Uvod u globalne sustave za pozicioniranje

Jeste li ikada izgubili novčanik i niste ga uspjeli pronaći niti ste ijednu svoju stvar koju ste propustili i niste je mogli pronaći? Ovo je mjesto gdje globalni sustavi za pozicioniranje mogu izaći u vaš bijeg i razveseliti vas. Danas je GPS izraz koji ne treba puno uvoditi. GPS je ogroman dio našeg svakodnevnog života, od pretraživanja do putovanja, lociranja do dosega i pronalaska, praćenja i povezivanja. Od svog osnivanja u Sjedinjenim Državama 1973. godine od strane Ministarstva obrane SAD-a, GPS je već napravio svoje značajno mjesto u čovječanstvu i nesumnjivo je dokazao svoju važnost za svakog od nas.

GPS, kao što mu ime kaže, Global Positioning System (Global Positioning System), govori o položaju bilo kojeg objekta na globalnoj razini, tj. U odnosu na cijeli ovaj planet, planetu Zemlju uz pomoć satelitskog navigacijskog sustava u kojem se mnoštvo satelita koji se okreću oko Zemlje koristi za locirati objekt. Omogućuje vam da znate gdje se točno nalazi točno smješten predmet ili se nalazio u prošlosti, njegova brzina u isto vrijeme, cijeli dan, bez obzira na vremenske uvjete, bilo gdje u svijetu.

Prvobitno razvijena za korištenje u Sjedinjenim Američkim Državama, bila je javno dostupna po vrlo niskoj cijeni. Danas su GPS prijemnici priključeni na sve vrste komercijalnih proizvoda poput mobitela, pametnih telefona, satova, automobila, bicikala itd. U stvari, GPS je napravljen toliko jeftino da ga možete koristiti za bilo koji sitni predmet da ga pratite.

Rad globalnih sustava za pozicioniranje (GPS)

GPS koristi matematički princip "trilateracije" za određivanje položaja objekta i to je sustav s više od 30 satelita koji kruže oko Zemlje.

Subjekti uključeni u rad GPS-a su:

  1. Sateliti (svemirski segment)
  2. Sustav upravljanja (kojim upravlja američka vojska)
  3. signali
  4. Prijemnici signala (korisnički segment - civilni i vojni korisnici sa svojim GPS uređajima s antenom)
  • Položaj satelita poznat je po signalima koji emitiraju na prijamnik.
  • Te signale primaju prijemnici spojeni u objektima koji se trebaju nalaziti.
  • Ovdje je važna stvar da su potrebna minimalno 4 satelita da bi se dobio tačan položaj prijamnika na Zemlji.
  • 3 satelita se koriste za pronalaženje mjesta.
  • Četvrti satelit koristi se za potvrdu ciljanog položaja satelita.
  • GPS prijamnik uzima informacije sa satelita i koristi metodu triangulacije da bi odredio tačan položaj korisnika.

Prednosti i nedostaci GPS-a

Sljedeće su prednosti i nedostaci Global Positioning Systems:

prednosti

  • Izvrstan alat za vojne, civilne i komercijalne korisnike
  • Automobili bez vozača, sustavi za praćenje vozila, navigacijski sustavi temeljeni na GPS-u omogućuju nam skretanje od smjera zakretanja do točke
  • GPS ima veliku brzinu praćenja objekta

Nedostaci

  • Pitanja točnosti u urbanim područjima
  • Slabi signali (tako da se ne koriste puno u vodi, zatvorenim ili gustim područjima)

Pogreške globalnih sustava za pozicioniranje

GPS uključuje satelite, prijemnike, prijenos signala između satelita i prijemnika. Dakle, pogreške se mogu pojaviti u bilo kojem od gore navedena tri entiteta.

  • Pogreške u širenju signala

Kao što znamo da signali sa GPS satelita koji orbitiraju oko Zemlje moraju doći do prijemnika i za to signali moraju putovati kroz Zemljinu atmosferu. Prvo, signali prolaze kroz ionosferu (gornji dio atmosfere), zatim kroz Troposferu (najniži dio atmosfere). Tako na atmosferu GPS dva puta utječe atmosfera zbog koje postoji niz pogrešaka od nula do 30 metara u signalima.

  • Satelitske pogreške

Prva pogreška je pogreška položaja satelita. Budući da je položaj satelita predviđen na osnovu izračuna prethodnih opažanja satelita od strane GPS upravljačkih stanica, predviđanja se ne mogu dati s apsolutnom točnošću, predviđanja su netočna.

Dakle, položaji satelita sadržani u „satelitskoj poruci“ nisu točni zbog kojih je izračunato mjesto objekta ponekad pogrešno.

Drugo, postoje pogreške satelitskog sata. Budući da atomski satovi koji se koriste u satelitima nisu savršeni, mjerenje vremena putovanja uzeto signalima da bi se došlo do prijemnika, a razmak između satelita i prijemnika je oštećen.

  • Došlo je do pogreške na prijemniku

Četiri glavne pogreške događaju se na kraju prijemnika ili njegovoj anteni:

1. Pogreška sata prijemnika: Prijemnik također ima sat za usporedbu sa satom unutar satelita za mjerenje vremena putovanja signala. Ovaj sat ima pogreške koje su nazvane "pogreške u prijemniku sata".

2. Merna buka : Ovisi o vrsti "ravnala" koji se koristi za mjerenje raspona. GPS signali imaju 3 ravnala

  • Kod za grubo prikupljanje (C / A)
  • P-koda
  • Nositeljska faza

Ovi vladari omogućuju preciznost nekoliko metara, nekoliko decimetara i nekoliko milimetara.

3. Pogreške više puta: Do njih dolazi zbog refleksije signala zgrada ili drugih objekata koji ometaju izravne signale koje šalju sateliti.

4. Pogreške u kretanju antene: Do njih dolazi zbog pomicanja električne referentne točke ili faznog centra antene, dok se signali primaju iz različitih smjerova.

Ograničenja globalnih sustava za pozicioniranje

Ispod su neka ograničenja GPS-a:

1. Prijem signala

Budući da GPS prijamnik zahtijeva kontinuirani prijem signala s najmanje 4 GPS satelita, ako na putu putovanja signali postoje voda, zidovi, tlo ili druge prepreke, signali ne mogu probiti ove prepreke. U takvim je slučajevima GPS vidljivost GPS satelita vrlo ograničena. Kao i u urbanim područjima s ogromnim neboderima, signali nedostaju dugo vremena.

2. Točnost

Svaki sustav koji uključuje mjerenje ima mogućnost pogreške. GPS se ne razlikuje od toga. Budući da je u GPS sustavu uključeno puno mjerenja, postoji puno mogućnosti netočnosti u pružanju točnog položaja objekta.

3. Integritet

Prijemnik zahtijeva informacije od satelita, šalju signale poznate kao "satelitske poruke" na prijemnik koji sadrže kodirane podatke o udaljenosti satelita od prijemnika, položajima satelita itd. Kada prijemnik dobije kombinirano mjerenje s 4 satelita, on je u mogućnosti pokazati svoju lokaciju. Ali ako je položaj satelita izračunan pogrešno ili je raspon pogrešan, to rezultira pogrešnim položajem prijemnika. Signali koji sudjeluju u takvim problemima nazivaju se "neispravni signali". Ovi signali utječu na integritet lokacije koju daje korisniku. Korisnik nije svjestan činjenice je li pozicija ispravna ili ne. Stoga se savjetuje za nadzor integriteta GPS podataka.

Zaključak

Može se zaključiti da je ovisno o GPS-u dobar, ali uvijek treba provjeriti točnost rezultata GPS-a. Također se može primijetiti da se točnost može povećati, ali po trošku. Unatoč svim ograničenjima i pogreškama, GPS je i danas najbolji sustav za pozicioniranje.

Preporučeni članci

Ovo je vodič za Global Positioning Systems. Ovdje razgovaramo o uvođenju, radu, ograničenjima i nedostacima GPS-a. Možete također pogledati sljedeće članke da biste saznali više -

  1. Što su ugrađeni sustavi?
  2. Što je dizajn sustava?
  3. Aplikacije za umjetnu inteligenciju
  4. Što je proljetni oblak?

Kategorija:

Razvoj softvera