Naon Global Positioning Systems (GPS): Hiji pituduh otoritatif

Kalayan fitur sagala-cuaca ogé spasi-fokus, Global Positioning System(GPS) nujul kana jenis sistem navigasi nu bisa nyugemakeun sarat tina tungtutan tekad kontinyu jeung tepat ogé locating posisi tilu diménsi jeung gerakan tilu diménsi jeung waktu pikeun pamaké militér ayana di mana waé di sakuliah dunya atawa di deukeut- Angkasa bumi. Kalayan fitur sedeng-rentang sareng sirkular, éta mangrupa orbit sistem navigasi satelit.

Tulisan bakal ngenalkeun ka anjeun definisi Global Locating System sareng lingkungan aplikasina.

1. Kumaha nangtukeun Global Positioning System?

GPS nyaéta istilah pondok pikeun Global Positioning System (GPS), sareng istilah pondokna Cina nyaéta "Sistem Bola". Janten generasi anyar navigasi satelit ruang angkasa sareng sistem lokasi, Global Positioning System ieu babarengan invented by Angkatan Darat, Angkatan Laut jeung Angkatan Udara departemén AS. dina taun 1970-an. Fungsi GPS kedah kalebet tilu unsur: GPS terminal, sambungan jaringan transmisi na platform monitoring. Tilu jinis komponén ieu penting pisan. Jeung 3 komponén, Sistim nu bisa nawiskeun jasa kayaning anti maling kandaraan, lalawanan rampog, ngawaskeun rute nyetir ogé paréntah telepon.

2. Prinsip Kerja GPS

Prinsip kerja dasar tina sistem navigasi GPS ngarujuk kana pangukuran jarak antara satelit sareng posisi anu dipikanyaho sareng panarima pangguna., lajeng integrally analisa data dikumpulkeun ti sababaraha satelit pikeun neuleuman ngeunaan posisi pasti tina panarima. Sangkan ngawujudkeun pamaksudan, lokasi satelit bisa dipariksa kaluar dina ephemeris satelit dumasar kana waktu dikumpulkeun ku jam onboard.. Jarak ti pangguna ka satelit dicandak ku ngarékam waktos sinyal satelit nyebarkeun ka pangguna sareng ngalikeunana ku laju cahaya. (Ngahutang kana gangguan ionosfir atmosfir, jarakna sanes jarak anu saleresna antara pangguna sareng satelit tapi pseudo-range (PR), nu hartina lamun satelit GPS jalan normal, eta bakal terus mindahkeun pesen navigasi jeung kode pseudo-acak nu diwangun ku 1 jeung 0 elemen kode binér (pseudo-kode pikeun pondok).

3. Komposisi Global Locating System

Bagian rohangan

Gsatelit PS

Kalawan awak cylindrical ogé sails surya dina dua sisi, satelit GPS tiasa otomatis orient ka panonpoé. Unggal satelit dilengkepan sababaraha jam atom, nawiskeun standar waktos-precision luhur ka satelit. Kalawan suluh jeung nyemprot nozzles on dewan, satelit tiasa ngatur orbitna dina kadali sistem kontrol taneuh.

Fungsi dasar satelit GPS ngawengku:

• Nampi sareng nyimpen pesen navigasi tina sistem kontrol taneuh teras pesen dimodulasi dina gelombang pamawa pikeun disiarkeun ka pangguna..
• Saluyukeun orbit sareng jam satelit, ngalereskeun kasalahan atanapi aktipkeun suku cadang pikeun ngajaga operasi normal sadaya sistem dumasar kana paréntah sistem kontrol taneuh..

Satelit GPS tiasa digolongkeun kana dua jinis: Satelit tipe uji sareng satelit kerja.

Srasi bintang

Koléksi satelit GPS anu tiasa diluncurkeun kana orbit sareng tiasa dianggo leres dingaranan konstelasi satelit GPS. Jumlah total satelit anu ayeuna beroperasi nyaéta 24, nu sumebar dina genep planes orbital, kalawan opat satelit dina unggal pesawat orbital, mastikeun yén pamaké dina posisi mana wae bisa niténan opat nepi ka dalapan satelit iraha wae. Dina raraga ngaganti satelit malfunctioning di luhur timely, tilu satelit tambahan anu geus diluncurkeun kana orbit jeung jalan bener geus dikaluarkeun salaku satelit cadangan, jeung 24 tambah 3 rasi lintang dianggap salaku rasi dasar.

Tanjeunna bagian tina monitoring taneuh

Fasilitas taneuh anu tiasa nyayogikeun pangrojong pikeun operasi anu leres tina sakumna sistem disebut salaku bagian anu ngatur taneuh, nu diwangun ku stasiun kontrol master, stasiun ngawaskeun, stasiun suntikan ogé sistem komunikasi sareng dukungan.

Stasion kontrol utama

Stasion kontrol master fungsina salaku pusat administrasi sareng téknis sadaya sistem ngawaskeun taneuh, anu maénkeun peran utama pikeun ngatur sareng koordinasi operasi sadaya bagian tina sistem ngawaskeun taneuh.

Dumasar kana bahan anu dikirimkeun ku unggal stasion pangawas, orbit satelit, ogé nomer koreksi jam satelit, bakal diitung jeung diprediksi, lajeng pesen navigasi dina format prescribed bakal disusun tur dipindahkeun ka stasiun suntik taneuh.

Orbit satelit sareng bacaan jam satelit bakal disaluyukeun. Nalika satelit gagal, Sistim nu jawab repairing atawa ngaktipkeun suku cadang tetep operasi normal maranéhanana. Jeung lamun satelit teu bisa repaired, satelit cadang ieu invoked ngaganti eta pikeun ngajaga operasi dipercaya tina sakabéh sistem.

MStasion pajagalan

Stasion ngawaskeun fungsina salaku pusat pendataan otomatis anu teu dijaga. fungsi utama na ngawengku

1. Ukuran pseudo-rentang unggal satelit GPS dina widang view,
2. Pangukuran otomatis sareng ngarékam unsur météorologi sapertos suhu, tekanan barometric jeung kalembaban relatif kalayan bantuan météorologi sénsor.
3. Koréksi observasi pseudo-rentang dituturkeun ku éditan, smoothing jeung komprési, lajeng mindahkeun ka stasiun kontrol master.

abdiStasion injeksi

Stasiun suntik fungsina salaku fasilitas taneuh nu inputs pesen navigasi jeung paréntah séjén pikeun satelit GPS. Éta tiasa nyimpen pesen navigasi anu ditampi dina mikrokomputer teras nyuntik pesen navigasi ieu sareng paréntah sanésna kana satelit masing-masing kalayan anteneu pancar aperture ageung nalika satelit ngalangkunganana..

Sistem komunikasi sareng dukungan

Sistem komunikasi sareng bantu nyaéta lembaga sareng fasilitas dina sistem panjagaan taneuh anu tanggung jawab pikeun transformasi data sareng nyayogikeun jasa bantu anu sanés.. Sistem komunikasi GPS nyaéta campuran jalur komunikasi terestrial, kabel kapal selam jeung komunikasi satelit.

Bagian pamaké utamana diwangun ku pamaké sarta alat kawas panarima GPS.

GPS panarima

Alat jeung alat nu bisa ngumpulkeun, ngolah sareng ngukur sinyal satelit GPS pikeun navigasi, patempatan, ngorbit jeung timing disebut salaku panarima GPS. Panarima GPS diwangun ku anteneu panarima sareng preamplifier, alat ngolah sinyal, alat input jeung output, catu daya ogé microprocessors jeung komponén séjén.

AUnit ntenna

Kalayan komposisi anteneu sareng preamplifier, unit Antenna mawa anteneu panarima anu fungsina salaku alat anu bisa ngarobah énérgi dina sinyal gelombang éléktromagnétik anu dipancarkeun ku satelit jadi arus listrik.. Alatan sinyal satelit pisan lemah, arus dihasilkeun sok perlu amplifier ku preamplifier saméméh datang kana panarima GPS.

Receiving Unit

Komponén tina unit panarima ngandung saluran panarima, parabot gudang, mikroprosesor, asupan & alat kaluaran jeung catu daya.

Janten komponén tina panarima, saluran panarima dilarapkeun ka lagu, prosés, jeung ngukur sinyal satelit. Saluran ieu diwangun ku komponén radio nirkabel, circuitry digital sarta hardware sejen tur software husus, nu disebut saluran pikeun pondok. Hiji saluran ngan bisa ngalacak hiji sinyal tina frékuénsi nu tangtu dina satelit dina waktu nu tangtu. Janten fungsi vital tina saluran panarima, ukuran pseudo-rentang meunangkeun pesen navigasi satelit sarta ngawangun deui gelombang pamawa pikeun pangukuran fase pamawa..

4. Naon jenis Global Locating Systems?

Opat sistem navigasi satelit hébat dibagi kana Global Positioning System di Amérika Serikat, éta SISTEM SATELIT NAVIGASI GLOBAL dimekarkeun ku Rusia, Sistem Navigasi Satelit Galileo ti Éropa sareng sistem navigasi satelit Beidou di Cina.

1. Global Positioning System di Amérika Serikat

GPS nujul kana generasi anyar navigasi satelit sarta sistem locating kalawan sagala-rounded tur tilu diménsi navigasi jeung locating fungsi sacara real waktu di laut., di darat jeung di hawa, anu ditalungtik sareng dikembangkeun ku Amérika Serikat dina taun 1970-an sareng parantos réngsé dina 1994 kalawan 20 taun waktu pangwangunan jeung biaya $20 milyaran.

Pamakéan pemetaan Cina sareng departemén sanés dina sapuluh taun katukang nunjukkeun yén GPS parantos disambut ku seuseueurna pagawé pemetaan kalayan fitur sadaya cuaca., precision tinggi, otomatis sareng efisiensi tinggi. Naon deui, Sistim nu geus victoriously garapan dina geodesy, rékayasa surveying, fotogrammétri hawa, navigasi jeung kontrol operator, ngawaskeun gerak crustal, ngawaskeun deformasi rékayasa, kapanggihna sumberdaya, geodinamika sareng seueur disiplin, sahingga bringing hiji revolusi teknis overwhelming kana industri pemetaan.

2. Sistem "GLONASS" dikembangkeun ku Rusia

SISTEM SATELIT NAVIGASI GLOBAL mimiti dikembangkeun dina jaman Soviét, jeung program ieu terus dikembangkeun ku Rusia. Sanggeus kamerdékaan, Rusia mimiti ngembangkeun téknologi GNSS na 1993.

Sistem mimiti dioperasikeun 2007. Dina waktos éta, Éta ngan ukur tiasa dianggo pikeun lokasi satelit sareng jasa navigasi ngan di Rusia. Ku 2009, rentang layanan tina sistem ieu diperpanjang ka sakuliah dunya. Ladenan utama sistem nutupan idéntifikasi koordinat sareng inpormasi, kitu ogé laju gerak taneuh, tujuan laut jeung hawa.

3. Sistem Navigasi Satelit Galileo ti Éropa

Sistem navigasi satelit Galileo nujul kana navigasi satelit global sareng sistem lokasi anu dikembangkeun sareng disetél ku Uni Éropa.. Program éta diumumkeun ku Komisi Éropa dina bulan Pebruari 1999, sareng babarengan ditanggung ku Komisi Éropa sareng ESA. Sistim ieu diwangun ku tilu puluh satelit kalayan luhurna orbital 23,616 kilométer kalawan komponén tina 27 satelit gawé sarta tilu satelit cadangan. Orbit satelit aya dina jangkungna sabudeureun 24,000 KM sarta ayana di 3 pesawat tina orbit mawa hiji inclination of 56 darajat.

5. Tanjeunna kasus aplikasi tina Global Locating System

Aplikasi tina GPS geus pisan éksténsif. Salaku conto, Sinyal GPS tiasa diterapkeun pikeun nganapigasi urang tiasa di laut, sarta dina hawa. oge, eta bisa lumaku pikeun hidayah misil, lokasi tepat geodesi jeung rékayasa pangukuran, mindahkeun waktos sareng pangukuran laju, jsb. Dina hal widang pemetaan, Téknologi posisi satelit GPS parantos dianggo pikeun ngadamel jaringan kontrol geodetik nasional precision tinggi kalayan tujuan pikeun nangtukeun parameter dinamis global bumi.. Naon deui, Téknologi ieu diterapkeun pikeun nyetél datum géodétik darat sareng samudra pikeun ngalaksanakeun survey gabungan pulo sareng darat sareng pemetaan laut anu presisi tinggi.. oge, Éta pikeun ngawas kaayaan gerakan lempeng bumi sareng deformasi kerak bumi sareng tiasa dianggo pikeun pangukuran rékayasa.. Éta parantos dikembangkeun salaku cara utama pikeun nyetél jaringan kontrol kota sareng rékayasa.

GPS dianggo pikeun milarian sareng ngukur posisi kaméra dina waktos fotografi aerospace, ngamungkinkeun pemetaan gancang survey hawa kalayan ngan saeutik atawa euweuh kadali taneuh, sahingga ngarah kana revolusi téhnologis dina GIS ogé ngawaskeun sensing jauh lingkungan global.

Seueur lembaga komérsial sareng pamaréntah ogé ngagunakeun alat GPS pikeun ngalacak posisi kandaraan maranéhanana, nu umumna merlukeun bantuan téhnologi komunikasi nirkabel. Sababaraha panarima GPS ngahijikeun radio, telepon nirkabel sarta terminal data mobile pikeun adaptasi jeung sarat manajemén armada.

Téknologi sistemik utamina nyayogikeun navigasi lokasi pikeun obyék obah sapertos parahu, kapal-kapal, mobil, pesawat jeung saterusna. Kasus kawas:

• Navigasi sagara kapal sareng pilotage inbound.
• Pitunjuk rute pesawat sareng badarat.
• Napigasi kandaraan otonom.
• The Ground tracking kandaraan sarta manajemén lalulintas pinter kota.
• Nyalametkeun nyawa nalika aya kaayaan darurat.
• Perjalanan individu sareng petualangan liar.
• terminal komunikasi pribadi (terpadu jeung PDA, peta éléktronik, jsb.).
• Sinkronisasi waktos pikeun kakuatan, jaringan pos sareng telekomunikasi
• Aksés ka waktos akurat.
• Aksés frékuénsi akurat.
• Survey geodetik sareng survey kontrol sadaya jinis sasmita.
• Pelepasan jalan sareng rupa-rupa jalur.
• Survey topografi handapeun cai.
• Pangukuran deformasi crustal, ngawaskeun deformasi bendungan sareng konstruksi ageung.
• aplikasi GIS.
• Kontrol mesin konstruksi (ban cranes, buldoser, jsb.).
• Precision jeung tatanén rupa.
• Sistem manajemén posisi GPS kendaraan umumna diwangun ku lokasi otonom GPS kendaraan, kalawan kombinasi sistem komunikasi nirkabel pikeun manajemén scheduling wahana jeung tracking.

6. Solusi pikeun Global Locating System

Ku tumuwuhna jaman jeung kamajuan masarakat, sistem locating geus mangrupa bagian indispensable tina kahirupan urang. Sistem locating fungsina salaku kumpulan atawa alat anu saling patali jeung tujuan pikeun nangtukeun lokasi spasi.. Ieu utamana lumaku pikeun navigasi kandaraan, tanggap darurat, produksi misil jeung hidayah, nyalametkeun aviation jeung deteksi panyalindungan pesawat ruang angkasa manned.

Satellite Locating System

Sistem lokasi satelit nujul kana sistem satelit kalayan cakupan akumulasi dua puluh opat satelit.. Sistim ieu ensures realisasi navigasi, positioning sarta fungsi séjén kalawan fitur of precision tinggi, pangukuran otomatis, speed dibereskeun tilu diménsi sarta timing, gancang sareng hemat waktos, efisiensi tinggi, aplikasi lega, ogé sababaraha fungsi. oge, sistem ieu terpadu kana rupa-rupa industri kasus pangwangunan ékonomi nasional, pangwangunan pertahanan nasional jeung pertumbuhan sosial. Widang nutupan observasi fisik atmosfir, eksplorasi sumberdaya geofisika, pangukuran rékayasa, ngawaskeun deformasi, jeung tata kota, nu utamana nawarkeun sistem locating pikeun kapal, mobil, pesawat jeung objék gerak séjén. Dina waktos anu sasarengan, sistem locating ngagunakeun sistem locating radio dipaké ku satelit pikeun ngahontal model locating aktip..

GSistem Positioning loba

Global Positioning System mawa jam atom kalawan stabilitas hébat lajeng disingkronkeun jeung jam taneuh.. Alatan laju konstan gelombang radio, waktos reureuh antara pamancar sinyal GPS sareng panarima sabanding sareng waktos hiber nganggo persamaan navigasi.. Global Positioning System diwangun ku komponén spasial, komponén kontrol jeung komponén pamaké.

Dumasar standar GPS, Peta mobilisasi satelit henteu tepat sareng akurat. Saatos satelit dimobilisasi, insinyur ngalacak orbit anyar tina taneuh, lajeng unggah ephemeris anyar jeung cirian satelit sadia deui. Jaminan inpormasi sacara signifikan ningkat dibandingkeun sareng Sistem Kontrol Operasional ayeuna (OCS).

Skaamanan hansip Locating System

Inpormasi lokasi dikumpulkeun dumasar kana paménta pangimeutan lokasi konci, jeung informasi posisi real-time ti satpam anu ditugaskeun tiasa ditaroskeun langkung tepat. Insinyur manajemén harta, tanaga kaamanan, jeung tanaga manajemén kudu ngahubungan silih jero wangunan. Cara pikeun ngahubungi kalebet interkom, telepon garis tetep, telepon sélulér, jeung pilarian radio (jero mall), nu mangrupa sarana tradisional jeung kolot. Masalah bakal kajantenan sapertos watesan jarak interkom, radiasi kakuatan tinggi jeung gangguan, kasulitan telepon telepon tetep, sinyal teu stabil sarta biaya tinggi telepon sél, gangguan ka sémah nalika ngagunakeun search radio jeung saterusna.

7. Kumaha precision tina Global Positioning System kasampak kawas?

Global Positioning System gaduh ciri anu akurat pisan, sagala-cuaca, kacida efisien, sababaraha fungsi, gampang dioperasikeun, loba dilarapkeun jeung saterusna. Prakték aplikasi parantos ngabuktikeun yén katepatan lokasi relatif tina Sistem Posisi Global tiasa ngahontal 10-6 méter dina jarak 50 KM, 10-7m ti 100-500 KM, jeung 10-9m ti 1000KM. Dina precision locating tina rentang ti 300 ka 1500M proyék, pesawat tina kasalahan posisi pesawat na kirang ti 1mm pikeun leuwih ti hiji jam observasi. Dibandingkeun sareng panjang ujung anu diukur ku ME-5000 gelombang éléktromagnétik rangefinder, bédana pangbadagna dina panjang ujung nyaeta 0,5mm, jeung kasalahan calibration nyaeta 0.3mm.

8. Naon bédana antara GNSS sareng GPS?

Kalayan ciri-ciri sadaya-dimensi, sagala-cuaca, sadaya-waktos sareng precision tinggi, GPS nyaéta sistem navigasi satelit anu dimekarkeun sarta diadegkeun ku Departemen Pertahanan di Amérika Serikat. Nampilkeun béaya rendah, posisi tilu diménsi kacida tepat, speed tinggi na timing tepat, inpo navigasi ditawarkeun ku Geographic Positioning System lajeng dikirim ka pamaké sakuliah dunya. The Geographic Positioning System tetep conto aplikasi tina téknologi komunikasi satelit dina widang navigasi, anu sacara substansi ningkatkeun pangwangunan dumasar-informasi nagara-nagara di sakumna dunya pikeun nyuntik dorongan anu kuat pikeun kamekaran ékonomi digital..

Ngaran lengkep GNSS nujul kana Sistem Satelit Navigasi Global anu istilah anu sami pikeun sistem BeiDou., GPS, Sistim GLONASS, Sistem Galileo sareng sistem navigasi satelit tunggal anu sanés. Naon deui, Sistem Satelit Navigasi Global nangtung pikeun sistem anu ditambah sareng campuran sadaya sistem navigasi satelit ieu sareng sistem locating ogé sistem anu ditingkatkeun.. Maksudna ngomong, GNSS mangrupikeun sistem ageung anu diwangun ku sababaraha sistem navigasi satelit sareng sistem lokasi ogé sistem anu ditingkatkeun.. Éta mangrupikeun sistem navigasi radio béntang anu ngagunakeun satelit buatan salaku stasiun navigasi, nawarkeun sagala-cuaca, lokasi kacida tepat, pesen laju sareng waktos pikeun rupa-rupa operator militér sareng sipil di darat, laut, hawa jeung langit sabudeureun dunya. Ku kituna, eta oge dianggap locating spasi-fokus, navigasi jeung sistem timing.

9. Naon bédana antara GPS sareng sistem patempatan satelit Beidou?

Beda anu paling pikaresepeun antara GPS sareng sistem patempatan satelit Beidou nyaéta GPS henteu acan dilengkepan fungsi ngirim sareng nampi komunikasi téks pondok sedengkeun sistem patempatan satelit Beidou ngadukung fungsi ngirim sareng nampi komunikasi téks pondok.. Sanajan kitu, Penting pikeun dicatet yén telepon sélulér umumna henteu tiasa ngadukung fungsi ngirim sareng ngumpulkeun téks tina sistem patempatan satelit Beidou kusabab alesan yén chip locating dina telepon sélulér ngan ukur tiasa ngadukung pikeun meunangkeun inpormasi lokasi tina satelit..

GPS ngagunakeun sinyal dual-frékuénsi. Sanajan kitu, sistem locating satelit Beidou ngagunakeun sinyal triple-frékuénsi. Sacara téoritis, GPS gaduh precision locating comparable global bari precision locating tina sistem satelit Beidou dikuatkeun husus pikeun Cina jeung wewengkon sabudeureunana..

GPS geus dilengkepan 32 satelit. Langkung seueur satelit, data leuwih kaleuleuwihan bakal diala, data bakal leuwih dipercaya, jeung leuwih leutik nilai DOP bakal. Ayeuna, sistem locating satelit Beidou geus ngan dilengkepan genep belas satelit. Langkung seueur satelit, beuki loba data observasi bakal kaala, jeung leuwih evitable precision bakal ditingkatkeun.

GPS berorientasi saarah, nu hartina panarima ngan bisa ngumpulkeun sinyal lokasi sarta ngan nyaho dimana anjeun. Sabalikna, sistem locating satelit Beidou nyaéta dua arah berorientasi, hartosna yén sistem tiasa nransferkeun posisi anjeun ka réréncangan anjeun pikeun nginpokeun ka réréncangan anjeun dimana anjeun aya bari ogé nampi sinyal.. Sacara umum, GPS sareng sistem patempatan satelit Beidou duanana fungsina salaku sistem navigasi sareng patempatan, tapi aranjeunna ngagunakeun téknologi patempatan anu khas sahingga gaduh rentang lokasi anu béda.. Sistem navigasi Beidou diperkirakeun dilengkepan locating global jeung fungsi navigasi ku 2020. Sanajan kitu, GPS mangrupikeun sistem patempatan sadaya-cuaca anu nyertakeun daérah di sakumna dunya.

10. TAnjeunna Sajarah ogé Pangembangan Sistem Posisi Global

Anu miheulaan GPS nyaéta sistem patempatan satelit meridian anu ditalungtik sareng dikembangkeun ku AS. Tentara di 1958. Sistim nu digawekeun ku jaringan lima nepi ka genep satelit nu ngurilingan Bumi nepi ka 13 kali per poé. Sanajan kitu, eta teu bisa nyadiakeun informasi luhurna sarta henteu sakumaha akurat sakumaha bisa jadi dina watesan locating precision.

GPS asalna ti A.S. proyék militér anu dimimitian dina 1958 sarta dipaké dina 1964. A.S. Tentara, Angkatan Laut jeung Angkatan Udara departemén babarengan nimukeun generasi anyar sistem locating satelit, ogé dingaranan Global Positioning System dina taun 1970-an.

Tujuan utama desain GPS nyaéta pikeun nyayogikeun sacara real-time, sagala-cuaca jasa navigasi sakuliah dunya pikeun 3 wewengkon utama kaasup lahan, laut jeung hawa. Hal ieu dimangpaatkeun pikeun sababaraha niat militér sapertos kempelan INTEL, ngawaskeun ledakan nuklir sareng komunikasi darurat. Kalawan leuwih ti dua puluh taun panalungtikan sarta percobaan ogé kalawan biaya $30 milyaran, rasi lintang tina 24 satelit GPS geus diteundeun kaluar ku 1994, kalawan sinyalna global tina 98%. Global Positioning System mawa harti sejen dina widang mékanis, nyaeta, Spésifikasi Produk Geometris - GPS kanggo pondok.