Was ist die globale Positionierung?

Heute wohl niemanden, der nicht gehört von GPS hat. Jedoch ist ein volles Verständnis von dem, was es ist, ist gar nicht. Dieser Artikel wird versuchen zu verstehen, was ist ein globales Positionsbestimmungssystem, aus dem er hergestellt ist und wie es funktioniert.

Geschichte

Das Navigationssystem GPS ist Teil eines komplexen NAVSTAR, entwickelt und durch das US Department of Defense betrieben. komplexes Projekt begann im Jahr 1973 umzusetzen. Und Anfang 1978, nach einem erfolgreichen Test, setzen wir in Betrieb genommen. Bis 1993, 24 Satelliten, vollständig die Oberfläche unseres Planeten bedeckt wurden um die Erde gestartet. Bürgerkrieg des NAVSTAR Netzwerkes wurde als GPS bekannt, was bedeutet, globales Positoning-System ( «Global Positioning System").

Seine Basis besteht aus Satelliten, die in Kreisbahnen sechs Umlaufbahn bewegen. Die Breite von ihnen nur einen halben Meter und in der Länge – ein wenig mehr als fünf. Gewicht ist in diesem Fall in der Größenordnung von achtundvierzig hundert Kilogramm. Alle von ihnen bieten an jedem Punkt unseres Planeten volle Funktionalität.

Die Überwachung wird mit der Master – Steuerstation in durchgeführt Colorado. Es gibt Schriever Luftwaffenstützpunkt – fünfzigsten kosmische Verbindung.

Auf der Erde gibt es mehr als zehn Stationen verfolgen sollen. Sie sind auf der Insel Ascension, Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, in Cape Canaveral und anderswo, deren Zahl wächst jedes Jahr. Alle Informationen von ihnen erhalten werden, am Hauptbahnhof verarbeitet. Laden von Daten mit dem alle zwanzig vier Stunden Änderungen.

Eine solche globale Positionierung – Satellitensystem, das unter der Kontrolle des US-Verteidigungsministeriums tätig ist. Es funktioniert bei jedem Wetter und ist ständig auf der Übertragung von Informationen.

Arbeitsprinzip

Globale GPS-Ortungssysteme werden auf den folgenden Komponenten basiert:

• Trilateration Satelliten;
• lemetry Satelliten;
• genaue Zeitreferenz;
• Lage;
• Korrektur.

Lassen Sie uns diese im Detail untersuchen.

Unter der Trilateration Berechnung der Entfernungsdaten von drei Satelliten bezieht, dank derer ist möglich, die Lage eines bestimmten Punktes zu berechnen.

Ranging ist die Entfernung zu den Satelliten in der Funksignallaufzeit von ihnen zu dem Empfänger mit der Numerierung Lichtgeschwindigkeit. Um die Zeit erzeugten PRN-Code zu bestimmen, durch die der Empfänger in der Lage ist, jede Zeitverzögerung zu verriegeln.

Die folgende Abbildung zeigt direkte Abhängigkeit von der Genauigkeit der Uhr. Satelliten Betrieb eine Atomuhr, die Genauigkeit , von denen bis zu einer Nanosekunde. Aufgrund der hohen Kosten, sind sie nicht überall eingesetzt.

Die Satelliten sind in einer Höhe von mehr als zwanzigtausend Kilometern von der Erde, so weit entfernt wie für die Stabilität der Orbitalbewegung und Kontraktion des Luftwiderstandes erforderlich ist.

Wenn das globale Positionsbestimmungssystem in der Welt macht Fehler, die schwer zu bearbeiten sind. Dies ist auf das Signal durch die Troposphäre und Ionosphäre vorbei, wo die Geschwindigkeit reduziert wird, die bei den Messungen zu Ausfällen führt.

Komponenten Kartierungssystem

Es gibt viele Produkte der Global Positioning System und GIS-Anwendungen für Mapping. Dank ihnen werden die geografischen Daten erzeugt und schnell aktualisiert. Die Komponenten dieser Produkte sind GPS-Empfänger, Software und Datenspeicherung.

Die Empfänger sind in der Lage Berechnungen mit einer Frequenz von weniger als eine Sekunde und eine Genauigkeit von zehn Zentimetern bis zu fünf Metern, in einem Differential-Modus funktioniert. Sie unterscheiden sich voneinander in der Größe, Speicherkapazität und die Anzahl der Verfolgungskanäle.

Während die Person an einem Ort oder bewegt stand, empfängt der Empfänger Signale von den Satelliten und die Berechnung seiner Lage machen. Die Ergebnisse werden angezeigt, wie auf dem Display-Koordinaten.

Controller sind tragbare Computer, die unter der Kontrolle der Software arbeiten für die Datenerfassung erforderlich ist. Software steuert die Empfangseinheit. Die Antriebe sind in verschiedenen Größen und Arten von Datenaufzeichnung.

Jedes System ist mit einer Software ausgestattet. Nachdem Sie die Informationen aus dem Laufwerk auf den Computer laden, erhöht das Programm die Richtigkeit der Daten einer speziellen Verarbeitungsverfahren unter Verwendung „Differentialkorrektur“ bezeichnet. Software visualisiert die Daten. Einige von ihnen können manuell bearbeitet werden, die andere – zu drucken und so weiter.

GPS Global Positioning – Systeme , die fördern die Sammlung von Informationen zur Eingabe in Datenbanken und Software exportiert sie in das GIS – Programm.

Differentialkorrektur

Dieses Verfahren verbessert die Genauigkeit der erfassten Daten. So ist eine der Empfänger wird an dem Punkt der Koordinaten und anderen gesammelten Informationen bestimmt, wo sie nicht bekannt sind.

Differentialkorrektur wird auf zwei Arten implementiert.

• Erste – eine Echtzeit-Differentialkorrektur, die berechnet werden, und Fehler HBF jeden Satelliten ausgegeben. Raffinierte Daten von einem mobilen Empfänger wahrgenommen, welche die korrigierten Daten zeigt.
• Zweitens – Differentialkorrektur in Post – tritt auf, wenn die Hauptstation die Korrektur direkt in eine Datei auf Ihrem Computer aufzeichnet. Die Originaldatei mit raffinierten verarbeitet wird, dann stellt sich unterschiedlich korrigiert.

Trimble Abbildungssystem in der Lage der beiden Methoden verwendet. Wenn also der Echtzeit-Modus unterbrochen wird, ist es immer noch möglich, es in der Post zu nutzen.

Anwendung

GPS in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Zum Beispiel ist das Global Positioning System auf dem Boden weit verbreitet im Bereich der natürlichen Ressourcen verwendet, wo Geologen, Biologen, Förster, Geographen und nutzen sie für die Aufnahme Bestimmungen und zusätzliche Informationen. Es ist auch der Bereich der Infrastrukturentwicklung und die städtischen Wirtschaft, wenn durch den Verkehr und kommunale Systeme gesteuert.

Die weit verbreitete Nutzung des globalen Positionierungssystems in der Landwirtschaft GPS-empfangen, beschreibt zum Beispiel bestimmte Felder. Im Bereich der Sozialwissenschaften, Historiker und Archäologen nutzen sie für die Navigation und Registrierung der historischen Plätze.

Scope GPS-Mapping-Systeme noch nicht zu Ende. Sie können in jeder anderen Anwendungen, die genauen Koordinaten erforderlich ist, Zeit und andere Informationen verwendet werden.

GPS-Empfänger

Dieser Radioempfänger, die die Koordinaten der Position der auf den Informationen über die Zeit, basierend Antenne bestimmt verzögert Navstar Funksignale von Satelliten.

Die Messungen werden mit einer Genauigkeit von drei bis fünf Metern gebildet, und wenn es ein Signal von einer Bodenstation ist – bis zu einem Millimeter. GPS-Navigatoren für den Handel auf alte Proben haben eine Genauigkeit von hundertfünfzig Metern, aber in den neuen – bis zu drei Metern.

Auf der Basis von GPS-Empfängern hergestellt Logger, GPS-Tracker und GPS-Navigatoren.

Das Gerät kann ein Benutzer und professionell sein. Die zweiten verschiedenen Qualitätsstufen, Frequenzen, Navigationssysteme und Preis.

Benutzerdefinierte Empfänger sind in der Lage, die genaue Ort, Zeit, Höhe zu sagen, die Richtung festgelegt durch den Benutzer, die aktuelle Geschwindigkeit der Straßeninformationen. Die Informationen werden auf dem Telefon angezeigt oder den Computer, an dem das Gerät angeschlossen ist.

GPS-Navigatoren: Karten

Karten-Navigator der Qualität steigern. Sie sind Vektor- und Raster-Typen.

Datenobjekte werden in einem Vektor-Version, den Standort und andere Informationen gespeichert. Sie können Merkmale des Geländes und viele Arten von natürlichen Objekten wie Hotels, Tankstellen, Restaurants verlegt werden, und so weiter. E., wie sie enthalten keine Bilder weniger Platz in Anspruch nehmen und schneller arbeiten.

Raster-Typen – die einfachste. Sie repräsentieren das Bild der Lage von geographischen Koordinaten. Es kann von einem Satellitenfoto oder Kartentyp Papier gemacht werden – gescannt.

Derzeit gibt es Navigationssysteme, kann der Benutzer ihre Objekte abzuschließen.

GPS-Tracker

Ein solches Funkgerät empfängt Empfangsvorrichtung und überträgt die Daten für die Überwachung und die Bewegungen verschiedener Objekte Tracking, an dem es befestigt ist. Es enthält einen Empfänger, Bestimmen Koordinaten und einen Sender, der sie für den Benutzer an einem entfernten sendet.

GPS-Tracker sind:

• persönlich, einzeln verwendet;
• Straße, an dem Bord autonet verbunden.

Sie werden verwendet, um die Lage von verschiedenen Objekten (Personen, Fahrzeuge, Tiere, Waren und so weiter) zu bestimmen.

Gegen diese Geräte Signalsperreinrichtung verwendet werden kann, die Störung bei diesen Frequenzen bilden, wobei der Tracker arbeitet.

GPS-Logger

Diese Geräte können in zwei Modi betrieben werden:

• Herkömmliche GPS-Empfänger;
• Logger, die Aufnahme in dem Pfadinformation-Speicher, der übergeben worden ist.

Sie können:

• tragbar, mit einem kleinen Größe Akku ausgestattet;
• Auto wird von einem Bordnetz mit Strom versorgt.

In der modernen Modellen der Datenlogger Aufzeichnung ist möglich bis zu zweihunderttausend Punkten. Es wird auch einen beliebigen Punkt auf seinem Weg zu markieren vorgeschlagen.

Die Geräte werden in großem Umfang in den Bereichen Tourismus, Sport, Verfolgung, Kartierung, Vermessung und so weiter.

Global Positioning heute

Basierend auf den oben genannten Informationen können wir schließen, dass solche Systeme bereits im Einsatz ist ganz über den Platz, und der Anwendungsbereich neigt weiter verbreitet zu sein.

Global Positioning deckt den Bereich des Verbrauchs. die neuesten technologischen Innovationen mit Hilfe macht das System eine der beliebtesten auf diesem Marktsegment.

Galileo – zusammen mit GPS in der russischen GLONASS wird in Europa entwickelt.

Zur gleichen Zeit ist die globale Positionierung nicht ohne Nachteile. Zum Beispiel in einer Wohnung von Stahlbetonbauten, in einem Tunnel oder im Keller der genaue Ort ist nicht möglich, zu bestimmen. Der normale Empfang kann stören magnetischen Stürmen und Radioquellen, die auf dem Boden sind. Navigationskarten schnell veralten.

Der größte Nachteil ist, dass das System auf dem US Department of Defense völlig abhängig ist, die beispielsweise jederzeit können, aktivieren oder die Unruhen der allgemeinen deaktivieren. Es ist daher wichtig, dass zusätzlich zu dem globalen Positionierungssystemen GPS und GLONASS und Galileo auch entwickelt wird.