מהו מיקום הגלובלי?

היום, כנראה שאף אחד שלא שמע על GPS. עם זאת, הבנה מלאה של מה שזה לא יהיה, היא בכלל לא. מאמר זה ינסה להבין מה היא מערכת מיקום גלובלית, שממנו הוא עשוי ואיך זה עובד.

סיפור

מערכת ניווט GPS הוא חלק NAVSTAR מורכבים, שפותח ומופעל על ידי משרד ההגנה האמריקאי. פרויקט מורכב החל ליישם 1973. ובתחילת 1978, לאחר ניסוי מוצלח, אנו להכניס מבצע. עד 1993, 24 לוויינים, לגמרי מכסה את פני השטח של כוכב הלכת שלנו הושק ברחבי הארץ. מלחמת אזרחים של רשת NAVSTAR נודעה בשם GPS, כלומר גלובל Positoning מערכת ( «מערכת מיקום גלובלי").

בסיסו של הארגון מורכב לווינים, אשר לנוע בנתיבים מעגליים שישה מסלולו. הרוחב מהם רק מטרים וחצי, ואת אורכו - קצת יותר מחמישה. משקל במקרה הזה הוא בסדר גודל של ארבעים ושמונה מאות קילוגרמים. כולם מספקים פונקציונליות מלאה בכל נקודה של כוכב הלכת שלנו.

הניטור מתבצע עם תחנת בקרת שני קולורדו. יש בבסיס חיל אוויר Schriever - חיבור קוסמי חמישים.

ביום כדור הארץ, יש יותר מעשר תחנות נועדו לעקוב. הם נמצאים על האי אסנסיון, הוואי, קוואג'לין, דייגו גרסיה, קולורדו ספרינגס, שבקייפ-קאנאבראל ובמקומות אחרים, שמספרם הולך וגדל מדי שנה. כל המידע המתקבל מהם מעובד בתחנה המרכזית. נתונים טעינה עם התיקונים שנעשו בכל עשרים וארבע שעות.

מערכת הלוויין, אשר פועלת תחת שליטתו של ארה"ב DoD - מיקום גלובלית שכזו. זה עובד בכל תנאי מזג האוויר, והוא משדר מידע כל הזמן.

עקרון הפעולה

מערכות מיקום GPS Global מבוססות על המרכיבים הבאים:

• לווין trilateration;
• לווין lemetry;
• התייחסות זמן מדויק;
• מיקום;
• תיקון.

הבה נבחן אותם בפירוט.

תחת חישוב trilateration מתייחס לנתונים מרחק של שלושה לוויינים, הודות אשר ניתן לחשב את המיקום של נקודה מסוימת.

טיווח פירושו מרחק הלוויינים מספור בזמן התפשטות אותות רדיו מהם למקלט עם מהירויות אור. כדי לקבוע את קוד PRN שנוצר עת על ידי המקלט מסוגל לנעול כל עיכוב זמן.

האיור הבא מציג את תלות ישירה על הדיוק של השעון. לוויני הפעלת שעון אטומי, את הדיוק של אשר תלוי שבריר שני. עם זאת, בשל העלות הגבוהה, הם לא השתמשו בכל מקום.

הלוויינים ממוקמים בגובה של יותר מעשרים אלף קילומטרים מכדור הארץ, ככל הכרחי ליציבות התנועה הסיבובית והתכווצות של התנגדות האוויר.

כאשר מערכת המיקום הגלובלית בעולם עושה טעויות כי הם בלתי פתירים. זאת בשל האות עוברת דרך הטרופוספירה ו היונוספירה, שבו המהירות מצטמצמת, מה שמוביל כשלי המדידות.

מערכת מיפוי רכיבים

ישנם מוצרים רבים של היישומים במערכת GIS מיקום הגלובליים למיפוי. הודות להם, את המידע הגיאוגרפי נוצר ומעודכן במהירות. הרכיבים של המוצרים האלה הם לוייני, תוכנה ואחסון נתונים.

המקלטים מסוגלים לבצע חישובים עם תדר פחות משני ועל דיוק עשרות סנטימטרים עד חמישה מטרים, מתפקד במצב הפרש. הם נבדלים זה מזה בגודלם, קיבולת זיכרון ואת מספר ערוצי מעקב.

בעוד האדם עומד במקום אחד או מהלכים, המקבל מקבל אותות מהלוויינים ולבצע את החישוב של מיקומו. תוצאות מוצגות קואורדינטות בתצוגה.

הבקרים הנם מחשבים ניידים שפועלים תחת שליטתו של התוכנה הנדרשת עבור איסוף נתונים. תוכנה שולטת יחידת המקלט. הכוננים הם גדלים וסוגים שונים של הקלטת נתונים.

כל מערכת מצוידת התוכנה. לאחר שתעלה את המידע מהכונן למחשב, התוכנית מגדילה את הדיוק של הנתונים באמצעות שיטת עיבוד מיוחד, שנקרא "תיקון ההפרש". תוכנה חזותית את הנתונים. חלקם ניתן לערוך באופן ידני, והשני - להדפיס וכן הלאה.

מיקום הגלובלי GPS - מערכות המקדמות את איסוף המידע עבור קלט לתוך מסדי נתונים ותוכנות מייצאות אותם לתכנית GIS.

בתיקון דיפרנציאלי

שיטה זו משפרת משמעותית את הדיוק של הנתונים שנאספו. לכן אחד המקלטים נקבע בנקודת קואורדינטות ומידע שנאסף אחרים שבם הוא אינן ידועים.

תיקון דיפרנציאלי מיושם בשתי דרכים.

• ראשית - תיקון ההפרש בזמן אמת, אשר מחושבים ישודר תחנת השגיאה העיקרית של כל לוויין. נתונים מעודנים נתפסו על ידי כונס נכסים ניידים אשר מציג את הנתונים הנכונים.
• תיקון הפרש בפוסט - - שנית מתרחש כאשר התחנה המרכזית רושמת את התיקון ישירות לקובץ במחשב. הקובץ המקורי מעובד עם מעודן, אז מסתבר תוקן באופן דיפרנציאלי.

מערכת מיפוי טרימבל מסוגל בשיטות שניהם. לכן, אם המצב בזמן האמת מופרע, זה עדיין אפשרי להשתמש בו בפוסט.

יישום

GPS המשמש בתחומים שונים. לדוגמא, מערכת המיקום הגלובלית על הקרקע נמצאת בשימוש נרחב בתחום משאבים טבעיים, שבו גיאולוגים, ביולוגים, יערנים, גיאוגרפים ולהשתמש בם עבור הפרשות הקלטה ומידע נוסף. זהו גם האזור של פיתוח ותשתיות הכלכלה העירונית, כאשר בשליטת תנועה ומערכות עירוניות.

שימוש נרחב של מערכת המיקום הגלובלית GPS-קבל בחקלאות, מתאר, למשל, בתחומים מסוימים. בתחום מדעי החברה, היסטוריונים וארכיאולוגים להשתמש בהם עבור ניווט ורישום של מקומות היסטוריים.

היקף GPS מערכות מיפוי לא נגמר שם. הם יכולים לשמש בכל ויישומים אחרים הדורשים קואורדינטות מדויקות, זמן ומידע אחר.

GPS-מקלט

מקלט רדיו זה, הקובע את הקואורדינטות של המיקום של האנטנה על סמך המידע על זמן עיכובי אותות רדיו NAVSTAR מלווינים.

מדידות נוצרות ברמת דיוק של שלושה עד חמישה מטרים, ואם קיימת אות מתחנת קרקע - עד מילימטר אחד. יש מערכות ניווט GPS עבור מסחר על דגימות ישנות ברמת דיוק של מאה וחמישים מטרים, אבל החדש - עד שלושה מטרים.

על בסיס-מקלטי GPS מתוצרת חוטבי עצים,-עקבי GPS ו מנווטי GPS.

הציוד עשוי להיות משתמש ומקצועי. מצבי האיכות השונים השניים, תדרים, מערכות ניווט ומחיר.

מקלטי Custom מסוגלים לספר את המיקום, הזמן המדויק, גובה, כיוון, שקבע המשתמש, את המהירות הנוכחית של המידע הכביש. המידע מוצג בטלפון או במחשב שאליו המכשיר מחובר.

מנווטי GPS: מפות

איכות מפות עליית נווט. הם סוגי וקטור סריקה.

אובייקטי נתונים מאוחסנים בגרסה וקטורית, המיקום ומידע נוסף. הם יכולים להיות מונח מאפיינים של השטחים וסוגים רבים של חפצים טבעיים, כגון מלונות, תחנות דלק, מסעדות, וכן הלאה. E., כפי שהם אינם מכילים תמונות תופסות פחות מקום ולעבוד מהר.

סוגי סריקה - פשוט ביותר. הם מייצגים את התמונה על המיקום של קואורדינטות גיאוגרפיות. זה יכול להתבצע מתוך נייר במפת סוג תמונה או לווין - סרוק.

נכון לעכשיו, יש מערכות ניווט, המשתמש יכול להשלים החפצים שלהם.

-עקב GPS

מנגנון כזה קבלת רדיו מקבל ומעביר נתונים לניטור ומעקב אחר התנועות של אובייקטים שונים, שאליו הוא מחובר. הוא כולל מקלט, קואורדינטות קובעות, משדר ששולח אותם למשתמש בכל מרחוק.

-עקבי GPS הם:

• אישית, לשימוש בנפרד;
• כביש, מחובר autonet המשולב.

הם משמשים כדי לקבוע את המיקום של אובייקטים שונים (אנשים, כלי רכב, בעלי חיים, סחורות וכו ').

נגד התקנים אלה יכולים לשמש אות עיכוב אמצעי להרכיב את ההפרעה על תדרים אלה שבם הגשש פועל.

GPS-לוגר

רדיו אלה יכולים לפעול בשני מצבים:

• GPS-מקלט קונבנציונלי;
• לוגר, הקלטה בזיכרון מידע נתיב, אשר כבר עבר.

הם יכולים להיות:

• נייד, מצויד בסוללה נטענת בגודל קטן;
• מכונית, הוא מופעל על ידי רשת משולבת.

במודלים מודרניים של אוגרי נתוני הקלטה אפשרית עד מאתיים אלף נקודות. כמו כן מוצע לסמן בכל נקודה בנתיב שלה.

המכשירים משמשים בהרחבה תיירות, ספורט, מעקב, מיפוי, מדידות הלאה.

היום מיקום גלובלי

בהתבסס על המידע לעיל אנו יכולים להסיק כי מערכות כאלה כבר נמצאים בשימוש בכל מקום, ואת היקף תחולתו נוטה להיות נפוץ יותר.

מיצוב Global מכסה צרכנות. באמצעות החידושים הטכנולוגיים האחרונים הופכת את המערכת לאחד הפופולריים ביותר על פלח שוק זה.

יחד עם GPS ב GLONASS הרוסית מפותח באירופה - גלילאו.

במקביל מיקום הגלובלי הוא לא בלי חסרונות. לדוגמה, בדירה של מבנים מבטון מזוין, במנהרה או במרתף כדי לקבוע את המיקום המדויק אינו אפשרי. דלפק הקבלה הנורמלית יכול להפריע סערות מגנטיות ומקורות רדיו, אשר נמצאים על הקרקע. מפות ניווט מתיישנות במהירות.

החסרון הגדול ביותר הוא שהמערכת תלויה לחלוטין על משרד הגנה האמריקאי, אשר רשאי בכל עת, למשל, להפעיל או לבטל את ההתפרעויות של כללי. לכן חשוב כי בנוסף GPS מערכות מיקום הגלובלי ו GLONASS, וגלילאו גם מפותח.