gps或全球定位系統的歷史

您知道 GPS 由 24 顆衛星組成嗎? 在本文中,我們將向您展示 全球定位系統的歷史,以及它從創建到現在的演變。

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全球定位系統歷史

GPS,全球定位系統,原名 Navstar GPS:這是一種旨在精確定位任何人或汽車在地球上的位置的方法。

該系統由美國國防部創建。 它目前屬於美國太空部隊。 為了達到所需的位置,導航器使用四顆或更多衛星以及三邊測量。

為了運行,GPS 需要至少 24 顆衛星,大約在地球上空的軌道上,在大約 20000 公里的高度上。 它以這樣一種方式分佈它的軌道,以便它可以擁有在整個地球上識別的四顆衛星。

到了 1960 年代,OMEGA 系統,被稱為地面導航系統,基於幾個地面站的信號,成功地佔據了世界無線電導航系統的第一名。 然而,由於這些系統存在一定的限制,他們看到需要在導航中尋求更準確的更大響應,從而開始了 GPS 的歷史。

美國武裝部隊利用了 gps 歷史上的這些導航進步,使用衛星,使其能夠可視化準確和準時的位置。

gps-3 的歷史

使用的系統必須滿足某些規定才能執行。 具有全球性; 在這種情況下,地球必須被完全包圍,持久,他的工作必須是連續的,不受大氣狀態的干擾或限制。 以及精力充沛以使其精確。

1964 年,一個名為 Transit 的新系統正在開發中,到 1967 年,它被軍方用於商業用途。

該系統由六顆低極軌道衛星構成,高度為 1074 公里。 它們允許實現全球覆蓋,但不是持久的。 它定位的可能性不是恆定的,大約每兩個小時就可以訪問一次衛星。 為了計算它的位置,必須每 15 分鐘對其進行一次監控,以防止它失去其範圍。

1967 年,美國海軍推進了一顆名為 Timation 的衛星,它展示了在太空中放置精確時鐘以提供一致數據的自信可能性,這一進步與 GPS 齊頭並進。

1973年,美國海軍和空軍合作的項目聯合起來,啟動了所謂的導航技術項目,即導航技術項目。

從 1978 年到 1985 年,他們推出並擁有八顆 Navstar 實驗衛星。 在他們之後,出現了新一代,直到達到目前被稱為初始運營能力的星座,這個名字是在 1993 年 1995 月給出的,到 XNUMX 年將達到總和有用的能力。

2009 年,美國開發了一項服務,允許建立職位並幫助國際民航組織,國際民航組織沒有拒絕接受這一提議。 GPS的歷史就這樣一點一點地形成了。

gps-4 的歷史

gps歷史上發展起來的特點和形式

  • 它有 24 顆星座衛星,代表 4 到 6 個軌道。
  • 海拔20200公里。
  • 它的周期在 12 個恆星小時之間。
  • 它的傾斜度約為 55°。
  • 提供 8 年的良好使用壽命。
  • 其覆蓋範圍遍及全球。
  • 用戶空間沒有限制。
  • 在其坐標系中,它適用於 8000。

gps歷史上的信號

在 GPS 的歷史中,我們發現它在其 50 MHz 微波傳輸結構中以大約每秒 1600 比特的速度連續發送導航消息。 對於 FM 收音機,它在 86 和 109 MHz 之間發送,對於 wi-fi,它以大約 5000 MHz 和 2500 MHz 的頻率工作,衛星本身作為一個整體發送 1600 MHz 用於 L1 信號,1228 MHz 用於 L2 信號。

這個gps信號提供時間,對應於每週的時間,使用衛星內部的原子鐘,它還顯示每週的數字,並設計一個參考,讓您發現衛星是否有任何故障。

它的廣播時長為 30 秒,可提供 1500 位數據。 數據編號是通過表徵每顆衛星的高速偽隨機跟踪建立的。

它的廣播是定時的,它同時開始和結束,如衛星內部的時鐘所示。 首先,信息接收器被告知衛星時鐘與 GPS 指示的時間之間的現有鏈接,然後,它將信息發送給衛星精確軌道的發送器。

gps系統進化之路

  • 在 L1 上增加了一個新的民用信號。
  • 同樣,一個新的民用信號被添加到 L5,其頻率約為 1177 MHz。
  • 此外,為新的生命安全服務標誌建立了一種護理形式。
  • 提供更好的信號分佈。
  • 提高信號強度。
  • 監控箱增加了,增加到12個。
  • 訪問與伽利略的 L1 連續體的相互關係。
  • 滿足客戶的行列,無論是軍用還是民用 gps 的使用。
  • 根據操作形式確定gps III請求。
  • 它有助於在未來轉型中獲得必要的權限,以滿足用戶在 2030 年之前願意提出的要求。

該系統取得了很大的進步,允許在數據范圍內主動建立位置,這允許客戶端確定眾所周知的移動地圖的確切移動。

通過這種方法,使用 3D 製圖,通過具有激光的掃描儀,對攝像頭、傳感器、GNSS 系統進行測量,它們可以通過其三種定位技術:IMU、GNSS 和里程計進行準確識別。它們達到了信號範圍,即使在那些信號不好的地方也是如此。

全球定位系統如何工作

全球定位系統的歷史已經取得了長足的進步,其中它們的功能已經更新,其中值得強調的是:

  • 在其功能中,GPS 標記了一種稱為星曆的模式,這就是為什麼每個人都單獨發送自己的星曆,其中確定了衛星的壽命。 它在空間中的狀態、時間、多普勒含量等。
  • 單獨的衛星顯示,負責接收信息的那顆位於球體表面的特定空間內,它的北方是同一顆衛星,它的無線電是到接收器的確切距離。
  • 一旦接收到兩顆衛星發射的信息,就可以建立一個輪廓,該輪廓是兩個球體在接收器所在的某個特定空間中的結果。
  • 當接收到來自 3 號衛星的信息時,阻止時鐘相互關聯和 gps 受益人的故障消失,實現了精確的 XNUMXD 位置。

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全球定位系統發出的信息的可靠性

由於 GPS 有一條軍用線路,因此在美國,國防部保持隨機假設的概率很小,可以在 15 到 100 m 之間進行修改。 但是,目前這個驅動誤差沒有被使用,GPS發送的準確和精確的信息與在特定時間可以觀察到的衛星數量有關。

如果接收到的信息在七到九顆衛星之間,並且不一致,它們的測量值低於,2%的時間可能在95米之間,相反如果使用GDPS系統,它的測量精度要高得多更好,因為它代表了 97% 的情況。

gps 提供的數據的可靠性取決於其位置形式,以準確和精確地測量接收器的位置。

正如我們所看到的,在 GPS 的歷史上發生了許多進步。

您歷史記錄中 gps 錯誤的起源 

全球定位系統目前需要測量的信息、衛星的位置以及接收到的信號的延遲。 它的準確性是由於位置的準確性和信號的延遲。

當檢測到延遲時,負責接收信息的人員將衛星發送的一些比特與個人解釋聯繫起來。 當系列項相關時,電子元件在位時間內建立1%的不等式; 因此,gps 發出的信號以光速延伸,這造成了大約三米的故障,使用 gps 信號時,它被認為是一個非常小的故障。

精度可以通過使用 P(Y) 信號來提高,顯示相同的結果,這代表 1% 的時間,P(Y) 信號,在高性能,顯示約 30 厘米的準確結論。

gps 測量的準確性受到電子設備故障的影響。 通過使用實時使用的軟件和方法,可以改進這些測量方式。

如果您想了解GPS的演變,我邀請您觀看以下視聽內容。

在gps歷史的誤差範圍內,我們可以考慮:

  • 電離層和對流層中信號發射的延遲。
  • 在建築物和山脈中同時共享並返回的信號。
  • 軌道故障,相同的信息不准確。
  • 可觀測衛星的數量。
  • 可以看到的衛星位置的不平等。
  • 內部 gps 時鐘錯誤。

干預發出數據錯誤的元素。

gps歷史上發生的錯誤涉及的要素與:

GPS歷史上獨特的衛星錯誤

  • 軌道誤差:驅動軌道需要足夠的元素,因為衛星與克萊珀軌道沒有直接的直線,這被認為是正常的,結果是由於缺乏對軌道的了解而中斷了該過程影響每顆衛星的能量。
  • 內部時鐘故障:與振盪器丟失引起的內部時鐘的時間變化和相對效應的移動引起的內部時鐘的時間變化有關,導致兩者之間的差異很大。建立的時間和衛星。
  • 位置錯誤:由於缺乏位置準確性和所選衛星而導致位置缺乏安全性。

gps歷史上傳輸形式的錯誤

  • 電離層加固故障:與GPS頻率有關,其加固誤差從50米到1米出現,電離層強度取決於每次測量的規律性和近似效果。
  • 對流層加固中的缺陷:這些誤差標記了 2 到 25 米之間的餘量,這與測量的規律性是分開的。 但是,可以使用其他對流層模型來糾正此錯誤。
  • 多路徑:這種方式允許信號使用兩個不同的源到達,儘管這可能會導致信號中斷。 在測量表面時會注意到多路徑的使用,為了低估其形狀,可以使用天線來處理從不同環境接收到的信號。

與 gps 歷史中的信息接收直接相關的錯誤

  • 噪聲:噪聲與信息量和準確獲取信息所需的時間有關,必須遵循這一點才能準確獲取測量值。
  • 天線信息中心:如果在測量中發現天線的作用存在已知誤差,則取消點,當測量準確時,將天線對準同一方向以獲得所需的結果。

將gps整合到手機中

目前,gps在電話中的使用獲得了極大的熱潮,已被引入智能手機,在請求地址時非常有用,gps的使用產生了針對不同類型和型號的軟件方法,以及需要使用手機的不同類型的業務。

它使我們可以通過地圖了解朋友和家人所在的地方,只需要擁有所需的平台。

在手錶中加入 GPS

當今技術的進步使得讓位於包含 GPS 的智能手錶成為可能,如果我們提到例如運動手錶或沒有屏幕的手鐲,它們可以與智能手機一起使用。

就像智能手機一樣,這可以讓我們知道我們想要的人的位置,只需要擁有必要的應用程序和平台。

相對論和 GPS

在gps衛星中,時鐘需要與地面位置相關,因此必須考慮廣義相對論和狹義相對論,它們提供的影響是:時間、頻率變化和偏心率。

另一方面,就時間而言,衛星的速度在 1 分之一之間振盪,這種擴展導致衛星時鐘大約快 10 分之 5。

關於空間和廣義相對論,從相對論開始,因為它一直在運動並且它所代表的高度會影響時鐘的速度,廣義相對論指出,一個更接近它想要測量的時鐘會比一個慢得多那是更遠的地方,如果我們直接將其與gps相關聯,那麼您想要獲得的信息是更接近地球而不是衛星。

全球定位系統的使用現在已成為一種很好的工具,無論是用於人際關係還是工作,這就是為什麼有必要從源頭上了解它的工作原理,以了解它的範圍並充分利用它。


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