Historie om gps eller globalt posisjoneringssystem

Visste du at GPS består av 24 satellitter? I denne artikkelen vil vi vise deg historien til gps, så vel som dens utvikling fra opprettelsen til i dag.

GPS-historikk

GPS, Global Positioning System, som har det opprinnelige navnet Navstar GPS: Det er en metode som søker å finne plasseringen på jorden til enhver person eller bil nøyaktig.

Dette systemet ble opprettet av USAs forsvarsdepartement. Den tilhører for tiden United States Space Force. For å oppnå ønsket posisjon, bruker navigatoren bruk av fire eller flere satellitter, samt trilaterering.

For driften trenger GPS minst 24 satellitter omtrent til disposisjon i bane over jorden, i en høyde på rundt 20000 XNUMX kilometer. Den fordeler banene sine på en slik måte at den kan disponere fire satellitter identifisert på hele jorden.

På 1960-tallet klarte OMEGA-systemet, kjent som Terrestrial Navigation System, basert på signaler fra noen få bakkestasjoner, å innta førsteplassen i verdens radionavigasjonssystem. Men ettersom disse systemene presenterte visse begrensninger, så de behovet for å søke en større respons i navigasjonen som var mer nøyaktig, og dermed startet historien til GPS.

De væpnede styrkene i USA benyttet seg av disse navigasjonsfremskrittene i gps-historien ved å bruke satellitter som gjorde det mulig for dem å visualisere nøyaktige og punktlige posisjoner.

Systemet som ble brukt måtte oppfylle visse bestemmelser for å bli utført. Ha globalitet; i dette tilfellet måtte kloden være fullstendig omsluttet, være vedvarende og arbeidet hans måtte være kontinuerlig, uten å bli forstyrret eller begrenset av den atmosfæriske tilstanden. I tillegg til å være energisk for å la det være presist.

I 1964 var et nytt system kalt Transit i arbeid, og i 1967 ble det brukt av militæret til kommersiell bruk.

Dette systemet ble strukturert av seks satellitter med lav polar bane, med 1074 km høyde. De gjorde det mulig å oppnå verdensomspennende dekning, men ikke vedvarende. Muligheten for plassering var ikke konstant, tilgang til satellitter ble gitt omtrent annenhver time. For å beregne posisjonen måtte den overvåkes hvert 15. minutt for å forhindre at den mistet rekkevidden.

Den amerikanske marinen, i 1967, avanserte med en satellitt kalt Timation, den viste den påståelige muligheten for å plassere eksakte klokker i verdensrommet som ville gi konsistente data, et fremskritt som gikk hånd i hånd med GPS.

I 1973 ble programmene som USAs marine og luftvåpen jobbet med, forent og det såkalte navigasjonsteknologiprogrammet ble lansert, som betyr navigasjonsteknologiprogrammet.

Fra 1978 til 1985 avduket de og hadde åtte Navstar-eksperimentsatellitter. Etter dem dukket nye generasjoner opp, inntil de nådde konstellasjonen som for tiden er kjent som den første operasjonelle kapasiteten, et navn gitt i desember 1993, med en total og nyttig kapasitet innen år 1995.

I 2009 utviklet USA en tjeneste som gjorde det mulig å etablere stillingen og hjelpe ICAO, som ikke nektet å akseptere tilbudet. Slik ble historien til gps litt etter litt dannet.

Kjennetegn og former som ble utviklet i gps-historien

• Den har 24 konstellasjonssatellitter som representerer mellom 4 og 6 baner.
• Den har en høyde på 20200 km.
• Perioden er mellom 12 sideriske timer.
• Den har en helning på omtrent 55 °.
• Gir en gunstig levetid på 8 år.
• Dens dekning er over hele verden.
• Brukerkapasiteten har ingen begrensninger.
• Innenfor koordinatsystemet fungerer den med 8000.

signal i gps-historien

Innenfor GPS-historien finner vi at den kontinuerlig sender en navigasjonsmelding med omtrent 50 bits per sekund i sin 1600 MHz mikrobølgeoverføringsstruktur. For FM-radio sendes det mellom 86 og 109 MHz og for wi-fi fungerer det med omtrentlige 5000 MHz og 2500 MHz, i seg selv sender satellittene som helhet 1600 MHz for L1-signalet og 1228 for L2-signalet.

Dette gps-signalet gir klokkeslettet, tiden som tilsvarer hver uke, ved hjelp av en atomklokke som er inne i satellitten, den viser også nummeret på hver uke, og designer en referanse som lar deg oppdage om satellitten har noen feil.

Sendingene er 30 sekunder lange med 1500 biter med data tilgjengelig. Datanumrene er etablert ved høyhastighets pseudo-tilfeldig sporing som karakteriserer hver satellitt.

Sendingen er tidsbestemt, den begynner og slutter på samme tid, som indikert av klokken inne i satellitten. Først blir informasjonsmottakeren informert om den eksisterende koblingen mellom satellittklokken og tiden angitt av GPS, og i andre øyeblikk sender den informasjonen til avsenderen av satellittens nøyaktige bane.

GPS-systemets utviklingsmåte

• Nytt signal for sivilt bruk er lagt til på L1.
• På samme måte legges et nytt sivilt signal til L5 med en tilnærmet 1177 MHz.
• I tillegg etableres en omsorgsform for de nye skiltene til Trygghet for livet-tjenester.
• Gir bedre signalfordeling.
• Forbedrer signalstyrken.
• Det gjøres en økning i overvåkingsboksene, de stiger til 12.
• Få tilgang til sammenhengen med Galileos L1-kontinuum.
• Møt linjene til kunder, enten det er militært eller sivilt i bruken av gps.
• Bestemmer gps III-forespørsler i henhold til driftsformene.
• Det legger til rette for de nødvendige tillatelsene i den fremtidige transformasjonen for å tilfredsstille forespørslene som brukere er villige til å komme med frem til 2030.

Dette systemet har oppnådd et stort fremskritt som har tillatt å aktivt etablere en plassering i omfanget av dataene, som lar klienten nøyaktig bestemme bevegelsen til den velkjente Mobile Mapping.

Med denne metoden brukes 3D-kartografi, gjennom en skanner som har en laser, målinger av kameraer, sensorer, gnss-systemer gjøres, de gjør det mulig å nøyaktig identifisere, hånd i hånd med sine tre lokaliseringsteknologier: IMU, GNSS og Odometer, som de oppnår et signalområde, selv på de stedene hvor det ikke er bra.

hvordan gps fungerer

Historien til gps har vist store fremskritt, innenfor dem er funksjonene deres oppdatert, blant dem er det verdt å fremheve:

• Innenfor funksjonene markerer GPS et mønster som kalles ephemeris, som er grunnen til at hver enkelt sender sine egne individuelt, der satellittens levetid er etablert. hvordan det er i verdensrommet, dets tid, dets doppler-innhold, blant annet.
• De separate satellittene viser at den som har ansvaret for å motta informasjonen befinner seg i et spesifikt rom på overflaten av sfæren, dens nord er den samme satellitten og radioen er den nøyaktige avstanden til mottakeren.
• Når informasjonen som sendes ut av to av satellittene er mottatt, kan det etableres en kontur som er resultatet av de to sfærene i et spesifikt rom, der mottakeren befinner seg.
• Når informasjonen fra satellitt nummer tre mottas, forsvinner feilen som hindrer klokkene i å være relatert til hverandre og gps-mottakerne, og oppnår en presis 3D-posisjon.

Hvis du ønsker å berike deg selv med et annet teknologisk tema, inviterer jeg deg til å følge lenken Satellitt-teknologi

Påliteligheten til informasjonen som sendes ut av en gps

Siden GPS-en har en militær linje, i USA, holder forsvarsdepartementet sannsynligheten for å anta en liten en tilfeldig, som kan endres mellom 15 og 100 m. Men for øyeblikket brukes ikke denne drevne feilen, den nøyaktige og presise informasjonen som sendes av GPS er relatert til antall satellitter som kan observeres på et bestemt tidspunkt.

Hvis informasjonen som mottas er mellom syv og ni satellitter og de er inkonsekvente, er målingene deres under, det kan være mellom 2 meter i 95 % av tiden, hvis GDPS-systemet tvert imot brukes, er målingens nøyaktighet mye bedre, siden det representerer 97 % av omstendighetene.

Påliteligheten til dataene som leveres av en gps avhenger av dens form for posisjon, for å nøyaktig og presist måle plasseringen av mottakerne.

Som vi kan se, er det mange fremskritt som skjer i GPS-historien.

Opprinnelsen til gps-feil i historien din 

Informasjonen som en gps måler trenger for øyeblikket, plasseringen av satellitten og forsinkelsen i signalet som mottas. Nøyaktigheten skyldes nøyaktigheten til posisjonen og forsinkelsen til signalet.

Ved oppdagelse av forsinkelsen relaterer den som er ansvarlig for å motta informasjonen et antall biter sendt av satellitten med en personlig tolkning. Når vilkårene i serien er relatert, etablerer de elektroniske komponentene en ulikhet på 1 % på litt tid; derfor strekker signalene som sendes ut av gps seg ut med lyshastigheten, som etablerer en feil på omtrent tre meter, det regnes som en veldig liten feil når gps-signalet brukes.

Nøyaktigheten kan forbedres ved å bruke et P(Y)-signal, som viser det samme resultatet, som representerer 1 % av tiden, P(Y)-signalet, i høy ytelse, viser en nøyaktig konklusjon på omtrent 30 centimeter.

Nøyaktigheten til gps-målingene påvirkes av feilene som oppstår fra elektronikken. Disse måtene å måle på kan forbedres ved bruk av programvare og metoder som brukes i sanntid.

Hvis du vil vite om utviklingen av GPS, inviterer jeg deg til å se følgende audiovisuelle innhold.

Innenfor feilmarginen i gps-historien kan vi vurdere:

• Forsinkelse i signalutslipp i ionosfæren og troposfæren.
• Signaler som deles samtidig i bygninger og fjell og returneres.
• Feil i banene, hvor informasjonen til de samme ikke er nøyaktig.
• Antall observerbare satellitter.
• Ulikhet i plasseringen av satellittene som kan sees.
• Feil i de interne gps-klokkene.

Elementer som griper inn i feilene til de utsendte dataene.

Elementene involvert i feilene som har oppstått i historien til gps er relatert til:

Unike satellittfeil i gps-historien

• Feil i banene: Det er nødvendig med tilstrekkelige elementer for å drive banene, siden satellittene ikke har en direkte linje til den kleperiske banen, som er det som anses som normalt, har dette som konsekvens at prosessen avbrytes på grunn av manglende kunnskap om energien som påvirker hver satellitt.
• Feil i den interne klokken: Det er relatert til endringen i tiden til de interne klokkene som er forårsaket av tap av oscillatorene og de som er forårsaket av bevegelsen av relative effekter, noe som fører til en stor forskjell mellom tid som er etablert og satellitten.
• Posisjonsfeil: Det er mangelen på sikkerhet som oppstår fra plasseringen som en slutning fra mangelen på posisjonsnøyaktighet og de valgte satellittene.

Feil i overføringsformene i gps-historien

• Feil i den ionosfæriske armeringen: Det er relatert til GPS-frekvensen, feilen i armeringen vises fra 50 meter til 1 meter, den ionosfæriske styrken avhenger av regulariteten og den omtrentlige effekten av hver måling som gjøres.
• Feil i den troposfæriske armeringen: Disse feilene markerer en margin mellom 2 og 25 meter, denne skilles fra regelmessigheten til målingen. Denne feilen kan imidlertid korrigeres ved hjelp av andre troposfæriske modeller.
• Multipath: På denne måten kan signalet ankomme ved hjelp av to forskjellige kilder, selv om dette kan føre til at signalet blir avbrutt. Bruken av Multipath legges merke til ved måling av overflater, for å undervurdere formen kan det brukes en antenne som fungerer med signalene den mottar fra forskjellige miljøer.

Feil direkte knyttet til mottak av informasjon i gps-historikken

• Støy: Støy er relatert til mengden informasjon og tiden det tar å få den nøyaktig, dette må følges for å oppnå nøyaktige målinger.
• Antenneinformasjonssentre: Hvis det oppdages en kjent feil i rollen til antennen i målingen, kanselleres punktene, når målingene er nøyaktige, justeres antennene i samme retning for å oppnå de ønskede resultatene.

Inkorporering av gps til mobiltelefoner

For tiden har bruken av gps i telefoner fått en stor oppblomstring, den har blitt introdusert i smarttelefoner, og er svært nyttig ved forespørsel om adresse, bruken av gps har gitt opphav til en programvaremetode for ulike typer og modeller, samt de ulike typene virksomheter som krever bruk av mobiltelefoner.

Det gir oss muligheten til å kjenne stedene der venner og familie er gjennom et kart, det er bare nødvendig å ha den nødvendige plattformen.

Inkorporering av GPS i klokker

Teknologiens fremskritt i dag har gjort det mulig å vike for smartklokker med GPS inkludert, de kan brukes med smarttelefoner om vi for eksempel refererer til sportsklokker eller armbånd som ikke har skjerm.

I likhet med smarttelefoner lar dette oss vite plasseringen til personene vi ønsker, det er bare nødvendig å ha den nødvendige applikasjonen og plattformen.

Relativitetsteorien og GPS

I gps-satellitter må klokkene være relatert til plasseringene på bakken, så den generelle og spesielle relativitetsteorien må vurderes, effektene de gir er: tid, frekvensendringer og eksentrisitet.

På den annen side, når det gjelder tid, svinger hastigheten til satellitten mellom 1 del av 10, denne utvidelsen resulterer i at satellittklokken er i omtrentlig 5 deler av 10 raskere.

Når det gjelder romlig og generell relativitetsteori, med utgangspunkt i relativitetsteorien, fordi den konstant er i bevegelse og høyden den representerer, påvirker hastigheten på klokkene, sier generell relativitet at en klokke nærmere det den ønsker å måle vil være mye langsommere enn en det er lenger unna, hvis vi relaterer det direkte til GPS-en, er det du ønsker å få informasjonen nærmere jorden enn til satellittene.

Bruk av gps har nå blitt et flott verktøy, både for relasjoner og jobb, derfor er det nødvendig å vite hvordan det fungerer fra opprinnelsen for å kjenne omfanget og få mest mulig ut av det.