|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ GPS - her şey bu kadar basit ve güvenilir mi? Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Sivil radyo iletişimi İngilizce'den tercüme edilen GPS, küresel bir konumlandırma sistemidir. Amerikan uydu radyo navigasyon sistemi GPS, ABD silahlı kuvvetlerinin tüm şubeleri ve sivil kullanıcılar için küresel ölçekte yüksek hassasiyetli navigasyon desteği sağlamak üzere tasarlanmıştır. ABD hükümeti bu sistemin oluşturulmasına 10 milyar dolardan fazla para harcadı ve sistemin daha da geliştirilmesi ve desteklenmesi için para harcamaya devam ediyor. Sistemin geliştirilmesi 70'li yıllarda başladı. 1978 yılında ilk uydular fırlatıldı. 1983 yılında sistem sivil kullanıma açıldı ve 1991 yılında Rusya'da alıcı ekipmanın satışına ilişkin kısıtlamalar kaldırıldı. Rus gemileri ve gemileri aktif olarak GPS alıcılarıyla donatılmaya başlandı. Yeni milenyumun ilk on yılında uydu navigasyon sistemleri kara, hava ve deniz nesnelerinin konumlandırılmasının ana aracı haline gelecektir. Modern entegre devre teknolojisi sayesinde GPS ve GLONASS alıcıları küçük, güvenilir ve ucuz olduğundan zamanla turistler, araba tutkunları ve hatta mantar toplayıcılar tarafından da satın alınabilecektir. Çağrı cihazına bağlı alıcı, çocuğunuzun o anda nerede yürüdüğünü veya örneğin arabanızın nerede olduğunu size söyleyebilir. Üstelik bu işlem yüksek hassasiyetle yapılacaktır. Alıcının yardımıyla hareketli bir nesnenin sadece konumu belirlenmez, aynı zamanda hareketinin hızı, kat ettiği mesafe, amaçlanan noktaya olan mesafe ve yön, varış zamanı ve verilen rotadan sapmalar da belirlenir. hesaplandı. Görünüşe göre uydu navigasyon sisteminin çalışma prensiplerini hatırlamakta fayda var. Yerdeki konumlarını doğru bir şekilde belirlemek için geleneksel olarak jeodezik işaretleri veya jeodezik işaretleri veya astronomik nesneleri (Güneş, yıldızlar) kullanırlar. Radyo navigasyon sistemlerinde bu tür jeodezik işaretler, konumu iyi bilinen radyo işaretçileridir. Uydu navigasyon sistemi de benzer şekilde çalışır; burada jeodezik işaretler ve radyo işaretleri yerine özel sinyaller yayan uydular kullanılır. Yörüngedeki uyduların mevcut konumu iyi bilinmektedir. Jeodezik işaretlerin aksine hareketlidirler, Dünya etrafındaki dönüş süreleri 12 saattir, uydular konumları hakkında bilgileri kendileri iletirler. Mesafeleri, bir radyo sinyalinin uydudan radyo alıcısına gitmesi için geçen sürenin ölçülmesi ve bu sürenin elektromanyetik dalganın yayılma hızıyla çarpılmasıyla belirlenir. Uyduların saatlerinin (atom frekansı referans osilatörlerini kullanan) ve alıcıların senkronize edilmesi, uydulara olan mesafelerin doğru ölçümlerini sağlar. Dünyadaki bir yerin koordinatlarını hesaplamak için uydulara olan mesafeleri ve her birinin uzaydaki konumunu bilmeniz gerekir. GPS uyduları yüksek yörüngelerde (20 km) bulunur ve koordinatları . büyük bir doğrulukla tahmin edilebilir. ABD Savunma Bakanlığı izleme istasyonları, yörüngelerdeki en küçük değişiklikleri bile düzenli olarak tespit ediyor ve bu veriler uydulara aktarılıyor. Uydulara ölçülen mesafelere, bunların belirlenmesinde bazı belirsizlikler olduğundan sözde mesafeler adı verilir. Sorun şu ki. Dünya'nın iyonosferi ve troposferi uydu sinyallerinde gecikmelere neden olarak mesafe hesaplamalarında hatalara neden oluyor. Hataların başka kaynakları da var; özellikle araç bilgisayarlarındaki hesaplama hataları, alıcılardaki elektriksel gürültü ve radyo dalgalarının çok yollu yayılımı. Uyduların gökyüzündeki başarısız göreceli konumu da toplam konumlandırma hatasında buna karşılık gelen bir artışa yol açabilir. Mesafeleri belirlemek için uydular ve alıcılar, sözde rastgele kodlar adı verilen karmaşık ikili kod dizileri üretir. Sinyal yayılma süresi, uydunun sözde rastgele kodunun gecikmesinin alıcının aynı koduyla karşılaştırılması yoluyla belirlenir. Her uydunun kendine ait iki sözde rastgele kodu vardır. Farklı uydulardan gelen menzil kodları ile bilgi mesajlarını ayırt etmek için alıcıda uygun kodlar seçilir. Sözde-rastgele değişen kodlar ve uydu bilgi mesajları, tüm uydulardan gelen mesajların aynı anda, aynı frekansta, karşılıklı müdahale olmadan iletilmesine olanak tanır. Uyduların radyasyon gücü düşüktür ve uydulardan gelen sinyallerin paraziti önemsizdir. Ölçüm doğruluğu, diferansiyel ölçümler kullanılarak geliştirilebilir Jeodezik koordinatları tam olarak bilinen bir referans yer istasyonu, alıcı koordinatları ile gerçek koordinatları arasındaki farkı hesaplar. Düzeltme şeklindeki fark, alıcı okumalarının düzeltilmesi için radyo kanalları aracılığıyla tüketicilere iletilir. Bu düzeltmeler mesafe ve konum ölçümlerindeki hataların önemli bir kısmını ortadan kaldırır. Alıcı göstergelerinde koordinatların hesaplanması otomatik olarak yapılır ve kullanıcıya uygun bir kartografik formda sunulur. Küresel GPS sistemi üç bölümden oluşur. İlki, uzay, 24 IS3'ü içeriyor. 20 km yükseklikte, her biri dört uyduya sahip altı yörüngede dönüyor. İkincisi, yer tabanlı, uydu navigasyon bilgilerini düzeltmek için yer kontrol istasyonları, kontrol ve veri girişi kompleksinden oluşur. Lider istasyon, Colorado Springs'teki askeri uzay sistemleri ortak kontrol merkezinde bulunuyor. İzleme istasyonları sürekli olarak uydu efemeris parametrelerini ölçer ve verici istasyonlar aracılığıyla tüketicilere iletilmek üzere uydulara düzeltici bilgiler iletir. Üçüncü bölüm, kullanıcı ekipmanını içerir: gerekli tüm navigasyon verilerini belirlemek ve sunmak için kullanılan uydu sinyal alıcıları. GPS bilgilerinin ana tüketicisi ABD Savunma Bakanlığı'dır. GPS sistemi alıcıları, tüm savaş ve nakliye uçakları ve gemilerinin yanı sıra, yüksek hassasiyetli seyir füzelerinin yönlendirme sistemlerine ve yeni ABD güdümlü bombalarının yönlendirme sistemlerine kuruludur. Bu, ABD ordusunun yalnızca binalara ve yapılara değil, belirli bir pencere içinde bile 1000 km mesafeden hassas füze saldırıları gerçekleştirmeyi planlayabileceği anlamına geliyor. Üstelik bu saldırılar denizaltılardan ve havadan da yapılabiliyor. GPS alıcı göstergelerinin temel avantajları. yukarıda listelenen. - güvenilirlik, bakım kolaylığı, XNUMX saat konum yeteneği ve uluslararası standartlara uygunluk. Ancak her şey ilk bakışta göründüğü kadar basit ve erişilebilir değildir. Navigasyon sistemini karakterize eden ana parametre konum doğruluğudur. Daha önce de belirttiğimiz gibi 1983 yılından bu yana GPS sistemi sivil kullanıma açık ancak tam olarak açıklığa kavuşturalım. Maliyeti genellikle 5000 dolara kadar olan profesyonel sivil GPS alıcıları için yalnızca C/A modu mevcuttur; bu, uydular tarafından 1575,42 MHz (L1) frekansında yayılan ve 100 m dahilinde konumlandırma doğruluğu sağlayan sözde serbest erişim sinyalidir. aslında hataların büyüklüğü 300 m'ye ulaşabilir ABD yönetimi, seçici erişim modu olarak adlandırılan modu etkinleştirerek mevcut C/A sinyallerinin doğruluğunu herhangi bir zamanda azaltma hakkını saklı tutar. Başka bir deyişle, uydu saatinde kasıtlı olarak önemli bir sapma yaratılmakta ve sözde rastgele C/A kodunun parametreleri değiştirilmekte, böylece uydunun mevcut konumu hakkındaki bilgilere kasıtlı olarak çarpıtmalar getirilmektedir. Bütün bunlar, konum belirlemede önemli hatalara yol açmakta ve esas olarak GPS sistemi kullanılarak doğru navigasyonun imkansızlaşmasına yol açmakta, bu da kazaların ve hatta felaketlerin ön koşullarını oluşturmaktadır. Mesele şu ki, verilerin bu şekilde kasıtlı olarak çarpıtılması, sivil GPS sinyalinin tüm tüketicilerini ilgilendiriyor. Aynı zamanda, seçici erişimin getirilmesi, askeri kullanıcılara normal çalışma ve gerekli yüksek doğrulukta GPS alıcısı göstergeleri sağlar. Bunu başarmak için, ikinci frekanstaki (1227,6 MHz (L2)) uydular, yüksek doğruluk sağlayan askeri bir PY kodu yayar, ancak bu, sivil alıcıların kullanımına açık değildir. Askeri koda erişimi olan alıcıların maliyeti ortalama 50 dolardır Ancak burada da ABD ordusu, PY askeri koduna erişimi olan alıcıların ABD'ye düşman olan kullanıcıların eline geçebileceği bir durumu öngördü. Bunu önlemek için yetkisiz kullanıcıların gezinmesini imkansız hale getirecek RY kodu şifreleme modu getiriliyor. Askeri koda erişimde konumlandırma doğruluğu, L1 ve L2 frekanslarındaki sinyallerin varış süreleri karşılaştırılarak da artırılır. C/A kodlu sinyallerin tek frekanstan alınması bu imkanı sağlamamaktadır. Uydu navigasyon sistemlerinin özelliği... Bireysel uydular arızalandığında tüm özellikleri yavaş yavaş bozulur. Daha sonra, ölçüm doğruluğunun kabul edilebilirin altına düştüğü, ciddi olaylara yol açabilecek bölgeler ve geniş alanlar periyodik olarak ortaya çıkar. GPS sistemindeki birçok arıza yalnızca yer istasyonu kompleksi tarafından tespit edilir. Kullanıcılara bu durum 15 dakika ile 4 saat arasında bir gecikmeyle bildiriliyor.Yaklaşık dört ayda bir böyle bir olay yaşanıyor. Rus GPS kullanıcıları kural olarak bu tür arızalar hakkında zamanında bilgi alamıyor. GPS sisteminin özelliklerine ilişkin daha ayrıntılı bir çalışma, hesaplamalar için kullandığı WGS-84 jeosentrik koordinat sisteminin öncelikle Batılı tüketicilere yönelik olduğunu ortaya çıkardı. Rusya, doğru haritalama için kendi PZ-90 koordinat sistemini oluşturdu. bu WGS-84 ile aynı değildir. çünkü Dünya'nın elipsoidinin farklı modellerine dayanıyorlar. Sonuç olarak, yerdeki bir noktanın aynı jeodezik enlem ve boylamları farklı olabilir. Yani GPS alıcıları kullanarak Rusya haritası üzerinde konum belirlerken koordinat sistemlerindeki farklılıklar nedeniyle ek hatalar kaçınılmazdır. Ne yazık ki modern dünyada ekonomik ve bilgi savaşları normal bir olgu haline geldi. Aynı zamanda birçok Amerikan mal ve hizmetinin piyasaya aktığı yeni ekonomik koşullarda tüketicilerimiz GPS sisteminin hizmetlerinden yararlanma olanağına sahip oldu. Amerikalılar, olası tüm kullanım durumlarında ürünlerini "gözetlemek" için acele ettiler. Beğenseniz de beğenmeseniz de, örneğin Kuzey Amerika sularında ve ABD müttefiklerinin bölgelerinde yelken açarken lütfen GPS sistemini kullanın. Bu sistemin gemideki alıcılarının sahipleri, kendilerini dünyanın herhangi bir yerinde ve herhangi bir zamanda ABD ordusunun rehineleri olarak bulabilirler. Ayrıca GPS kullanarak Rusya'nın kıyı denizlerinde seyrederken bile, jeosantrik koordinat sistemlerinin uyumsuzluğu nedeniyle karaya oturabilirsiniz. Mevcut duruma ilişkin ayrıntılı bir çalışma, özellikle Kuzey Amerika'daki GPS sisteminin doğruluğunun, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki çeşitli şehirler ve konumlar için çok sayıda düzeltmeye dayandığını gösterdi. bunlar kural olarak GPS alıcılarının elektronik hafızasına önceden girilir. Rusya toprakları için bu alıcılarda böyle bir düzeltme yoktur. Yukarıdakilerin tümü göz önüne alındığında, Rusya topraklarında yalnızca GPS sisteminin kullanılması ulusal güvenlik çıkarlarının ihlaline yol açmaktadır. Ülkemizde 1982 yılından bu yana, GPS'e yaklaşık olarak benzer prensiplerle çalışan ve sivil kullanım imkanı sağlayan yerli bir küresel navigasyon uydu sistemi olan GLONASS'ın oluşturulması için çalışmalar başlamıştır. Zaten Eylül 1993'te, bu sistem resmi olarak faaliyete geçti ve 1995'te tam uydularla birlikte konuşlandırıldı. Rus GLONASS sisteminin temel ayırt edici özelliği, sivil kullanımda doğru konumlandırmaya yardımcı olmasıdır. Askeri PY kodunu kullanan GPS alıcılarının sağladığı doğruluğa yakın.Ayrıca GLONASS alıcıları hem WGS-84 GPS koordinat sisteminde hem de Rus PZ-90'da çalışıyor. 1996 yılında Rusya Federasyonu hükümeti, dünya çapındaki navigasyon sisteminin bileşenlerinden biri olarak GLONASS sistemini sağladı. Rus fabrikaları GLONASS sisteminin bir dizi navigasyon cihazını üretti: “Breeze”, “Reper”. "Kaptan", "Gnome-M", "Lider", "Goliath". Üstelik bu alıcı göstergeleri GLOHACC/GPS'in birleşik versiyonudur. Rusya'da bu tür ekipmanların pazarı henüz yeni şekillenmeye başlıyor. GPS sisteminin belirtilen özellikleri dikkate alındığında, yerli ekipman, Rusya pazarına çok çeşitli GPS alıcı göstergeleri sağlayan neredeyse altmış yabancı şirketle ciddi şekilde rekabet edebilir. Ayrıca, Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) aynı 1996 yılında GLONASS ve GPS'i yalnızca dünya çapındaki radyo navigasyon sisteminin bileşenleri olarak onayladı ve bunların birleşik modda kullanılmasını önerdi. Yurtiçi alıcı göstergeleri. kural olarak, bu iki sisteme göre birleştirilirler ve bir diferansiyel moda sahiptirler, bu nedenle yabancı üretimin birleşik olmayan GPS alıcılarına kıyasla bir avantaja sahiptirler. Rus kullanıcılar ithal ekipman satın almadan önce artılarını ve eksilerini ciddi şekilde tartmalıdır. Örnek olarak, Moskova Tasarım Bürosu "Korund"un GLOHACC/GPS kombine navigasyon alıcılarının tipik özelliklerini sunuyoruz. Alıcı göstergeleri, GLONASS ve GPS sistemlerinden (C/A kodu) 14 uydudan aynı anda sinyal almak üzere tasarlanmıştır. GLONASS uydularının uygun konumuyla ortalama konum kare hatası 10 m, yükseklik - 15 m'dir (GPS alıcı göstergeleri için sırasıyla - 30 m ve 60 m). Diferansiyel modda koordinat belirleme doğruluğu 1...3 m, yükseklikler 1,5...4 m, ölçüm hızındaki hata 0,1 m/s'dir. Kullanılan koordinat sistemleri PZ-90, SK-95, SK-42, WGS-84'tür. Kontrol ve bilgi işlem sistemleri ile iletişim için RS-232 arayüzü bulunmaktadır. Boyutlar - 180x195x70 mm, ağırlık - bir ila iki kilogram arası. Küresel uydu sistemleri için kombine alıcı-gösterge üreten Rus üreticiler, benzer amaçlarla ekipman üreten yabancı şirketlerle zorlu bir pazar mücadelesine girdi. Yerli uzmanlar tarafından yaratılan ürünlerin yabancı alıcı göstergeleri ile oldukça rekabetçi olacağını ummak için her türlü neden var. Yazar: V. Kuryshev, Severomorsk, Murmansk bölgesi.
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Güç kontrol teknolojisine sahip IR3720 monitör ▪ Otomatlar ücretsiz Wi-Fi sağlayacak ▪ Dört kapılı buzdolabı Haier Haier 518L ▪ İki Full HD kameralı Parkcity DVR HD 450 araç içi kamerası
▪ site bölümü Şarj cihazları, akümülatörler, piller. Makale seçimi ▪ makale Taşımak için cam kulp. Ev ustası için ipuçları ▪ makale Rakunlar yemeklerini yıkar mı? ayrıntılı cevap ▪ makale Mühendis-teknolog. İş tanımı ▪ makale Hoparlörlerin yapısı ve özellikleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri