GPS'in 24 uydudan oluştuğunu biliyor muydunuz? Bu yazıda size göstereceğiz gps'in tarihi, hem de yaratılışından günümüze evrimi.
GPS geçmişi
Orijinal adı Navstar GPS olan GPS, Global Konumlandırma Sistemi: Herhangi bir kişinin veya arabanın Dünya üzerindeki yerini tam olarak belirlemeye çalışan bir yöntemdir.
Bu sistem Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından oluşturulmuştur. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri Uzay Kuvvetleri'ne aittir. İstenen konumu elde etmek için, gezgin, trilaterasyonun yanı sıra dört veya daha fazla uydunun kullanımını kullanır.
GPS'in çalışması için, yaklaşık 24 kilometre yükseklikte, Dünya'nın üzerinde yörüngede yaklaşık olarak emrinde en az 20000 uyduya ihtiyacı var. Yörüngelerini, emrinde tüm dünyada tanımlanmış dört uyduya sahip olacak şekilde dağıtır.
1960'lara gelindiğinde, Karasal Navigasyon Sistemi olarak bilinen, birkaç karasal istasyonun verdiği sinyallere dayanan OMEGA sistemi, dünya radyo navigasyon sisteminde ilk sırayı almayı başardı. Bununla birlikte, bu sistemler belirli kısıtlamalar sunduğundan, navigasyonda daha doğru olan daha büyük bir yanıt arama ihtiyacını gördüler ve böylece GPS tarihini başlattılar.
Amerika Birleşik Devletleri Silahlı Kuvvetleri, GPS tarihindeki bu navigasyon ilerlemelerinden, kesin ve dakik konumları görselleştirmesine izin veren uyduları kullanarak yararlandı.
Kullanılan sistemin uygulanabilmesi için belirli hükümleri karşılaması gerekiyordu. Küreselliğe sahip; bu durumda kürenin tamamen kuşatılması, ısrarcı olması ve çalışmasının atmosferik durum tarafından rahatsız edilmeden veya sınırlandırılmadan sürekli olması gerekiyordu. Kesin olmasına izin vermek için enerjik olmanın yanı sıra.
1964'te Transit adlı yeni bir sistem üzerinde çalışıldı ve 1967'de ordu tarafından ticari kullanım için kullanıldı.
Bu sistem, 1074 km yükseklikte, düşük kutupsal yörüngeye sahip altı uydu tarafından yapılandırıldı. Dünya çapında kapsama sağlanmasına izin verdiler, ancak kalıcı değiller. Konum olasılığı sabit değildi, yaklaşık iki saatte bir uydulara erişim sağlandı. Konumunu hesaplamak için, menzilini kaybetmesini önlemek için her 15 dakikada bir izlenmesi gerekiyordu.
ABD Donanması, 1967'de Timation adlı bir uydu ile ilerlerken, GPS ile el ele giden bir ilerleme olan, tutarlı veriler sağlayacak kesin saatleri uzaya yerleştirmenin iddialı olasılığını gösterdi.
1973 yılında Amerika Birleşik Devletleri Deniz ve Hava Kuvvetlerinin birlikte çalıştığı programlar birleştirildi ve Navigasyon Teknolojisi Programı anlamına gelen Navigasyon Teknolojisi Programı adı verilen program yayınlandı.
1978'den 1985'e kadar, sekiz Navstar deney uydusunu tanıttılar ve sahip oldular. Onlardan sonra, 1993 yılına kadar toplam ve faydalı kapasiteye sahip, Aralık 1995'te verilen ve şu anda ilk operasyonel kapasite olarak bilinen takımyıldızına ulaşana kadar yeni nesiller ortaya çıktı.
2009'da Amerika Birleşik Devletleri, teklifi kabul etmeyi reddetmeyen pozisyonun oluşturulmasına ve ICAO'ya yardım edilmesine izin veren bir hizmet geliştirdi. Böylece yavaş yavaş gps tarihi oluştu.
GPS tarihinde geliştirilen özellikler ve formlar
- 24 ila 4 yörüngeyi temsil eden 6 takımyıldız uydusuna sahiptir.
- 20200 km yüksekliğe sahiptir.
- Periyodu 12 yıldız saati arasındadır.
- Yaklaşık 55 ° eğime sahiptir.
- 8 yıllık avantajlı bir ömür sağlar.
- Kapsamı dünya çapındadır.
- Kullanıcı kapasitesinin sınırı yoktur.
- Koordinat sistemi içerisinde 8000 ile çalışır.
gps geçmişinde sinyal
GPS tarihi içinde, 50 MHz mikrodalga transfer yapısında sürekli olarak saniyede yaklaşık 1600 bit hızla bir navigasyon mesajı gönderdiğini görüyoruz. FM radyo için 86 ile 109 MHz arasında gönderilir ve wi-fi için yaklaşık 5000 MHz ve 2500 MHz ile çalışır, kendi içinde uydular bir bütün olarak L1600 sinyali için 1 MHz ve L1228 sinyali için 2 gönderir.
Bu gps sinyali uydunun içinde bulunan bir atom saatini kullanarak zamanı, her haftaya karşılık gelen zamanı sağlar, ayrıca her haftanın numarasını da gösterir ve uyduda herhangi bir arıza olup olmadığını keşfetmenizi sağlayan bir referans tasarlar.
Yayınları, 30 bit veri ile 1500 saniye uzunluğundadır. Veri numaraları, her bir uyduyu karakterize eden yüksek hızlı sözde rastgele izleme ile belirlenir.
Yayını zamanlıdır, uydunun içindeki saatin gösterdiği gibi aynı anda başlar ve biter. İlk olarak bilgi alıcısı, uydu saati ile GPS'in gösterdiği saat arasındaki mevcut bağlantıdan haberdar edilir ve ikinci bir anda uydunun tam yörüngesinin bilgisini vericiye gönderir.
gps sistemi evrim yolu
- L1'e sivil kullanım için yeni bir sinyal eklendi.
- Aynı şekilde L5'e yaklaşık 1177 MHz'lik yeni bir sivil sinyal eklendi.
- Ayrıca, Security for Life hizmetlerinin yeni belirtileri için bir bakım şekli oluşturulmuştur.
- Daha iyi sinyal dağılımı sağlar.
- Sinyal gücünü iyileştirir.
- İzleme kutularında bir artış yapılır, 12'ye çıkarlar.
- Galileo'nun L1 sürekliliği ile karşılıklı ilişkiye erişin.
- Gps kullanımında ister askeri ister sivil müşterilerin hatlarıyla tanışın.
- Çalışma şekillerine göre gps III isteklerini belirler.
- Kullanıcıların 2030 yılına kadar yapmak istedikleri talepleri karşılamak için gelecekteki dönüşümde gerekli izinleri kolaylaştırır.
Bu sistem, veri kapsamında aktif olarak bir konum oluşturmaya izin veren ve müşterinin iyi bilinen Mobil Haritalamanın hareketini doğru bir şekilde belirlemesine olanak tanıyan büyük bir ilerleme elde etti.
Bu yöntem ile 3 boyutlu haritacılık kullanılmakta, lazerli bir tarayıcı aracılığıyla kameralar, sensörler, gnss sistemlerinin ölçümleri yapılmakta, bunlar, üç konum teknolojisi ile el ele, doğru bir şekilde tanımlamaya izin vermektedir: IMU, GNSS ve Odometer, kim iyi olmadığı yerlerde bile bir sinyal aralığı elde ederler.
gps nasıl çalışır
GPS tarihi büyük ilerlemeler göstermiştir, içlerinde işlevleri güncellenmiştir, aralarında vurgulamaya değer:
- GPS, işlevleri içinde, efemeris adı verilen bir deseni işaretler, bu nedenle her biri kendi uydusunu kendi başına gönderir, bu da uydunun ömrünü oluşturur. uzayda nasıl olduğu, zamanı, doppler içeriği, diğerleri arasında.
- Ayrı uydular, bilgiyi almaktan sorumlu olanın kürenin yüzeyinde belirli bir boşlukta bulunduğunu, kuzeyinin aynı uydu olduğunu ve radyosunun alıcıya tam mesafe olduğunu göstermektedir.
- İki uydu tarafından yayılan bilgi alındığında, alıcının bulunduğu belirli bir uzayda iki kürenin sonucu olan bir kontur oluşturulabilir.
- Üç numaralı uydudan bilgi alındığında, saatlerin birbiriyle ve gps alıcılarının birbiriyle ilişki kurmasını engelleyen arıza ortadan kalkarak kesin bir 3 boyutlu konum elde edilir.
Kendinizi başka bir teknolojik konu ile zenginleştirmek istiyorsanız, sizi bağlantıyı takip etmeye davet ediyorum. Uydu teknolojisi
GPS tarafından yayılan bilgilerin güvenilirliği
GPS'in askeri bir hattı olduğundan, Amerika Birleşik Devletleri'nde Savunma Bakanlığı, 15 ila 100 m arasında değiştirilebilen rastgele küçük bir tane varsayma olasılığını tutar. Ancak şu anda bu tahrikli hata kullanılmamaktadır, GPS tarafından gönderilen kesin ve kesin bilgi, belirli bir zamanda gözlemlenebilen uydu sayısı ile ilgilidir.
Alınan bilgiler yedi ile dokuz uydu arasında ise ve tutarsız ise ölçümleri aşağıdadır, zamanın %2'inde 95 metre arasında olabilir, aksine GDPS sistemi kullanılıyorsa ölçüm doğruluğu çok fazladır. daha iyi, çünkü koşulların %97'sini temsil ediyor.
Bir gps tarafından sağlanan verilerin güvenilirliği, alıcıların konumunu doğru ve hassas bir şekilde ölçmek için konumunun biçimine bağlıdır.
Gördüğümüz gibi, GPS tarihinde meydana gelen birçok gelişme var.
Geçmişinizdeki gps hatasının kaynağı
Bir gps'in o anda ölçtüğü bilgiler, uydunun konumu ve alınan sinyaldeki gecikme. Doğruluğu, konumun doğruluğundan ve sinyalin gecikmesinden kaynaklanmaktadır.
Gecikmeyi tespit ederken, bilgiyi almaktan sorumlu kişi, uydu tarafından gönderilen bir dizi biti kişisel bir yorumla ilişkilendirir. Serinin terimleri ilişkilendirildiğinde, elektronik bileşenler bir bit zamanında %1'lik eşitsizlik kurar; bu nedenle gps tarafından yayılan sinyaller ışık hızında uzar ve bu da yaklaşık üç metrelik bir arıza oluşturur, gps sinyali kullanıldığında çok küçük bir arıza olarak kabul edilir.
Doğruluk, zamanın %1'ini temsil eden aynı sonucu gösteren bir P(Y) sinyali kullanılarak geliştirilebilir, P(Y) sinyali yüksek performansta yaklaşık 30 santimetrelik doğru bir sonuç gösterir.
GPS ölçümlerinin doğruluğu, elektronikten kaynaklanan arızalardan etkilenir. Bu ölçme yöntemleri, gerçek zamanlı olarak kullanılan yazılım ve yöntemlerin kullanılmasıyla geliştirilebilir.
GPS'in evrimi hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, sizi aşağıdaki görsel-işitsel içeriği izlemeye davet ediyorum.
GPS tarihindeki hata payı içinde şunları düşünebiliriz:
- İyonosfer ve troposferde sinyal emisyonunda gecikme.
- Binalarda ve dağlarda aynı anda paylaşılan ve döndürülen sinyaller.
- Aynı olanların bilgilerinin kesin olmadığı yörüngelerdeki hatalar.
- Gözlenebilir uydu sayısı.
- İzlenebilir uyduların konumlarındaki eşitsizlik.
- Dahili gps saatlerindeki hatalar.
Yayılan verilerin hatalarına müdahale eden unsurlar.
gps tarihinde meydana gelen hatalara dahil olan unsurlar şunlarla ilgilidir:
gps geçmişindeki benzersiz uydu hataları
- Yörüngelerdeki hatalar: Yörüngeleri sürmek için yeterli elemanlar gereklidir, çünkü uyduların Kleper yörüngesine doğrudan bir hattı yoktur ki bu normal kabul edilir, bu da sürecin bilgi eksikliği nedeniyle kesintiye uğraması sonucunu doğurur. Her uyduyu etkileyen enerji.
- Dahili saatteki arızalar: Osilatörlerin kaybından kaynaklanan dahili saatlerin zamanındaki değişiklik ile ilgili etkilerin hareketinden kaynaklananlar ile ilgilidir, bu da sonuç olarak arasında büyük bir fark yaratır. kurulan zaman ve uydu.
- Konum hataları: Konum doğruluğunun ve seçilen uyduların eksikliğinden bir çıkarım olarak konumdan kaynaklanan güvenlik eksikliğidir.
GPS tarihindeki iletim biçimlerindeki hatalar
- İyonosferik takviyedeki hatalar: GPS frekansı ile ilgilidir, takviyesindeki hata 50 metreden 1 metreye kadar görünür, iyonosferik kuvvet yapılan her ölçümün düzenliliğine ve yaklaşık etkisine bağlıdır.
- Troposferik donatıdaki hatalar: Bu hatalar, 2 ile 25 metre arasında bir marjı işaretler, bu, ölçümün düzenliliğinden ayrılır. Ancak bu hata diğer troposferik modeller kullanılarak düzeltilebilir.
- Multipath: Bu yol, sinyalin kesilmesine neden olabilse de, sinyalin iki farklı kaynak kullanarak ulaşmasını sağlar. Yüzeyleri ölçerken Multipath kullanımı fark edilir, şeklini hafife almak için farklı ortamlardan aldığı sinyallerle çalışan bir anten kullanılabilir.
GPS geçmişindeki bilgilerin alınmasıyla doğrudan ilgili hatalar
- Gürültüler: Gürültü, bilginin miktarı ve doğru bir şekilde elde edilmesi için gereken süre ile ilgilidir, ölçümlerin doğru bir şekilde elde edilmesi için buna uyulması gerekir.
- Anten Bilgi Merkezleri: Antenin ölçümdeki rolünde bilinen bir hata bulunursa noktalar iptal edilir, ölçümler doğru olduğunda istenilen sonuçların alınması için antenler aynı yöne hizalanır.
Cep telefonlarına gps eklenmesi
Şu anda telefonlarda gps kullanımı büyük bir patlama yaşadı, akıllı telefonlarda kullanılmaya başlandı, adres istendiğinde çok kullanışlı oldu, gps kullanımı farklı tür ve modeller için bir yazılım yönteminin yanı sıra ortaya çıkmasına neden oldu. cep telefonu kullanımını gerektiren farklı işletme türleri.
Arkadaşların ve ailenin nerede olduğunu bir harita aracılığıyla bilme imkanı veriyor, sadece gerekli platforma sahip olmak gerekiyor.
GPS'in saatlere dahil edilmesi
Günümüzde teknolojinin gelişmesi, yerini GPS'li akıllı saatlere bırakmayı mümkün kılmıştır, örneğin spor saatleri veya ekranı olmayan bilezikleri kastedecek olursak akıllı telefonlar ile kullanılabilirler.
Akıllı telefonlar gibi bu da istediğimiz kişilerin yerini bilmemizi sağlıyor, sadece gerekli uygulama ve platforma sahip olmamız gerekiyor.
Görelilik Teorisi ve GPS
GPS uydularında, saatlerin yerdeki konumlarla ilgili olması gerekir, bu nedenle genel ve özel görelilik teorisi dikkate alınmalıdır, sağladıkları etkiler şunlardır: zaman, frekans değişiklikleri ve eksantriklik.
Öte yandan, zaman açısından, uydunun hızı 1'da 10 parça arasında salınır, bu genişleme uydu saatinin 5'da 10 parça daha hızlı olmasına neden olur.
Uzamsal ve genel görelilik ile ilgili olarak, görelilik teorisinden yola çıkarak, sürekli hareket halinde olduğu ve temsil ettiği yükseklik saatlerin hızını etkilediği için, genel görelilik, ölçmek istediği şeye daha yakın bir saatin, bir saatin çok daha yavaş olacağını belirtir. yani daha uzak, doğrudan gps ile ilişkilendirirsek, bilgiyi almak istediğiniz şey dünyaya uydulardan daha yakındır.
GPS kullanımı artık hem ilişkiler hem de iş için harika bir araç haline geldi, bu nedenle kapsamını bilmek ve ondan en iyi şekilde yararlanmak için kökeninden nasıl çalıştığını bilmek gerekiyor.