikrodžių laiko pasikeitimu, kurį sukelia osciliatorių praradimas ir tų, kuriuos sukelia santykinių efektų judėjimas, dėl kurio atsiranda didelis skirtumas tarp nustatytas laikas ir palydovas.
- Padėties klaidos: Tai saugumo trūkumas, atsirandantis dėl vietos, kaip išvados dėl padėties tikslumo ir pasirinktų palydovų trūkumo.
Perdavimo formų klaidos GPS istorijoje
- Jonosferos armatūros gedimai: Tai susiję su GPS dažniu, jo sutvirtinimo paklaida atsiranda nuo 50 metrų iki 1 metro, jonosferos stipris priklauso nuo kiekvieno atliekamo matavimo reguliarumo ir apytikslio poveikio.
- Troposferos sutvirtinimo gedimai: šios paklaidos žymi ribą nuo 2 iki 25 metrų, tai yra atskirta nuo matavimo reguliarumo. Tačiau šią klaidą galima ištaisyti naudojant kitus troposferos modelius.
- Daugiatakis: tokiu būdu signalas gali patekti naudojant du skirtingus šaltinius, nors dėl to signalas gali nutrūkti. Matuojant paviršius pastebimas Multipath naudojimas, norint neįvertinti jo formos, galima naudoti anteną, kuri dirba su signalais, kuriuos ji gauna iš skirtingų aplinkų.
Klaidos, tiesiogiai susijusios su gps istorijos informacijos gavimu
- Triukšmas: Triukšmas yra susijęs su informacijos kiekiu ir laiku, kurio reikia tiksliai jai gauti, to reikia laikytis norint tiksliai gauti matavimus.
- Antenos informacijos centrai: jei randama žinoma klaida dėl antenos vaidmens matavime, taškai panaikinami, kai matavimai yra tikslūs, antenos išlygiuojamos ta pačia kryptimi, kad būtų gauti norimi rezultatai.
GPS prijungimas prie mobiliųjų telefonų
Šiuo metu gps naudojimas telefonuose įgavo didelį bumą, jis pradėtas naudoti išmaniuosiuose telefonuose, labai naudingas prašant adreso, naudojant gps atsirado programinis metodas įvairiems tipams ir modeliams, taip pat įvairių tipų verslui, kuriam reikia naudotis mobiliaisiais telefonais.
Tai suteikia mums galimybę per žemėlapį žinoti vietas, kur yra draugai ir šeima, tereikia turėti reikiamą platformą.
GPS įtraukimas į laikrodžius
Technologijų pažanga šiandien leido užleisti vietą išmaniesiems laikrodžiams su GPS, juos galima naudoti su išmaniaisiais telefonais, jei kalbame, pavyzdžiui, apie sportinius laikrodžius ar apyrankes, kurios neturi ekrano.
Kaip ir išmanieji telefonai, tai leidžia sužinoti norimų žmonių buvimo vietą, tereikia turėti reikiamą aplikaciją ir platformą.
Reliatyvumo teorija ir GPS
GPS palydovuose laikrodžiai turi būti susieti su vietomis žemėje, todėl reikia atsižvelgti į bendrąją ir specialiąją reliatyvumo teoriją, kurių poveikis yra: laikas, dažnio pokyčiai ir ekscentriškumas.
Kita vertus, laiko atžvilgiu palydovo greitis svyruoja tarp 1 dalies iš 10, dėl šio išsiplėtimo palydovo laikrodis yra maždaug 5 dalimis iš 10 greitesnis.
Kalbant apie erdvinį ir bendrąjį reliatyvumo teoriją, pradedant nuo reliatyvumo teorijos, kadangi jis nuolat juda, o jo rodomas aukštis turi įtakos laikrodžių greičiui, bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad laikrodis, esantis arčiau to, ką nori matuoti, bus daug lėtesnis nei vienas. tai yra toliau, jei susietume tai tiesiogiai su GPS, tai, ką norite gauti informaciją, yra arčiau žemės nei palydovai.
GPS naudojimas dabar tapo puikia priemone tiek santykiams, tiek darbui, todėl būtina žinoti, kaip jis veikia nuo pat pradžių, kad žinotumėte jo taikymo sritį ir išnaudotumėte visas galimybes.