Mi ez, és hogyan működik a GPS navigátor
Global Positioning System (GPS) - egy műhold alapú navigációs rendszer, konfekcionált munkavállalók egy egységes hálózat 24 műhold 6 pályára magasságban körülbelül 17 000 km-rel a Föld felszínét.
Az egyik legnagyobb előnye a GPS már meglévő földi rendszerek a minden időben. Nem számít, milyen célból használja navigáció, GPS-vevő kész megmutatni a helyét -, és csak akkor, amikor szüksége van rá.
Milyen információkat küld a GPS-műhold? A jel tartalmazza az úgynevezett "Pszeudo-véletlen kód" (PRN - pszeudo-véletlenszám-kód), efemerisz (ephimeris) és egy almanach (almanach). A pszeudo-kód azonosítja a továbbító műhold. Minden van számozva 1-32, és ez a szám jelenik meg a képernyőn, a GPS-vevő működés közben. Miért száma PRN-szám nagyobb, mint a műholdak számát (24)? Ez megkönnyíti a karbantartási GPS-felhasználók számára: az új műhold indíthatók, tesztelni és üzembe helyezni, mielőtt a régi sikertelen. Ez a műhold kap egy új számot a (1-32).
Efemeriszadatok folyamatosan sugározzák egyes műhold, fontos információkat tartalmaz, mint például az állapotát a műhold (dolgozó vagy nem dolgozó), az aktuális dátumot és időt. Enélkül a GPS-vevő nem tudja, különösen, hogy milyen nap és hány óra van. Ezen kívül, mint látni fogjuk, ez a része a jel elengedhetetlen helyének meghatározásakor.
A naptári adatok azt sugallják, hogy ha a nap folyamán kell az összes GPS-képes műholdak. Mindegyikük halad egy almanach tartalmazza a paramétereket a pályája, valamint az összes többi műhold.
Talán most a képet, hogy a GPS-t, legyen egy kicsit világosabb az Ön számára. Mindegyik műhold továbbítja a jelet, ami képletesen szólva, azt jelenti: „I - X műhold, most a helyzetben az Y, az üzenet elküldésének ideje alatt Z”. Természetesen ez - leegyszerűsítés, de segít megérteni az ötletet.
A GPS-vevő veszi az üzenetet, és tárolja az efemerisz és naptári későbbi használatra. Ez ugyanaz az információ lehet beállítani vagy a korrekciós vevő órát. Így, hogy meghatározza a helyét a GPS-vevő összehasonlítja az idő jelet küld a műhold az idő érkezik a Földön. Ezúttal a különbség azt mondja a vevő a távolság egy adott műhold. Ha ehhez hozzátesszük az információkat a mért távolság néhány más műholdakat, akkor háromszögelni tartózkodási helyét. Pontosan ez az, ami a GPS-vevő. A jeleket legalább három műhold, meg tudja határozni a földrajzi szélesség és hosszúság - ezt nevezzük a kétdimenziós rögzítés. Ha négy vagy több műhold, a GPS-vevő meg tudja határozni a helyzetét 3-dimenziós térben, azaz adja meg a szélesség, hosszúság és magasság. Folyamatosan figyelik az tartózkodási helyét egy ideig, a vevő is kiszámítja a sebességét és irányát a mozgás (mármint az úgynevezett „földi sebesség” és „természetesen több helyszínen”).
Ez jó hír, most a - rossz! Mi teszi a GPS-vevő többet dolgoznak, mint a maximális képességeit? Számos tényező hozzájárul a hiba helyét meghatározás nem lehetséges a legnagyobb pontosság. Az első és legfontosabb ezek közül az úgynevezett "Szelektív hozzáférés" (SA - Selective Availability). SA - egy szándékos csökkentése pontosságát GPS-navigátorok civilek által végzett US Department of Defense. SA csökkenéséhez vezet a pontossága maximum 100 méter. Természetesen a bevezetése hiba általában nem éri el ezt az értéket, de az értéke 30 méter, és több - nem ritkák.
Miért van SA? Kezdetben GPS tervezték és építették katonai célokra. Ami annak végrehajtását, világossá vált, hogy ez sikeresen lehet alkalmazni számos civil felhasználásra. A korai 80-es években az ő elnöki címet, Ronald Reagan bejelentette, hogy GPS lenne mindenki számára elérhető - az egyetlen különbséggel, hogy a legjobb pontosság marad, hogy a hadsereg. Azóta kezdetét a rendszeres indítását műhold SA. Ma minden a meglévő GPS-műholdak képesek, és a gyakorlatban használt SA. A szemernyi igazság SA - nem ad az ellenség katonai vagy terrorista szervezeteket, hogy a maximális GPS pontossága.
Egy másik tényező befolyásolja GPS pontossága műhold geometria. Leegyszerűsítve, a „műhold-geometria” kifejezés, ahogy vannak elrendezve egymáshoz képest, és a GPS-vevő. Ha például a vevő „látja” négy műhold és mind a négy északi és nyugati, a műhold-geometria meglehetősen gyenge. És olyan mértékben, hogy a vevő nem tudja meghatározni a helyét. Miért? Mivel az összes mért távolságok a műholdakat, akkor feküdjön a globális irányba. Ez azt jelenti, hogy a háromszögelési szegény és hogy a terület egyenes metszéspontja konstruálni, hogy elég nagy (azaz valószínű a régió pozíciója kerül jelentős teret és megjelöli azokat a koordinátákat nem lehet biztos). Ebben az esetben is, ha a vevő ad ki néhány koordináta értékeket, valamint a pontosság nem elég jó (lehetőleg 100-150 m).
Ha ezt a négy műhold lesz különböző irányban, akkor a pontosság jelentősen növekedni fog. Tegyük fel, hogy azok egyenletesen oszlanak mindkét oldalán a horizonton - az északi, keleti, déli és nyugati. Akkor nyilvánvaló, hogy a geometria lesz nagyon jó. A terület metszete által meghatározott, a megfelelő sorok kicsi lesz, és biztosak lehetünk a helyességét számított helyzet. Ebben az esetben is, ha figyelembe vesszük a hatását SA, a pontosság nem lehet kevesebb, mint 30 m.
műholdgeometria különösen fontos, ha a GPS-vevő az autó, magas épületek között, a hegyekben, vagy mély szurdok. Ha a több műhold jelét vannak árnyékolva, a pozíció pontossága függ a többi „látható” műholdak (és számuk - a képesség, hogy számítások általában). A nagyobb része az ég elhomályosítja a mesterséges vagy természetes tárgyak, annál nehezebb meghatározni a pozícióját. Jó modell GPS-vevőkészülékek nem csak azt mutatják, hogy hány műholdat belül látvány, hanem hol találhatók az égen (irány és magasság), hogy meg tudja határozni, hogy a jel nem árnyékolt a műhold.
Tovább hibaforrás többutas műholdas jelek különböző tárgyakat. (Otthon, találkozunk azzal a jelenséggel formájában villás megjelenés képeket a tv-képernyőn.) Abban az esetben, a GPS-jel többutas felmerül az interakció épületek vagy terepen, mielőtt eléri az antennát. Az ilyen jel több időt igényel, hogy elérje a vevő, mint a tervezett. Ez a növekedés időben okozza a vevő azt hinni, hogy a műhold egy nagyobb távolságra, mint amilyen valójában, és ez megnöveli a hiba helyének meghatározásában. Az ilyen gondolatok, ha van, akkor adjunk hozzá kb 5 m-nél hiba.
Vannak más hibaforrások? Természetesen. Például a késleltetési miatt különböző időjárási jelenségek. Vagy hiba fut a vevő órát. Azonban GPS-készülékek úgy vannak kialakítva, hogy ha lehetséges, ellensúlyozására, és azt kell mondanom, ezek megbirkózni ezzel a feladattal elég jól. Ugyanakkor kevés torzítás is előfordulhat. Az érdeklődők számára, akkor látható, hogy a jel késése csökkentését jelenti terjedési sebessége, amikor elhaladnak az ionoszféra és troposzféra a Föld. Az űrben rádiójeleket terjednek a fény sebessége, de velük a kapcsolatot az ionizált Föld légkörébe, akkor jelentősen lelassult.
Hogy mennyire pontos GPS a gyakorlatban? Rendes polgári GPS-vevőkészülékek biztosítja a pontosság 20-70 m függően a meglévő SA száma látható műholdak és geometria. Fejlettebb és drágább készülékek, álló néhány ezer dollárt, lehet pontos néhány centiméter segítségével nem egy óda, hanem több rádiófrekvencia. Azonban a pontosság még közönséges civilek a GPS-vevőkészülékek növelhető 4 m vagy annál több (egyes esetekben - akár 1 m) segítségével az úgynevezett Differenciális GPS (DGPS). DGPS ezen felül egy további, rögzített egy ponton GPS-vevő meghatározására korrekció műholdas jeleket. Mivel a nagysága a szükséges korrekció tűnik, hogy a GPS-vevő? Jelenleg számos ingyenes és fizetős szolgáltatások ilyen a világon.
Például az amerikai parti őrség és a US Army Corps of Engineers továbbítja GPS-korrekció révén a tengeri jelzők. Munkájukat számos 283,5-325,0 kHz és tudod használni őket ingyen. Az egyetlen költség, ha azt szeretné, hogy igénybe ezeket a szolgáltatásokat, megszerzi DGPS vevővel rendelkezik. Ez a vevőkészülék csatlakozik a GPS-navigátor keresztül 3 eres vezeték, amelyre a korrekció továbbítottuk a hagyományos soros formában formátumban nevű RTCM SC-104.
Fizessen a DGPS-szolgálatnak a VHF sávban, vagy a testmozgás műsorszóró műholdak segítségével. Természetesen ezekben az esetekben szükség lesz egy speciális DGPS-vevőt az korrekciót, és átadják a GPS-navigátor. Az ár függ a szükséges pontossággal.
Milyen GPS-vevő lesz a legjobb az Ön számára? Itt van a nagy kérdés, nem igaz? És persze, a legnehezebb, mert Válasz befolyásolja számos különböző tényező.
Feltételezhető, hogy használni? Végtére is, a legnehezebb -, hogy megtaláljuk olyan eszköz, amely alkalmas az egyéni igényeinek megfelelően. Ha kell egy vevőt kell telepíteni a műszerfalon a törzsre, a navigátor kézi rekreációs lenne semmi érdekes. A keresés szűkítéséhez tartományban, meg kell nézni alaposan, milyen eszközök állnak rendelkezésre a speciális igényeinek.
Ezt követően, néhány esetben akkor is van egy kellően széles választéka modellek. Például, ha úgy tetszik gyalogos vagy vadászat, akkor felveszi a kapcsolatot az eszköz lezárt tervezés - más kérdésekben, ugyanolyan sikerrel, mint a hordozható modell tervezett hajósok és amatőr pilóták. Ebben a helyzetben, akkor meg kell vizsgálni a sajátosságaikat részletesebben. Ha nem megy, hogy repülni a gépet, akkor az összes további információt a repülőtér a világ, a memóriában tárolt használt repülőgép GPS-vevők, nem indokolja az árkülönbséget. Marine navigátorok cserélhető patronok tárolja a pontos adatokat navaids és mélységben, mivel nem igazán segíteni (ha biztosan nem akar használni is a jacht). Mi az árkategóriában? Ha van egy rövid lista a megfelelő eszközök, akkor is el kell döntenie, egy elfogadható áron. Gondosan vizsgálja felül az egyes modellek és próbálja megérteni, mi a drágább modellek, amelyek nem az olcsóbb? Van szüksége további funkciók vagy tartozékairól rejlő drágább modellek, vagy elég olcsó a feladatra?
Melyik modell tetszik a legjobban? Választott a navigátor - kétharmados észérvek, és egyharmad - csak egy érzés. Ha a logika azt mondja, hogy összpontosítson a két vagy három modell, próbálja dolgozni mindegyikre. Előfordul, hogy a különbség a könnyebb kezelés tűnhet nagyon nagy. Az egyik eszköz lehet bevezetni, tiszta és kényelmes, a másik - túl bonyolult a használata. Válassza ki a GPS-vevőt, melyik tetszik a legjobban! A legvalószínűbb, hogy továbbra is elégedett a választás, és egy hónap és egy év múlva! Ki és hogyan kell használni a GPS? Általánosságban elmondható, hogy a GPS is használható mindenhol, kivéve azokat a helyeket, ahol nem lehet kapni a műholdas jeleket, azaz az épületek, föld alatti, víz alatti, stb A légi közlekedésben a leggyakoribb használata a GPS, mint navigációs kereskedelmi és amatőr repülőgép. Tengeri GPS is jellemzően a halászok és a tenger szerelmeseinek, mint a navigációs készüléket. Földi GPS alkalmazások nagyon sokfélék.
Elég érdekes a GPS használata a tudósok és kutatók, mint a forrás pontos időt. Sőt, mint már említettük, a meghatározása a rádiójel terjedési ideje az alapja a gondolata GPS. Erre a célra, a belső óra a vevő folyamatosan szinkronban pontosságú atomórák a műholdakat. Ez biztosítja a mérési pontosságot az idő a mikro-, ns. Ezért, amikor végző tudományos kísérletekben, lehetséges, hogy mindenhol teljesen pontos időbélyegző. Nem lehet elfelejteni, hogy az információ a helyzet számos kísérletet is érdekes lehet.
GPS fontos helyet foglal el a munkát a mentőszolgálatok. GPS jelentősen csökkentheti a kapcsolódó költségeket a feltárási munkák, és nagymértékben csökkenti az idő a mentési munkálatokban. Használt ezeket a szolgáltatásokat GPS-vevőkészülékek ára körülbelül 3000 $, és pontosság 1 m-ig. Vannak drágább modellek, amely pontossága néhány centiméter!
A célokat, amelyek a GPS által használt amatőr rekreációs, ugyanolyan változatosak, mint a fajta a többit. Ma, GPS egyre rendkívül népszerű túrázók, hegyi, vízi és sí turizmus, vadászat, horgászat, kerékpározás és még sokan mások. Aki tudnia kell, hogy hol van, és honnan jött, hogyan jut el a cél, milyen gyorsan mozog, és amikor megkapta a cél - könnyedén élvezhetik az előnyeit, amelyet a GPS-t.
E - mail: mailto. info @ Garmin - nn. ru
Üzemmód online áruház: éjjel-nappal
Üzemmód irodai áruház:
Hétfőtől péntekig 10:00 és 19:00 között.