Bạn có biết rằng GPS được tạo thành từ 24 vệ tinh? Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn thấy lịch sử của gps, cũng như quá trình phát triển của nó từ khi tạo ra nó cho đến nay.
Lịch sử GPS
Hệ thống Định vị Toàn cầu GPS, có tên ban đầu là Navstar GPS: Đây là một phương pháp tìm cách xác định chính xác vị trí trên Trái đất của bất kỳ người hoặc ô tô nào.
Hệ thống này được tạo ra bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Nó hiện thuộc về Lực lượng Không gian Hoa Kỳ. Để đạt được vị trí mong muốn, người điều hướng sử dụng việc sử dụng bốn hoặc nhiều vệ tinh, cũng như bộ ba vệ tinh.
Để hoạt động, GPS cần ít nhất 24 vệ tinh có thể sử dụng trong quỹ đạo phía trên Trái đất, ở độ cao khoảng 20000 km. Nó phân bố quỹ đạo của mình theo cách mà nó có thể sử dụng bốn vệ tinh được xác định trên toàn trái đất.
Đến những năm 1960, hệ thống OMEGA, được gọi là Hệ thống dẫn đường trên mặt đất, dựa trên tín hiệu từ một vài trạm trên mặt đất, đã chiếm vị trí đầu tiên trong hệ thống định vị vô tuyến thế giới. Tuy nhiên, khi các hệ thống này đưa ra những hạn chế nhất định, họ thấy cần phải tìm kiếm một phản ứng lớn hơn trong việc điều hướng chính xác hơn, do đó bắt đầu lịch sử của GPS.
Lực lượng vũ trang của Hoa Kỳ đã sử dụng những tiến bộ điều hướng này trong lịch sử của gps bằng cách sử dụng vệ tinh cho phép nó hình dung các vị trí chính xác và đúng giờ.
Hệ thống được sử dụng phải đáp ứng các điều khoản nhất định để được thực thi. Có tính toàn cầu; trong trường hợp này, quả địa cầu phải được bao bọc hoàn toàn, phải bền bỉ và công việc của anh ta phải liên tục, không bị ảnh hưởng hoặc giới hạn bởi trạng thái khí quyển. Cũng như tràn đầy năng lượng để cho phép nó được chính xác.
Năm 1964, một hệ thống mới tên là Transit được đưa vào hoạt động, và đến năm 1967 nó được quân đội sử dụng cho mục đích thương mại.
Hệ thống này được cấu trúc bởi sáu vệ tinh của quỹ đạo cực thấp, với độ cao 1074 km. Họ đã cho phép đạt được mức độ phủ sóng trên toàn thế giới, nhưng không liên tục. Khả năng xác định vị trí của nó là không thay đổi, quyền truy cập vào các vệ tinh được cung cấp khoảng hai giờ một lần. Để tính toán vị trí của nó, nó phải được theo dõi 15 phút một lần để ngăn nó mất tầm hoạt động.
Hải quân Hoa Kỳ, vào năm 1967, đã cải tiến với một vệ tinh có tên là Timation, nó cho thấy khả năng quyết đoán trong việc đặt đồng hồ chính xác trong không gian để cung cấp dữ liệu nhất quán, một tiến bộ đi đôi với GPS.
Năm 1973, các chương trình mà Hải quân và Không quân Hoa Kỳ làm việc đã được thống nhất và cái gọi là Chương trình Công nghệ Điều hướng được đưa ra, có nghĩa là Chương trình Công nghệ Điều hướng.
Từ năm 1978 đến năm 1985, họ đã công bố và có tám vệ tinh thử nghiệm Navstar. Sau chúng, các thế hệ mới xuất hiện, cho đến khi đạt đến chòm sao hiện được gọi là công suất hoạt động ban đầu, tên được đặt vào tháng 1993 năm 1995, với tổng công suất hữu ích vào năm XNUMX.
Năm 2009, Hoa Kỳ đã phát triển một dịch vụ cho phép thiết lập vị trí và giúp ICAO, hãng đã không từ chối chấp nhận lời đề nghị. Vì vậy, từng chút một lịch sử của gps đã được hình thành.
Các đặc điểm và hình thức đã được phát triển trong lịch sử của gps
- Nó có 24 vệ tinh chòm sao đại diện cho từ 4 đến 6 quỹ đạo.
- Nó có độ cao 20200 km.
- Khoảng thời gian của nó là giữa 12 giờ phụ.
- Nó có độ nghiêng khoảng 55 °.
- Cung cấp một cuộc sống thuận lợi trong 8 năm.
- Độ phủ của nó là trên toàn thế giới.
- Không gian người dùng không có giới hạn.
- Trong hệ tọa độ của nó, nó hoạt động với 8000.
tín hiệu trong lịch sử gps
Trong lịch sử của gps, chúng tôi thấy rằng nó liên tục gửi một thông điệp điều hướng với tốc độ xấp xỉ 50 bit mỗi giây trong cấu trúc truyền vi sóng 1600 MHz của nó. Đối với đài FM, nó được gửi trong khoảng từ 86 đến 109 MHz và đối với wi-fi, nó hoạt động với khoảng 5000 MHz và 2500 MHz, bản thân các vệ tinh nói chung gửi 1600 MHz cho tín hiệu L1 và 1228 cho tín hiệu L2.
Tín hiệu gps này cung cấp thời gian, thời gian tương ứng với mỗi tuần, sử dụng đồng hồ nguyên tử bên trong vệ tinh, nó cũng hiển thị số của mỗi tuần và thiết kế một tham chiếu cho phép bạn phát hiện ra vệ tinh có lỗi gì không.
Chương trình phát sóng của nó dài 30 giây với 1500 bit dữ liệu có sẵn. Các số dữ liệu được thiết lập bằng theo dõi giả ngẫu nhiên tốc độ cao đặc trưng cho từng vệ tinh.
Sự phát xạ của nó được tính thời gian, nó bắt đầu và kết thúc cùng một lúc, như được chỉ ra bởi đồng hồ bên trong vệ tinh. Lúc đầu, bộ nhận thông tin được thông báo về mối liên kết hiện có giữa đồng hồ vệ tinh và thời gian được chỉ ra bởi GPS, và vào giây phút thứ hai, nó sẽ gửi thông tin đến bộ phát về quỹ đạo chính xác của vệ tinh.
cách phát triển hệ thống gps
- Một tín hiệu mới cho mục đích sử dụng dân dụng được thêm vào trên L1.
- Tương tự, một tín hiệu dân dụng mới được thêm vào L5 với khoảng 1177 MHz.
- Ngoài ra, một hình thức chăm sóc được thiết lập cho các dấu hiệu mới của các dịch vụ An ninh cho Cuộc sống.
- Cung cấp khả năng phân phối tín hiệu tốt hơn.
- Cải thiện cường độ tín hiệu.
- Sự gia tăng được thực hiện trong các hộp giám sát, chúng tăng lên 12.
- Truy cập mối quan hệ qua lại với liên tục L1 của Galileo.
- Đáp ứng các dòng khách hàng, cho dù là quân nhân hay dân sự trong việc sử dụng gps.
- Xác định các yêu cầu gps III theo các hình thức hoạt động.
- Nó tạo điều kiện cho các quyền cần thiết trong quá trình chuyển đổi trong tương lai để đáp ứng các yêu cầu mà người dùng sẵn sàng thực hiện cho đến năm 2030.
Hệ thống này đã đạt được một bước tiến vượt bậc cho phép chủ động thiết lập một vị trí trong phạm vi dữ liệu, cho phép khách hàng xác định chính xác chuyển động của Bản đồ di động nổi tiếng.
Với phương pháp này, bản đồ 3D được sử dụng, thông qua một máy quét có laser, các phép đo được thực hiện từ máy ảnh, cảm biến, hệ thống gnss, cho phép xác định chính xác, đồng thời với ba công nghệ vị trí của nó: IMU, GNSS và Odometer, chúng đạt được một phạm vi tín hiệu, ngay cả ở những nơi mà nó không tốt.
gps hoạt động như thế nào
Lịch sử của gps đã cho thấy những bước tiến vượt bậc, bên trong chúng các chức năng của chúng đã được cập nhật, trong số đó đáng chú ý là:
- Trong các chức năng của nó, GPS đánh dấu một mẫu gọi là thiên văn, đó là lý do tại sao mỗi cái lại gửi đi của riêng mình, trong đó tuổi thọ của vệ tinh được thiết lập. nó như thế nào trong không gian, thời gian của nó, nội dung doppler của nó, và những thứ khác.
- Các vệ tinh riêng biệt cho thấy rằng người chịu trách nhiệm nhận thông tin nằm trong một vùng không gian cụ thể trên bề mặt quả cầu, phía bắc của nó là cùng một vệ tinh và đài của nó là khoảng cách chính xác đến máy thu.
- Sau khi nhận được thông tin do hai trong số các vệ tinh phát ra, một đường bao có thể được thiết lập là kết quả của hai hình cầu trong một không gian cụ thể nào đó, nơi đặt máy thu.
- Khi nhận được thông tin từ vệ tinh số ba, lỗi ngăn không cho các đồng hồ liên quan với nhau và những người thụ hưởng gps sẽ biến mất, đạt được vị trí 3D chính xác.
Nếu bạn muốn làm giàu cho mình với một số chủ đề công nghệ khác, tôi mời bạn theo dõi liên kết Công nghệ vệ tinh
Độ tin cậy của thông tin được phát ra bởi gps
Vì GPS có một đường quân sự, ở Hoa Kỳ, Bộ Quốc phòng giữ xác suất giả định ngẫu nhiên một đường nhỏ, có thể được sửa đổi trong khoảng từ 15 đến 100 m. Tuy nhiên, hiện tại lỗi điều khiển này không được sử dụng, thông tin chính xác và chính xác do GPS gửi về có liên quan đến số lượng vệ tinh có thể được quan sát tại một thời điểm cụ thể.
Nếu thông tin nhận được là từ bảy đến chín vệ tinh và chúng không nhất quán, các phép đo của chúng ở dưới mức, có thể là từ 2 mét trong 95% thời gian, nếu ngược lại, hệ thống GDPS được sử dụng, độ chính xác của phép đo của nó là rất nhiều tốt hơn, vì nó đại diện cho 97% các trường hợp.
Độ tin cậy của dữ liệu do gps cung cấp phụ thuộc vào dạng vị trí của nó, để đo chính xác và chính xác vị trí của các máy thu.
Như chúng ta có thể thấy, có rất nhiều tiến bộ xuất hiện trong lịch sử của GPS.
Nguồn gốc của lỗi gps trong lịch sử của bạn
Thông tin mà một phép đo gps cần tại thời điểm này, vị trí của vệ tinh và độ trễ trong tín hiệu nhận được. Độ chính xác của nó là do độ chính xác của vị trí và độ trễ của tín hiệu.
Khi phát hiện sự chậm trễ, người phụ trách tiếp nhận thông tin liên hệ một số bit do vệ tinh gửi về với cách diễn giải cá nhân. Khi các điều khoản của chuỗi có liên quan với nhau, các thành phần điện tử thiết lập bất bình đẳng 1% trong thời gian bit; do đó các tín hiệu do gps phát ra mở rộng với tốc độ ánh sáng, tạo ra lỗi khoảng ba mét, nó được coi là một lỗi rất nhỏ khi tín hiệu gps được sử dụng.
Có thể cải thiện độ chính xác bằng cách sử dụng tín hiệu P (Y), hiển thị cùng một kết quả, biểu thị 1% thời gian, tín hiệu P (Y), ở hiệu suất cao, cho kết luận chính xác khoảng 30 cm.
Độ chính xác của phép đo gps bị ảnh hưởng bởi các lỗi phát sinh từ thiết bị điện tử. Những cách đo lường này có thể được cải thiện với việc sử dụng phần mềm và các phương pháp được sử dụng trong thời gian thực.
Nếu bạn muốn biết về sự phát triển của GPS, tôi mời bạn xem nội dung nghe nhìn sau đây.
Trong phạm vi sai sót trong lịch sử của gps, chúng ta có thể xem xét:
- Chậm phát tín hiệu trong tầng điện ly và tầng đối lưu.
- Các tín hiệu được chia sẻ đồng thời trong các tòa nhà và dãy núi và được trả về.
- Các lỗi trong quỹ đạo, trong đó thông tin của các quỹ đạo giống nhau không chính xác.
- Số lượng vệ tinh quan sát được.
- Bất bình đẳng về vị trí của các vệ tinh có thể được quan sát.
- Lỗi trong đồng hồ gps bên trong.
Các yếu tố can thiệp vào lỗi của dữ liệu được phát ra.
Các yếu tố liên quan đến các lỗi đã xảy ra trong lịch sử của gps liên quan đến:
Lỗi vệ tinh duy nhất trong lịch sử gps
- Sai số trong quỹ đạo: Cần có đầy đủ các yếu tố để chuyển động quỹ đạo, vì vệ tinh không có đường thẳng tới quỹ đạo Kleperian, điều được coi là bình thường, điều này dẫn đến hậu quả là quá trình bị gián đoạn do thiếu kiến thức về năng lượng ảnh hưởng đến mỗi vệ tinh.
- Lỗi trong đồng hồ bên trong: Nó liên quan đến sự thay đổi thời gian của đồng hồ bên trong gây ra bởi sự mất mát của bộ dao động và những lỗi gây ra bởi sự chuyển động của các hiệu ứng tương đối, dẫn đến sự khác biệt lớn giữa thời gian được thiết lập và vệ tinh.
- Lỗi vị trí: Đó là sự thiếu an toàn phát sinh từ vị trí như một suy luận từ việc thiếu độ chính xác của vị trí và các vệ tinh được chọn.
Lỗi trong các hình thức truyền trong lịch sử của gps
- Lỗi trong gia cố tầng điện ly: Nó liên quan đến tần số GPS, sai số trong cốt thép của nó xuất hiện từ 50 mét đến 1 mét, cường độ tầng điện ly phụ thuộc vào độ đều đặn và ảnh hưởng gần đúng của mỗi phép đo được thực hiện.
- Các lỗi trong gia cố tầng đối lưu: Các lỗi này đánh dấu một biên độ trong khoảng từ 2 đến 25 mét, điều này được tách ra khỏi mức độ đều đặn của phép đo. Tuy nhiên, lỗi này có thể được sửa chữa bằng cách sử dụng các mô hình tầng đối lưu khác.
- Đa đường: Cách này cho phép tín hiệu đến bằng hai nguồn khác nhau, mặc dù điều này có thể khiến tín hiệu bị gián đoạn. Việc sử dụng Multipath được chú ý khi đo các bề mặt, để đánh giá thấp hình dạng của nó, có thể sử dụng một ăng-ten hoạt động với các tín hiệu mà nó nhận được từ các môi trường khác nhau.
Các lỗi liên quan trực tiếp đến việc tiếp nhận thông tin trong lịch sử gps
- Tiếng ồn: Tiếng ồn liên quan đến lượng thông tin và thời gian cần thiết để thu được thông tin một cách chính xác, điều này phải được tuân thủ để có được các phép đo một cách chính xác.
- Trung tâm Thông tin Ăng-ten: Nếu một lỗi đã biết được tìm thấy trong vai trò của ăng-ten trong phép đo, các điểm sẽ bị hủy bỏ, khi phép đo chính xác, các ăng-ten được căn chỉnh theo cùng một hướng để thu được kết quả mong muốn.
Kết hợp gps với điện thoại di động
Hiện tại, việc sử dụng gps trong điện thoại đã đạt được một sự bùng nổ lớn, nó đã được đưa vào điện thoại thông minh, rất hữu ích khi yêu cầu địa chỉ, việc sử dụng gps đã làm phát sinh một phương pháp phần mềm cho các loại và kiểu máy khác nhau, cũng như các loại hình kinh doanh khác nhau yêu cầu sử dụng điện thoại di động.
Nó cung cấp cho chúng tôi khả năng biết những nơi có bạn bè và gia đình thông qua bản đồ, chỉ cần có nền tảng bắt buộc.
Kết hợp gps trong đồng hồ
Sự tiến bộ của công nghệ ngày nay đã nhường chỗ cho đồng hồ thông minh có GPS, chúng có thể được sử dụng với điện thoại thông minh nếu chúng ta đề cập đến đồng hồ thể thao hoặc vòng đeo tay không có màn hình.
Giống như điện thoại thông minh, điều này cho phép chúng tôi biết vị trí của những người chúng tôi muốn, nó chỉ cần có ứng dụng và nền tảng cần thiết.
Thuyết tương đối và GPS
Trong vệ tinh GPS, các đồng hồ cần liên quan đến các vị trí trên mặt đất, do đó phải xem xét thuyết tương đối rộng và đặc biệt, các tác động mà chúng mang lại là: thời gian, tần số thay đổi và độ lệch tâm.
Mặt khác, về thời gian tốc độ của vệ tinh dao động giữa 1 phần 10, sự mở rộng này dẫn đến kết quả là đồng hồ vệ tinh nhanh hơn khoảng 5 phần 10.
Về thuyết tương đối rộng và không gian, bắt đầu từ thuyết tương đối, bởi vì nó liên tục chuyển động và độ cao mà nó biểu thị, ảnh hưởng đến tốc độ của đồng hồ, thuyết tương đối rộng nói rằng một chiếc đồng hồ ở gần thứ mà nó muốn đo sẽ chậm hơn nhiều so với một chiếc đồng hồ. điều đó xa hơn, nếu chúng ta liên hệ trực tiếp nó với gps, những gì bạn muốn lấy thông tin sẽ gần với trái đất hơn là với vệ tinh.
Việc sử dụng gps giờ đây đã trở thành một công cụ tuyệt vời, cho cả các mối quan hệ và công việc, đó là lý do tại sao cần phải biết cách hoạt động của nó từ nguồn gốc của nó để biết được phạm vi hoạt động của nó và khai thác tối đa nó.