Sistemul global de poziționare (GPS) a fost inițial planificat pentru utilizare de către armata americană. Ulterior a devenit primul sistem de navigație prin satelit folosit în scopuri civile și este utilizat în prezent pentru navigarea în întreaga lume.
Principiul de funcționare GPS-ul se bazează pe utilizarea o constelație de 30 de sateliți, care, în plus, include 27 care funcționează chiar și în cazul defectării unuia dintre cele mai importante 3 sateliți de rezervă. Orbita de lucru a sateliților este de aproximativ 19.000 km, pe zi, fiecare satelit face două rotații în jurul Pământului. Set sateliți este configurat astfel încât ceasul furnizează un semnal de recepție de la orice punct de pe Pământ, cel puțin patru sateliți, care este minimul pe care este necesar pentru a determina locația exactă. Receptorul GPS își calculează poziția în raport cu sateliții vizibili. Cu cât numărul de sateliți disponibil în zonă va fi mai mare și cu cât nivelul semnalului va fi mai puternic, cu atât vor fi mai precise rezultatele determinării coordonatelor.
Receptorul GPS pentru întârzierea transmiterii semnalului determină distanța către fiecare satelit. Mai mult, având coordonate spațiale de 3 puncte și 3 distanțe față de punctul dorit, este ușor de găsit locația receptorului în plan. Deoarece sistemul funcționează în spațiu, nu pe un plan, este necesar un al patrulea satelit, care permite determinarea unică a coordonatelor unui punct în spațiul tridimensional. Comparativ cu soluția problemei geometrice teoretice, definiția practică diferă prezența erorilor în determinarea distanțelor la sateliți, ceea ce conduce la faptul că rezultatul determinării nu poate fi un punct și o rază. Cu toate acestea, o creștere a numărului de sateliți vizibili va reduce această rază și, prin urmare, precizia locației va crește. În practică, sistemul GPS în design civil oferă o precizie cu o rază de 30 de metri, iar receptoarele militare - până la 3 metri. Numărul de sateliți vizibili depinde de modelul specific al receptorului. În plus, pentru funcționarea de înaltă calitate a sateliților GPS trebuie să fie sincronizarea precisă reciprocă și GPS-receptor pentru a calcula cu precizie întârzierea de timp predeterminate trimiterea unui semnal de la satelit.
Recent, multe țări s-au arătat interesate în crearea unor sisteme globale de poziționare pentru propria lor producție. Exemple sunt Glonas în Rusia sau Galileo în Europa. Astfel de aspirații sunt cauzate de dorința de a obține independență față de sistemul american, deoarece există posibilitatea de a dezactiva sistemul la inițiativa proprietarului său, ceea ce poate duce la perturbări grave în funcționarea sistemelor importante din stat. În astfel de sisteme civile responsabile, pentru a îmbunătăți fiabilitatea și precizia, se utilizează de obicei sisteme duble duble de 2 sau mai multe sisteme de poziționare.
Atunci când utilizați sistemul Global Positioning System GPS, pot apărea următoarele probleme:
La prima definiție a coordonatelor, timpul depinde de datele orbitale și de actualitatea istoricului stocat în receptor. Cu alte cuvinte, cu cât dispozitivul a fost deconectat mai mult, cu atât mai mult ar trebui să primească informații până când definiția poziției devine posibilă. De exemplu, dacă dispozitivul a fost oprit timp de 2 până la 6 ore, va dura aproximativ 45 de secunde. Dacă dispozitivul nu funcționează timp de mai multe zile sau când conduceți fără informații mai mult de 300 km - până la 12,5 minute.
Există limitări puternice privind vizibilitatea sateliților GPS în mediile urbane, iar vizibilitatea este, în general, imposibilă în tuneluri sau spații închise.
De asemenea, rețineți consumul ridicat de energie al receptorului GPS.
Algoritmii sistemului A-GPS necesită un canal de comunicare cu un server la distanță care să furnizeze informații receptorului. De obicei, pentru dispozitivele mobile un astfel de canal este comunicarea celulară. Pentru a efectua schimbul de informații, dispozitivul trebuie să fie amplasat în zona de acoperire a stației de bază a operatorului mobil și să aibă acces la internet.
Există două moduri de operare A-GPS:
Modul on-line de bază, în care receptorul primește informații despre orbitele sateliților prin infrastructură și calculează locația pe baza datelor primite de la utilizatori. Acest mod necesită o densitate de acoperire ridicată de la operatorul celular.
Mod auxiliar off-line, care accelerează timpul de pornire la rece și la cald al receptorului A-GPS, actualizând almanah, ephemeris și lista sateliților disponibili. Și recepția semnalelor prin satelit și determinarea locației proprii, receptorul GPS funcționează independent. Cu toate acestea, unii receptori A-GPS nu pot funcționa în acest mod.
Printre beneficiile A-GPS este demn de remarcat localizarea rapidă a obține imediat după pornirea și sensibilitatea crescută a recepției semnalelor slabe în zonele cu probleme (tunele, cavități în clădiri, pe străzile înguste ale orașului, într-o pădure de foioase grosime).
A-GPS nu poate funcționa în afara rețelei. Există receptoare cu un modul A-GPS, combinate cu un modul radio GSM, care nu poate porni atunci când modulul radio este oprit. Pentru lansarea modulului A-GPS în sine, prezența rețelei GSM nu este obligatorie. Modulele de pornire A-GPS consuma trafic mic 7,5 kB, dar pierderea de semnal trebuie să efectueze resincronizare, clientul care poate crește costurile, în special atunci când roaming.
Articole similare
-
Senzor de scurgere a apei - dispozitiv, principiu de funcționare și instalare
-
Placă de tip schimbător de căldură principiul de funcționare
Trimiteți-le prietenilor: