全天候型と宇宙重視の機能を備えた, 全地球測位システム(GPS) 世界中または近距離にいる軍事ユーザーの 3 次元位置、3 次元移動および時刻の継続的かつ正確な決定、ならびに位置特定の要求を満たすことができる一種のナビゲーション システムを指します。地球空間. 中距離と円形の特徴を備えた, それは軌道です 衛星ナビゲーションシステム.
この記事では、Global Locating System の定義とそのアプリケーション環境について紹介します。.
1. 全地球測位システムの定義方法?
GPS は Global Positioning System の略称です (GPS), 中国語の略称は「ボールシステム」です. 新世代の宇宙衛星ナビゲーションおよび測位システムである, 全地球測位システムは陸軍によって共同発明された, 米国の海軍および空軍部門. 1970年代に. GPSの機能には3つの要素が必要: GPS 端子, 伝送ネットワーク接続と監視プラットフォーム. この3種類の成分が欠かせない. とともに 3 コンポーネント, 車両の盗難防止などのサービスを提供できるシステムです。, 強盗抵抗, 運転ルートの監視と通話のコマンド.
2. GPS の動作原理
GPS ナビゲーション システムの基本的な動作原理は、既知の位置を持つ衛星とユーザー受信機の間の距離の測定を指します。, 複数の衛星から収集したデータを統合的に分析して、受信機の正確な位置を把握します。. その意図を実現するために, 衛星の位置は、搭載時計によって収集された時刻に基づいて、衛星暦でチェックアウトできます。. ユーザーから衛星までの距離は、衛星信号がユーザーまで伝播する時間を記録し、それに光速を乗じることによって取得されます。 (大気の電離層の干渉によるもの, この距離はユーザーと衛星間の実際の距離ではなく、疑似距離です。 (PR), つまり、GPS 衛星が正常に動作していれば、, ナビゲーション メッセージは、次のような疑似ランダム コードで常に転送されます。 1 そして 0 バイナリコード要素 (略して疑似コード).
3. 全地球測位システムの構成
空間の部分
GPS衛星
円筒形の胴体と両側にソーラーセイルを備えた, GPS 衛星は自動的に太陽の方向を向くことができます. すべての衛星には複数の原子時計が搭載されています, 衛星に高精度の標準時刻を提供する. 燃料と噴霧ノズルを搭載した状態, 衛星は地上制御システムの制御下で軌道を調整できます。.
GPS 衛星の基本的な機能には次のものがあります。:
- 地上管制システムから航法メッセージを受信して保存し、そのメッセージを搬送波で変調してユーザーにブロードキャストします。.
- 軌道と衛星時計を調整する, 地上制御システムのコマンドに基づいて、システム全体の正常な動作を維持するために、故障を修復したり、スペアパーツを作動させたりします。.
GPS衛星は2種類に分類できる: 試験衛星と実用衛星.
S衛星星座
軌道上に打ち上げられて正常に動作する GPS 衛星の集合体は、GPS 衛星コンステレーションと呼ばれます。. 現在運用されている衛星の総数は 24, 6つの軌道面に散在しています, 各軌道面に 4 つの衛星がある, ユーザーがどのような立場にいても確実に いつでも4～8個の衛星を観測できる. 故障した衛星を適時に交換するため, 軌道上に打ち上げられ、正常に動作している追加の衛星 3 機がバックアップ衛星として発行されました。, そしてその 24 プラス 3 星座は基本的な星座として見られます.
T彼は地上監視の一部です
システム全体の正常な運用をサポートする地上設備を地上制御部といいます。, マスターコントロールステーションで構成されます, 監視ステーション, 注入ステーション、通信およびサポート システム.
主要制御局
マスターコントロールステーションは、地上監視システム全体の管理および技術センターとして機能します。, 地上監視システムのすべての部分の運用を管理および調整する主な役割を果たしています。.
各監視所から送付された資料に基づく, 衛星軌道, 衛星時計補正番号も, 計算されて予測されます, その後、所定の形式の航行メッセージが編集されて地上注入ステーションに転送されます。.
衛星軌道と衛星時計の読み取り値が調整されます. 衛星が故障したとき, システムは、通常の動作を維持するためにスペアパーツの修理またはアクティブ化を担当します。. そして衛星が修理できない場合, システム全体の信頼性の高い動作を維持するために、予備の衛星が起動されて置き換えられます。.
M監視ステーション
監視ステーションは無人自動データ収集センターとして機能します. その主な機能は次のとおりです。
- 視野内のすべての GPS 衛星の擬似距離測定,
- 気温などの気象要素の自動測定と記録, 気象学の助けを借りた気圧と相対湿度 センサー.
- 擬似距離観測の修正に続いて編集が行われます, スムージングと圧縮, その後マスターコントロールステーションに転送します.
私射出ステーション
注入ステーションは、航法メッセージやその他のコマンドを GPS 衛星に入力する地上施設として機能します。. 受信した航法メッセージをマイクロコンピュータに保存し、衛星が上空を通過するときに、これらの航法メッセージとその他のコマンドを大口径送信アンテナでそれぞれ衛星に注入することができます。.
コミュニケーションとサポート体制
通信および補助システムは、データ変換やその他の補助サービスの提供を担当する地上監視システム内の機関および施設です。. GPSの通信方式は地上通信回線を混在させたものです, 海底ケーブルと衛星通信.
ユーザー部分は主にユーザーと GPS 受信機などのデバイスで構成されます。.
GPS受信機
集められる楽器や機材, ナビゲーション用の GPS 衛星信号を処理および測定する, 位置を特定する, 軌道とタイミングは GPS 受信機と呼ばれます。 GPS受信機はプリアンプ付きの受信アンテナで構成されています, 信号処理装置, 入出力機器, 電源、マイクロプロセッサ、その他のコンポーネント.
あアンテナユニット
アンテナとプリアンプの構成で, アンテナ ユニットには、衛星から放射される電磁波信号のエネルギーを電流に変換できるデバイスとして機能する受信アンテナが搭載されています。. 衛星信号が非常に弱いため, 生成された電流は、GPS 受信機に入る前に常にプリアンプによって増幅する必要があります。.
R受信ユニット
受信ユニットのコンポーネントには受信チャネルが含まれています, 保管装置, マイクロプロセッサ, 入力 & 出力デバイスと電源.
受信機のコンポーネントであること, 受信チャンネルは追跡に適用されます, プロセス, 衛星信号を測定します. チャネルは無線コンポーネントで構成されます, デジタル回路およびその他のハードウェアおよび特殊なソフトウェア, 略してチャネルと呼ばれます. チャネルは、特定の時間に衛星内の特定の周波数の 1 つの信号のみを追跡できます。. 受信チャンネルの重要な機能であること, 擬似距離測定では、衛星航法メッセージを取得し、搬送波位相を測定するために搬送波を再構築します。.
4. 全地球測位システムにはどのような種類がありますか?
4 つの主要な衛星ナビゲーション システムは、米国では Global Positioning System に分類されます。, の 全地球航法衛星システム ロシアが開発した, ヨーロッパの Galileo 衛星ナビゲーション システムと中国の北斗衛星ナビゲーション システム.
1. 米国の全地球測位システム
GPS は、海上でのリアルタイムの万能かつ 3 次元のナビゲーションおよび位置特定機能を備えた新世代の衛星ナビゲーションおよび位置特定システムを指します。, 陸でも空でも, 1970年代にアメリカで研究開発され、完全に完成したものです。 1994 と 20 長年の開発時間とコスト $20 十億.
過去 10 年間の中国の地図作成部門やその他の部門の利用状況は、GPS が全天候型の機能を備えた大多数の地図作成従事者に温かく歓迎されていることを示唆しています。, 高精度, 自動化と高効率化. そのうえ, このシステムは測地学でうまく活用されています, 工学測量, 航空写真測量, 航空会社の航行と制御, 地殻変動の監視, 工学的変形のモニタリング, リソースの発見, 地球力学とその他の分野, こうして地図業界に圧倒的な技術革命をもたらした.
2. ロシアが開発した「GLONASS」システム
全地球航法衛星システムはソ連時代に初めて開発された, そしてこのプログラムはロシアによって継続的に開発されました. 独立してからは, ロシアは GNSS 技術の開発を開始しました。 1993.
制度の運用が開始されたのは、 2007. その時, ロシア国内でのみ衛星位置およびナビゲーションサービスにのみ利用できます。. による 2009, システムのサービス範囲が全世界に拡大されました. システムの主なサービスは、座標と情報の識別をカバーします。, 土地の移動速度も同様です, 海と空の目標.
3. ヨーロッパの Galileo 衛星ナビゲーション システム
Galileo の衛星ナビゲーション システムとは、欧州連合によって開発および設置されたグローバル衛星ナビゲーションおよび位置特定システムを指します。. このプログラムは2月に欧州委員会によって発表された 1999, 欧州委員会とESAが共同で担当. このシステムは、軌道高度が 30 個の衛星で構成されています。 23,616 の成分を持つキロメートル 27 現用衛星と予備衛星 3 機. 衛星軌道の高度は約 24,000 KM に位置しており、 3 の傾きを持つ軌道面 56 度.
5. T全地球測位システムの適用事例
GPS の応用は非常に広範囲にわたっています. 例えば, GPS 信号を適用して海で航行することができます, そして空中で. また, ミサイル誘導にも応用可能, 測地学の正確な位置特定と工学的測定, 時間転送と速度測定, 等. 地図の分野で言うと, GPS 衛星測位技術は、地球の全球的な動的パラメータを決定する目的で、高精度の国家測地管理ネットワークを確立するために利用されています。. そのうえ, この技術は、高精度の島と陸の共同測量と海洋マッピングを実行するための陸地と海洋の測地基準の設定に適用されています。. また, 地球のプレート運動や地殻変動の状態を監視するものであり、工学計測に応用できます。. 都市およびエンジニアリング制御ネットワークをセットアップする主要な方法として開発されました。.
GPS は、航空宇宙写真の瞬間にカメラの位置を特定し、測定するために利用されます。, 地上制御をほとんどまたはまったく行わずに、航空測量の迅速なマッピングを可能にします。, これにより、GIS および地球環境のリモートセンシング監視における技術革命がもたらされます。.
多くの商業機関や政府機関も GPS デバイスを利用して、 車両の位置を追跡する, これには通常、無線通信技術の支援が必要です. いくつかの GPS 受信機には無線が統合されています, 車両管理要件に適応する無線電話とモバイル データ端末.
システム技術は主にボートなどの移動物体の位置特定ナビゲーションを提供します。, 船, 車, 飛行機など. のようなケース:
- 船舶の海洋航行とインバウンド水先案内.
- 航空機のルート誘導と着陸.
- 自動運転車ナビゲーション.
- 車両の地上追跡と都市のスマート交通管理.
- 緊急事態発生時の救命活動.
- 個人旅行とワイルドアドベンチャー.
- パーソナル通信端末 (PDAと統合, 電子地図, 等).
- 電源の時刻同期, 郵便および電気通信ネットワーク
- 正確な時間へのアクセス.
- 正確な周波数へのアクセス.
- あらゆる勾配の測地測量および管理測量.
- 道路や各種路線の解放.
- 水中の地形調査.
- 地殻変動の計測, ダムや大型建造物の変形監視.
- GIS アプリケーション.
- 建設機械の制御 (タイヤクレーン, ブルドーザー, 等).
- 精密で繊細な農業.
- 車両 GPS 測位管理システムは、主に車両 GPS 自律位置測位で構成されます。, 車両のスケジュール管理と追跡のための無線通信システムの組み合わせ.
6. 全地球測位システムのソリューション
時代の発展と社会の発展に伴い, 位置情報システムは私たちの生活に欠かせないものとなっています. 位置特定システムは、空間の位置を決定する目的で相互に関連するコレクションまたはデバイスとして機能します。. 主に自動車のナビゲーションに適用されます, 緊急対応, ミサイルの製造と誘導, 航空救助および有人宇宙船の保護検出.
S衛星測位システム
衛星測位システムとは、24 機の衛星を蓄積してカバーする衛星システムを指します。. ナビゲーションを確実に実現するシステムです。, 高精度な位置決め機能などを搭載, 自動測定, 3次元の固定速度とタイミング, 速くて時間を節約できる, 高効率, 幅広い用途, だけでなく、複数の機能. また, このシステムは国民経済建設のさまざまな事例産業に統合されています, 国防の建設と社会の成長. 大気物理観測を含む分野, 地球物理資源探査, 工学測定, 変形監視, そして都市計画, 主に船舶用測位システムを提供する会社です。, 車, 航空機およびその他の移動物体. 同時に, 測位システムは、アクティブな測位モデルを実現するために衛星によって使用される無線測位システムを利用します。.
G局所測位システム
全地球測位システムは安定性の高い原子時計を搭載しており、地上時計と同期します。. 電波の速度は一定なので, GPS 信号送信機と受信機間の時間遅延は、航法方程式を使用すると飛行時間に比例します。. 全地球測位システムは空間コンポーネントで構成されています, コントロールコンポーネントとユーザーコンポーネント.
GPS規格に基づく, 衛星を動員する行為は正確でも正確でもない. 衛星が出動した後, エンジニアは地上から新しい軌道を追跡します, 次に、新しい暦をアップロードし、衛星が再び利用可能であることをマークします。. 現行の運用管理システムと比較して情報保証が大幅に強化 (OCS).
S警備員位置特定システム
重要な位置監視の要求に基づいて位置情報が収集されます, そしてその リアルタイム位置情報 勤務中の警備員の数をより正確に問い合わせることができる. 不動産管理エンジニア, 警備員, 建物内で管理者と管理者が相互に連絡する必要がある. 連絡手段はインターホンなど, 固定電話, 携帯電話, そしてラジオ検索 (モール内), これは伝統的で古い手段です. インカムの距離制限などの問題が発生する, 高出力の放射線と干渉, 固定電話の不便さ, 信号が不安定で携帯電話の価格が高い, ラジオサーチなどを使用する際のゲストへの干渉.
7. 全地球測位システムの精度はどのようになりますか？
全地球測位システムは高精度を実現, すべての天気, 非常に効率的な, 多機能, 簡単に操作できる, 広く応用されているなど. アプリケーションの実践により、全地球測位システムの相対位置精度が次のレベルに達することが証明されました。 10-6 50KM以内のメートル, 10-7100〜500KMのメートル, 1000KMから10～9m. からの範囲の正確な位置特定では、 300 1500Mプロジェクトへ, 1時間以上の観察において、その平面の位置誤差は1mm未満です. ME-5000電磁波距離計で測定した刃の長さとの比較, 刃の長さの最大の違いは0.5mmです, 校正誤差は0.3mmです.
8. GNSS と GPS の違いは何ですか?
全次元の特性を備えた, すべての天気, 常に高精度, GPS は、米国国防総省によって開発および確立された衛星ナビゲーション システムです。. 低コストが特徴, 高精度な三次元位置, 高速かつ正確なタイミング, ナビゲーション情報は地理測位システムによって提供され、世界中のユーザーに送信されます。. 地理測位システムは依然としてナビゲーション分野における衛星通信技術の応用例です, これにより、世界中の国々の情報に基づく発展が大幅に強化され、デジタル経済の成長に強力な推進力がもたらされます。.
GNSS の正式名称は Global Navigation Satellite System を指し、北斗システムと同じ用語です。, GPS, GLONASSシステム, Galileo システムおよびその他の単一衛星ナビゲーション システム. そのうえ, Global Navigation Satellite System は、拡張システム、およびこれらすべての衛星ナビゲーション システムと測位システム、および拡張システムを組み合わせたものを表します。. つまり, GNSS は、いくつかの衛星ナビゲーションおよび測位システム、および拡張システムで構成される大規模なシステムです。. 人工衛星を航法局として利用したスター電波航法システムです, 全天候型を提供, 高精度の位置情報, 陸上のさまざまな軍用および民間航空会社の速度およびタイミング メッセージ, 海, 世界中の空気と空. したがって, スペースを重視した配置とも考えられます, ナビゲーションおよびタイミング システム.
9. GPS と北斗衛星測位システムの違いは何ですか?
GPS と北斗衛星測位システムの最も目を引く違いは、GPS には短文通信の送受信機能が搭載されていないのに対し、北斗衛星測位システムは短文通信の送受信機能をサポートしていることです。. しかし, 携帯電話の位置チップは衛星からの位置情報の取得のみをサポートしているため、一般に携帯電話は北斗衛星位置検出システムのテキストの送信と収集の機能をサポートできないことに注意することが重要です。.
GPS は二重周波数信号を利用します. しかし, 北斗衛星測位システムは 3 倍の周波数信号を利用します. 理論的に言えば, GPS は世界中で同等の位置精度を備えていますが、北斗衛星システムの位置精度は中国とその周辺地域向けに特別に強化されています.
GPSが搭載されている 32 衛星. 衛星が多ければ多いほど, より多くの冗長なデータが取得されます, データの信頼性が高くなります, DOP値が小さくなるほど. 今すぐ, 北斗衛星測位システムには 16 個の衛星しか搭載されていない. 衛星が増えれば増えるほど、, より多くの観測データが得られます, そして精度が高まるのは必然です.
GPS は一方通行です, つまり、受信機は位置信号を収集することしかできず、あなたがどこにいるかを知ることしかできません。. それどころか, 北斗衛星測位システムは双方向です, つまり、システムはあなたの位置を友人に転送し、信号を受信しながら友人にあなたの位置を知らせることができます。. 一般的に, GPS と北斗衛星測位システムはどちらもナビゲーションおよび測位システムとして機能しますが、独自の測位技術を利用しているため、測位範囲が異なります。. 北斗ナビゲーション システムには、全地球規模の位置情報とナビゲーション機能が搭載される予定です。 2020. しかし, GPS は、世界中の地域をカバーする全天候型位置情報システムです。.
10. T全地球測位システムの歴史と発展
GPS の前身は、米国が研究開発した子午線衛星測位システムでした。. 軍隊に入っている 1958. このシステムは、地球を周回する 5 ～ 6 個の衛星のネットワークで動作しました。 13 1日あたりの回数. しかし, 高度情報を提供できず、位置精度の点でも期待できるほど正確ではありませんでした。.
GPSはアメリカ発祥. に始まった軍事プロジェクト 1958 そして使用されました 1964. アメリカ. 軍, 海軍と空軍が共同で新世代の衛星測位システムを発明, 1970 年代には全地球測位システムとも呼ばれた.
GPS の設計の主な目的は、リアルタイムの情報を提供することです。, 全天候型の世界規模のナビゲーション サービス 3 土地を含む主要エリア, 海と空. INTELコレクションなどの一部の軍事目的に利用されています, 核爆発と緊急通信の監視. 20年以上の研究と実験、そして費用をかけて $30 十億, の星座 24 GPS衛星は、 1994, 世界的にカバーされている 98%. 全地球測位システムには機械分野における別の定義があります, あれは, 幾何学的製品仕様 – 略して GPS.
