С характеристиками всепогодности и ориентации на космос., спутниковая система навигации(GPS) относится к своего рода навигационной системе, которая способна удовлетворить требования непрерывного и точного определения, а также определения трехмерных положений и трехмерного движения и времени для военных пользователей, расположенных в любой точке земного шара или в близлежащих регионах. Земное пространство. С характеристиками средней дальности и кругового действия, это орбита спутниковая навигационная система.
В статье вы познакомитесь с определением глобальной системы локации и средой ее применения..
1. Как определить систему глобального позиционирования?
GPS – это сокращенное обозначение системы глобального позиционирования. (GPS), и его китайское краткое название — «система мяча».. Являясь новым поколением космических спутниковых систем навигации и локации., Система глобального позиционирования совместно изобретена армией, Департаменты ВМС и ВВС США. в 1970-е годы. Функции GPS должны быть включены в три элемента.: GPS терминалы, соединения сетей передачи и платформы мониторинга. Эти три вида компонентов незаменимы.. С 3 компоненты, система способна предлагать такие услуги, как противоугон транспортных средств, сопротивление ограблению, мониторинг маршрутов движения, а также управление вызовами.
2. Принципы работы GPS
Основные принципы работы навигационной системы GPS относятся к измерению расстояния между спутниками с известным положением и приемником пользователя., а затем комплексно проанализировать данные, собранные с нескольких спутников, чтобы узнать точное положение приемников.. Чтобы реализовать намерение, местоположение спутника можно проверить по спутниковым эфемеридам на основе времени, собранного бортовыми часами.. Расстояние от пользователей до спутника определяется путем записи времени, в течение которого спутниковый сигнал распространяется до пользователей, и умножается на скорость света. (Из-за вмешательства ионосферы в атмосферу, расстояние — это не фактическое расстояние между пользователем и спутником, а псевдодальность (пиар), это значит, что если спутник GPS работает нормально, он будет постоянно передавать навигационные сообщения с псевдослучайным кодом, состоящим из 1 и 0 элементы двоичного кода (псевдокод для краткости).
3. Состав Глобальной системы локации
Часть космоса
граммPS спутник
С цилиндрическим корпусом и солнечными парусами с обеих сторон., спутники GPS способны автоматически ориентироваться на солнце. Каждый спутник оснащен множеством атомных часов., предлагая спутникам высокоточные стандарты времени. С топливом и форсунками на борту., спутники способны регулировать свои орбиты под контролем наземных систем управления.
Основные функции спутников GPS включают в себя:
- Получайте и сохраняйте навигационные сообщения от наземных систем управления, а затем эти сообщения модулируются на несущей волне для трансляции пользователям..
- Отрегулируйте орбиты и часы спутников., устранить неисправности или активировать ЗИП для поддержания нормальной работы всей системы на основании команд наземных систем управления.
Спутники GPS можно разделить на два типа.: спутники тестового типа и рабочие спутники.
Сспутник Созвездие
Совокупность спутников GPS, которые можно вывести на орбиту и работать должным образом, называется группировкой спутников GPS.. Общее количество спутников, находящихся в эксплуатации в настоящее время, составляет 24, которые разбросаны по шести орбитальным плоскостям, с четырьмя спутниками в каждой орбитальной плоскости, обеспечение того, чтобы пользователи в любом положении может наблюдать от четырех до восьми спутников в любое время. Для своевременной замены вышедших из строя спутников, три дополнительных спутника, выведенных на орбиту и исправно работающих, выданы в качестве резервных., и 24 плюс 3 созвездия рассматриваются как основные созвездия.
Тон часть наземного мониторинга
Наземные средства, которые могут обеспечить поддержку правильной работы всей системы, называются наземными управляющими частями., которые состоят из главной станции управления, станция мониторинга, инъекционная станция, а также системы связи и поддержки.
Главный пост управления
Главная станция управления выполняет функции административного и технического центра всей наземной системы мониторинга., который играет основную роль по управлению и координации работы всех частей наземной системы мониторинга..
По материалам, присланным каждой станцией мониторинга, орбита спутника, а также поправочный номер спутниковых часов, будет рассчитан и спрогнозирован, а затем будет составлено навигационное сообщение в установленном формате и передано на наземную станцию ввода.
Орбита спутника и показания спутниковых часов будут скорректированы.. Когда спутник выходит из строя, система отвечает за ремонт или активацию запасных частей для поддержания их нормальной работы.. А если спутник не подлежит ремонту, запасной спутник вызывается на замену для поддержания надежной работы всей системы.
МСтанция наблюдения
Станция мониторинга функционирует как необслуживаемый автоматический центр сбора данных.. Его основные функции охватывают
- Измерение псевдодальности каждого спутника GPS в поле зрения.,
- Автоматизированное измерение и запись метеорологических элементов, таких как температура., барометрическое давление и относительную влажность с помощью метеорологических датчики.
- Корректировка псевдодальномерных наблюдений сопровождается правками, сглаживание и сжатие, а затем передать на главный пост управления.
яИнъекционная станция
Станция впрыска функционирует как наземный объект, который передает навигационные сообщения и другие команды на спутники GPS.. Он может хранить полученные навигационные сообщения в микрокомпьютере, а затем передавать эти навигационные сообщения и другие команды на спутник соответственно с помощью передающей антенны с большой апертурой, когда спутник проходит над ним..
Система связи и поддержки
Системы связи и вспомогательные системы — это органы и объекты наземной системы наблюдения, которые отвечают за преобразование данных и предоставление других вспомогательных услуг.. Система связи GPS представляет собой смесь наземных линий связи., подводные кабели и спутниковая связь.
Пользовательские части в основном состоят из пользователей и устройств, таких как GPS-приемники..
GPS-приемник
Инструмент и оборудование, способные собирать, обрабатывать и измерять сигналы спутников GPS для навигации, обнаружение, орбита и синхронизация называются GPS-приемниками. GPS-приемник состоит из приемной антенны с предусилителями., оборудование для обработки сигналов, оборудование ввода и вывода, блок питания, а также микропроцессоры и другие компоненты.
Аантенный блок
В составе антенны и предусилителя, Антенный блок содержит приемную антенну, которая функционирует как устройство, которое может преобразовывать энергию сигнала электромагнитной волны, излучаемой спутником, в электрический ток.. Из-за чрезвычайно слабого спутникового сигнала, генерируемый ток всегда необходимо усиливать предусилителем, прежде чем он попадет в приемник GPS..
рпринимающий блок
Компоненты приемных блоков содержат каналы приема., складское оборудование, микропроцессоры, вход & устройства вывода и источник питания.
Будучи компонентом приемников, приемный канал применяется для отслеживания, процесс, и измерить спутниковые сигналы. Канал состоит из беспроводных радиокомпонентов., цифровая схема и другое оборудование и специализированное программное обеспечение, которые для краткости называются каналами. Канал может отслеживать только один сигнал определенной частоты на спутнике в определенное время.. Являясь жизненно важными функциями каналов приемника, измерение псевдодальности получает спутниковые навигационные сообщения и восстанавливает несущую волну для измерения фаз несущей.
4. Каковы типы глобальных систем локации??
Четыре великие спутниковые навигационные системы разделены на глобальную систему позиционирования в Соединенных Штатах., тот ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА разработано Россией, Спутниковая навигационная система Galileo из Европы и спутниковая навигационная система Beidou в Китае.
1. Глобальная система позиционирования в США
GPS относится к новому поколению спутниковой навигационно-локационной системы с всесторонней и трехмерной навигацией и функциями локации в реальном времени на море., на земле и в воздухе, который был исследован и разработан Соединенными Штатами в 1970-х годах и был полностью завершен в 1994 с 20 годы разработки и стоимость $20 миллиард.
Использование картографических и других отделов Китая за последние десять лет показало, что GPS была тепло встречена большинством картографов с характеристиками всепогодности., высокая точность, автоматизированный и высокоэффективный. Более того, система успешно применяется в геодезии, инженерные изыскания, аэрофотограмметрия, навигация и контроль перевозчиков, мониторинг движения земной коры, мониторинг инженерных деформаций, открытие ресурсов, геодинамика и другие дисциплины, тем самым принося ошеломляющую техническую революцию в картографическую индустрию..
2. Система «ГЛОНАСС», разработанная Россией.
ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА была впервые разработана еще в советское время., и программа постоянно развивалась Россией. После обретения независимости, Россия начала развивать свою технологию ГНСС в 1993.
Система начала эксплуатироваться в 2007. В это время, его можно было использовать только для спутниковой локации и навигационных услуг только на территории России.. К 2009, спектр обслуживания системы был расширен на весь мир. Основные сервисы системы охватывают определение координат и информации., а также скорость движения суши, морские и воздушные цели.
3. Спутниковая навигационная система Galileo из Европы
Система спутниковой навигации Galileo — это глобальная система спутниковой навигации и определения местоположения, разработанная и созданная Европейским Союзом.. Программа была анонсирована Европейской комиссией в феврале. 1999, и находится под совместной ответственностью Европейской комиссии и ЕКА.. Система состоит из тридцати спутников с высотой орбиты 23,616 километров с компонентами 27 рабочие спутники и три резервных спутника. Орбиты спутников находятся на высоте около 24,000 км и расположены в г. 3 плоскости орбит, имеющие наклонение 56 степени.
5. Тслучаи применения Глобальной системы локации
Применение GPS было очень обширным.. Например, Сигналы GPS можно применять для навигации по морю., и в воздухе. Также, это может быть применимо для наведения ракет, точное определение местоположения геодезических и инженерных измерений, передача времени и измерение скорости, так далее. С точки зрения картографирования, Технология спутникового позиционирования GPS была использована для создания высокоточной национальной геодезической контрольной сети с целью определения глобальных динамических параметров Земли.. Более того, технология была применена для создания геодезических данных суши и океана для проведения высокоточных совместных исследований островов и суши и картографирования океана.. Также, он предназначен для мониторинга состояния движения земной плиты и деформации земной коры и применим для инженерных измерений.. Он был разработан как основной способ создания городских и инженерных сетей управления..
GPS используется для определения местоположения и измерения положения камеры в момент аэрокосмической фотографии., обеспечение быстрого картографирования аэрофотосъемки с минимальным наземным контролем или без него., что приведет к технологической революции в ГИС, а также глобальному мониторингу дистанционного зондирования окружающей среды..
Многие коммерческие и правительственные учреждения также используют устройства GPS для отслеживать положение своих транспортных средств, что обычно требует помощи технологии беспроводной связи. Несколько GPS-приемников объединяют радиоприемники., беспроводные телефоны и мобильные терминалы передачи данных для адаптации к требованиям управления автопарком.
Системные технологии в первую очередь обеспечивают навигацию по движущимся объектам, таким как лодки., корабли, легковые автомобили, самолеты и так далее. Такие случаи, как:
- Океанское плавание судов и входная лоцманская проводка.
- Наведение самолета на маршрут и посадка.
- Автономная навигация автомобиля.
- Наземное отслеживание транспортных средств и интеллектуальное управление городским дорожным движением.
- Спасение жизней при возникновении чрезвычайных ситуаций.
- Индивидуальные путешествия и дикие приключения.
- Персональные терминалы связи (интегрирован с КПК, электронная карта, и т. д.).
- Синхронизация времени для питания, почтовые и телекоммуникационные сети
- Доступ к точному времени.
- Доступ к точной частоте.
- Геодезические изыскания и контрольные изыскания всех видов отметок.
- Выпуск дорог и разнообразных линий.
- Топографические съемки под водой.
- Измерение деформаций земной коры, мониторинг деформаций плотин и крупных сооружений.
- ГИС-приложения.
- Контроль строительной техники (шиномонтажные краны, бульдозеры, и т. д.).
- Точное и тонкое земледелие.
- Система управления GPS-позиционированием автомобиля в основном состоит из автономного GPS-определения местоположения автомобиля., с комбинацией систем беспроводной связи для управления расписанием движения и отслеживания транспортных средств.
6. Решения для глобальной системы локации
С ростом времени и развитием общества, системы определения местоположения стали неотъемлемой частью нашей жизни. Система локации функционирует как совокупность или устройство, взаимосвязанное с целью определения местоположений в пространстве.. Это в первую очередь применимо для навигации транспортных средств., аварийного реагирования, производство и наведение ракет, обнаружение защиты авиационных спасательных и пилотируемых космических кораблей.
Ссистема определения местоположения спутника
Спутниковая система определения местоположения относится к спутниковой системе с охватом двадцати четырех спутников.. Эта система обеспечивает реализацию навигации, позиционирование и другие функции с высокой точностью, автоматическое измерение, трехмерная фиксированная скорость и время, быстро и экономит время, высокая эффективность, широкое применение, а также множество функций. Также, система интегрирована в различные тематические отрасли строительства национальной экономики, строительство национальной обороны и социального роста. Области охватывают физические наблюдения за атмосферой., разведка геофизических ресурсов, инженерные измерения, мониторинг деформации, и городское планирование, которая в основном предлагает системы определения местоположения для кораблей, легковые автомобили, самолеты и другие движущиеся объекты. В то же время, система локации использует систему радиолокации, используемую спутником, для достижения активной модели локации.
граммглобальная система позиционирования
Система глобального позиционирования содержит атомные часы с высокой стабильностью, которые затем синхронизируются с наземными часами.. Из-за постоянной скорости радиоволн, временная задержка между передатчиком сигнала GPS и приемником пропорциональна времени полета с использованием уравнения навигации. Глобальная система позиционирования состоит из пространственного компонента., компонент управления и пользовательский компонент.
На основе стандартов GPS, действие мобилизации спутников не точное и аккуратное. После мобилизации спутника, инженеры отслеживают новую орбиту с земли, а затем загрузить новые эфемериды и снова отметить спутник доступным. Гарантия информации значительно улучшена по сравнению с существующей системой оперативного контроля. (ОКС).
ССистема определения местоположения охранника
Информация о местоположении собирается на основе требований мониторинга местоположения ключей., и информация о местоположении в режиме реального времени дежурных охранников можно опросить точнее. Инженеры по управлению недвижимостью, сотрудники службы безопасности, и управленческому персоналу необходимо контактировать друг с другом внутри зданий. Способы связи включают домофон., стационарные телефоны, сотовые телефоны, и поиск радио (внутри торгового центра), какие традиционные и старые средства. Возникнут такие проблемы, как ограничение расстояния домофонов., мощное излучение и помехи, неудобство стационарных телефонов, нестабильный сигнал и высокая стоимость сотовых телефонов, помехи гостям при использовании радиопоиска и т.д..
7. Как выглядит точность глобальной системы позиционирования？
Система глобального позиционирования отличается высокой точностью., вся погода, высокоэффективный, несколько функций, легко управляется, широко применяется и так далее. Практика применения доказала, что относительная точность определения местоположения Глобальной системы позиционирования может достигать 10-6 метров в пределах 50 км, 10-7м от 100-500КМ, и 10-9м с 1000КМ. В точном определении диапазона от 300 к проекту 1500М, погрешность положения его плоскости составляет менее 1 мм в течение более одного часа наблюдения. По сравнению с длиной кромки, измеренной дальномером электромагнитных волн МЕ-5000, самая большая разница в длине края - 0,5 мм., и ошибка калибровки составляет 0,3 мм..
8. В чем разница между GNSS и GPS?
С чертами всемерного, вся погода, все время и высокая точность, GPS — спутниковая навигационная система, разработанная и созданная Министерством обороны США.. Низкая стоимость, высокоточное трехмерное положение, высокая скорость и точный расчет времени, навигационная информация предоставляется системой географического позиционирования, а затем отправляется пользователям по всему миру.. Система географического позиционирования остается примером применения технологий спутниковой связи в области навигации., который существенно усиливает информационное развитие стран по всему миру, придавая мощный импульс росту цифровой экономики..
Полное название GNSS относится к глобальной навигационной спутниковой системе, которая является тем же термином, что и система BeiDou., GPS, система ГЛОНАСС, Система Галилео и другие системы одиночной спутниковой навигации.. Более того, Глобальная навигационная спутниковая система означает расширенные системы и сочетание всех этих спутниковых навигационных систем и систем определения местоположения, а также усовершенствованные системы.. То есть, ГНСС — это крупная система, состоящая из нескольких систем спутниковой навигации и локации, а также усовершенствованных систем.. Это звездная радионавигационная система, использующая искусственные спутники в качестве навигационной станции., предлагая всепогодные, очень точное местоположение, Сообщения о скорости и времени для различных военных и гражданских авианосцев на суше, море, воздух и небо по всему миру. Поэтому, его также считают космическим локатором, система навигации и времени.
9. В чем разница между GPS и спутниковой системой определения местоположения Beidou??
Наиболее бросающееся в глаза различие между GPS и спутниковой системой определения местоположения Beidou заключается в том, что GPS не оснащен функцией отправки и получения коротких текстовых сообщений, в то время как спутниковая система определения местоположения Beidou поддерживает функцию отправки и получения коротких текстовых сообщений.. Однако, Важно отметить, что сотовые телефоны, как правило, не поддерживают функцию отправки и сбора текстов спутниковой системы определения местоположения Beidou, поскольку локационный чип на мобильных телефонах может поддерживать только получение информации о местоположении со спутников..
GPS использует двухчастотный сигнал. Однако, спутниковая система определения местоположения Beidou использует трехчастотный сигнал.. Теоретически говоря, GPS имеет сопоставимую точность определения местоположения во всем мире, в то время как точность определения местоположения спутниковой системы Beidou специально повышена для Китая и прилегающих к нему территорий..
GPS был оснащен 32 спутники. Чем больше спутников, тем больше избыточных данных будет получено, тем надежнее будут данные, и тем меньше будет значение DOP. Прямо сейчас, спутниковая система определения местоположения Beidou оснащена только шестнадцатью спутниками.. Чем больше спутников будет, тем больше данных наблюдений будет получено, и тем более неизбежным будет повышение точности.
GPS ориентирован в одну сторону, это означает, что приемник может только собирать сигналы местоположения и знать только, где вы находитесь.. Напротив, Спутниковая система определения местоположения Beidou ориентирована на двустороннюю связь., это означает, что система может передавать ваше местоположение вашим друзьям, чтобы они знали, где вы находитесь, а также получали сигналы. В общем, GPS и спутниковая система определения местоположения Beidou функционируют как системы навигации и определения местоположения, но они используют особые технологии определения местоположения и, следовательно, имеют разные диапазоны определения местоположения.. Ожидается, что навигационная система Beidou будет оснащена функциями глобального определения местоположения и навигации. 2020. Однако, GPS — это всепогодная система определения местоположения, охватывающая территории по всему миру..
10. ТИстория и развитие системы глобального позиционирования
Предшественником GPS была меридианная спутниковая система определения местоположения, исследованная и разработанная в США.. Армия в 1958. Система работала с сетью из пяти-шести спутников, облетевших Землю до 13 раз в день. Однако, он не мог предоставить информацию о высоте и был не настолько точен, насколько мог бы быть, с точки зрения точности определения местоположения..
GPS возник в США.. военный проект, начавшийся в 1958 и был введен в эксплуатацию в 1964. Соединенные штаты. Армия, Ведомства ВМФ и ВВС совместно изобрели новое поколение спутниковой системы локации., также назывался Глобальной системой позиционирования в 1970-х годах..
Основной целью разработки GPS является предоставление информации в режиме реального времени., всепогодное навигационное обслуживание по всему миру для 3 основные площади, включая землю, море и воздух. Он используется для некоторых военных целей, таких как сбор разведданных., мониторинг ядерных взрывов и экстренная связь. Благодаря более чем двадцати годам исследований и экспериментов, а также стоимости $30 миллиард, созвездие 24 Спутники GPS были установлены 1994, с глобальным охватом 98%. Система глобального позиционирования имеет другое определение в области механики., то есть, Геометрические характеристики изделия – сокращенно GPS.
