GPS - система глобального позиціонування. (Лекція 7)

Июль 27, 2022

Главная
Информатика
GPS - система глобального позиціонування. (Лекція 7)

Содержание

2. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info GPS система GPS, Систе́ма глоба́льного позиціонува́ння (англ. Global Positioning System)
3. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Принцип дії GPS приймач обчислює власне положення, вимірюючи час, коли
4. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Віддаль до супутників визна-чається простим рівнянням R = t *с,
5. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Часова затримка Щоб визначити момент, в який сигнал був «відправлений»
6. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Але якщо на GPS супутниках встановлений атомний годинник, що має
7. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Джерела помилок Можна виділити три категорії помилок: Помилки системи Помилки
8. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info ГЛОНАСС ГЛОНАСС (Глобальна Навігаційна Супутникова Система) — радіонавігаційна супутникова система
9. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info Галілéо Галілéо (англ. Galileo) — проект супутникової системи навігації Європейського
10. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info GPS тр́екер GPS тр́екер (також GSM GPS трекер) – це
11. Лекція 7 ©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info GPS тр́екер
13. Скачать презентацию

Слайд 2

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
GPS система
GPS, Систе́ма глоба́льного позиціонува́ння (англ. Global Positioning

System) — сукупність супутників, обладнаних радіочастотним приймально-передавальним обладнанням та запущених на замовлення військового відомства — Управління Оборони США, що використовуються для визначення розташування об'єкта на поверхні Землі під час наведення ракет на ціль та координації пересування підрозділів авіаційного, морського і наземного базування.

Рух GPS супутників Землі, наша планета сама обертається. Зауважте, що в різний час кількість видимих супутників для певної точки поверхні різна (для прикладу взято 45° пн.ш.)

Слайд 3

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Принцип дії
GPS приймач обчислює власне положення, вимірюючи час,

коли було послано сигнал із GPS супутників. Кожен супутник постійно надсилає повідомлення, в якому міститься інформація про час відправки повідомлення, точку орбіти супутника, з якої було надіслано повідомлення (ефемеріс), та загальний стан системи і приблизні дані орбіт всіх інших супутників угрупування системи GPS (альманах). Ці сигнали розповсюджуються зі швид-кістю світла у всесвіті, та із трохи меншою швидкістю через атмосферу. Приймач використовує час отримання повідомлення для обчислення відстані до супутника, виходячи з якої, шляхом застосування геометричних та тригонометричних рівнянь обчис-люється положення приймача. Отримані координати пере-творюються в більш наочну форму, таку як широта та довгота, або положення на карті, та відображається користувачеві.
Знаючи відстань до трьох супутників, можна визначити поточне місце розташування, як крапку перетин трьох кіл.

Слайд 4

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Віддаль до супутників визна-чається простим рівнянням
R

= t *с,
де t – час поширення радіосигналу від супутника до спостерігача,
с – постійна величина, рівна швидкості світла.
Відповідно, знаючи час, за який сигнал дійшов від супутника до GPS приймача і, помноживши її на швидкість світла, можна визначити відстань.

Слайд 5

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Часова затримка
Щоб визначити момент, в який сигнал був

«відправлений» з супутника, навігаційне повідомлення модулюється «псевдошумовим» PRN-кодом, відповідним номеру супутника. Аналогічна послідовність генерується в GPS приймачі в строгій тимчасовій синхронізації з кодом супутника. Прийнятий з супутника код порівнюється з кодом приймача, і визначається «як давно» в приймачі згенерована схожа послідовність. Виявлене таким чином зрушення одного коду по відношенню до іншого відповідатиме часу проходження сигналом відстані від супутника до приймача. Перевагою кодових посилок є те, що виміри тимчасового зрушення можуть бути проведені у будь-який момент часу.
Варто відзначити, що для точного обчислення відстані годинник GPS приймача і GPS супутника має бути синхронізовані з високою точністю.

Слайд 6

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Але якщо на GPS супутниках встановлений атомний годинник,

що має дуже високу точність і вартість, то в звичайних навігаторах GPS використовуються недорогі кварцеві генератори, які мають істотно меншу точність. Тому для обчислення «відходів» кварцу при рішенні навігаційної задачі використовуються виміри 4-го супутника. Фактично, виходить завдання з 4-мя невідомими – координатами X, Y, Z і часом T. Саме з цієї причини зміряну відстань до супутників називають «псевдодальністю», маючи на увазі, що воно містить помилку пов'язану з неточністю годинника. В даний час, багатоканальні навігатори GPS одночасно відстежують до 8-10 супутників, що дозволяє швидко вирішити більшість невизначеностей.

Слайд 7

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Джерела помилок
Можна виділити три категорії помилок:
Помилки

системи
Помилки пов’язані з
поширенням навігаційного
сигналу
Помилки приймальної
апаратури.

Слайд 8

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
ГЛОНАСС
ГЛОНАСС (Глобальна Навігаційна Супутникова Система) — радіонавігаційна супутникова

система Російської Федерації.
Координати визначаються за принципом, узятим за аналогією американської системи глобального позиціонування GPS. Як альтернатива обом системам у Європі розробляється система Галілео.
Супутники системи ГЛОНАСС стало розповсюджують (передають) радіовипромінювання двох типів: навігаційний сигнал СТ діапазону L1 (1,6 ГГц) та навігаційний сигнал високої точності ВТ діапазонів L1 и L2 (1,2 ГГц).
В листопаді 2009 року було оголошено, що Науково-дослідний інститут радіотехнічних вимірювань (Харків) та Російський науково- дослідний інститут космічного приборобудування (Москва) створять спільне підприємство. Партнери створять систему супутникової навігації заради обслуговування споживачив на території двух країн.

Слайд 9

Лекція 7
©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.info
Галілéо
Галілéо (англ. Galileo) — проект супутникової системи навігації

Європейського Союзу та Європейської Космічної Агенції, як альтернатива американській системі GPS та російській ГЛОНАСС. Європейська система призначена для вирішення навігаційних завдань для будь-яких рухомих об'єктів з точністю менше одного метра. Крім країн європейського співтовариства досягнуті домовленості на участь в проекті з державами — Китай, Ізраїль, Південна Корея і Україна. Крім того, ведуться переговори з представниками Аргентини, Австралії, Бразилії, Чилі, Індії, Малайзії і Росії. Очікується, що Галілео увійде до ладу в 2013, коли на орбіту буде виведено всі 30 запланованих супутників (27 операційних і 3 резервних). Космічний сегмент буде доповнений наземною інфраструктурою, що включає два центри управління і глобальну мережу передаючих і приймаючих станцій.

Слайд 10

це приймально-передавальний пристрій, який використовує дві системи: Систему Глобального Позиціонування (англ. Global Positioning System) для точного визначення місцезнаходження об’єкта та систему стільникового зв'язку, задля передачі даних місцезнаходження (через gprs, edge чи sms) до командного центру.
Системи GPS-трекінгу використовуються для визначення місцезнаходження автотранспорту, людей тощо.
Отримана інформація від GPS-трекера може передаватися:
в реальному часі (за допомогою каналів gprs, edge та інш.);
через певні інтервали;
тільки на sms запит (при цьому, координати трекеру висилаються по sms на вказані заздалегідь номери).
Отримані координати співставляються комп’ютером з картами багатьох типів (наприклад Google maps).

Слайд 11

GPS - система глобального позиціонування. (Лекція 7)

Содержание

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoGPS системаGPS, Систе́ма глоба́льного позиціонува́ння (англ. Global Positioning

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoПринцип дії GPS приймач обчислює власне положення, вимірюючи час,

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoВіддаль до супутників визна-чається простим рівнянням R

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoЧасова затримкаЩоб визначити момент, в який сигнал був

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoАле якщо на GPS супутниках встановлений атомний годинник,

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoДжерела помилок Можна виділити три категорії помилок: Помилки

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoГЛОНАССГЛОНАСС (Глобальна Навігаційна Супутникова Система) — радіонавігаційна супутникова

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoГалілéоГалілéо (англ. Galileo) — проект супутникової системи навігації

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoGPS тр́екерGPS тр́екер (також GSM GPS трекер) –

Лекція 7©Герасимчук О.О., 2009 ©www.elearning.lntu.infoGPS тр́екер

Похожие презентации