Sistema Posicionando Global (Gps)

Sistema Posicionando Global (Gps)

O GPS é a aproximação a mais moderna para resolver das perguntas grandes do â€oewhere humano do history é we?” que o sistema posicionando global é um sistema worldwide da rádio-navegação dado forma de uma constelação de 24 satélites e seu sistema posicionando global da terra stations.The (GPS) é desenvolvido pelo departamento de ESTADOS UNIDOS de defesa. 5 mais satélites adicionais são adicionados na constelação para fazer esta rede de 29 satélites para obter uma informação mais precisa e mais exata. O GPS foi construído originalmente para usar-se para as aplicações militares, entretanto, o governo dos E. U. que realiza sua importância para o uso civil feito lhe disponível para o público em 1980. O GPS pode ser usado livre do custo para as finalidades civis.

O GPS pode ser usado determinando uma posição básica do objeto ou dos povos na terra, sabendo o movimento de um lugar ao outro lugar, monitorando o movimento dos povos e das coisas, criando mapas do mundo, e trazendo sincronismos precisos ao mundo. O GPS atual consiste em três segmentos principais: espace o segmento (SS), um segmento do controle (CS), e um segmento do usuário (E. U.). O segmento do espaço é composto dos satélites orbiting do GPS, ou dos veículos de espaço (SV). O GPS é projetado tal maneira que 24 SVs devem sempre ser distribuídos ingualmente entre seis planos orbitais circulares da terra. Os planos orbitais são centrados na terra e os seis planos têm a inclinação aproximadamente 55° e são separados para a direita pelo ascension 60° do nó ascending.

Estes satélites são orbiting em uma altura de aproximadamente 20.200 quilômetros (12.600 milhas ou 10.900 milhas náuticas; raio orbital de 26.600 quilômetros (16.500 milhas ou 14.400 NM)). Cada SV faz a duas órbitas completas cada dia, assim que passa sobre a mesma posição na terra duas vezes cada dia. As órbitas são arranjadas de modo que ao menos seis satélites estejam sempre dentro da linha de vista de quase em qualquer lugar na terra.

Os trajetos orbiting dos satélites são monitord pela força aérea dos E. U. que monitora estações em Havaí, Kwajalein, console do ascension, Diego Garcia, e as molas de Colorado, Colorado, junto com as estações do monitor operadas pela agência nacional da Geospatial-Inteligência (NGA) estas estações mmonitoring são os olhos e as orelhas do GPS e monitoram satélites porque passam em cima medindo distâncias a elas cada 1.5 segundo. Estes dados então são alisados usando a informação ionospheric e meteorológica e emitidos à estação de controle mestra nas molas de Colorado. Os dados ionospheric e meteorológicos são needed começar mais exatos atrasam as medidas, que melhoram por sua vez o estimation da posição. A estação de controle mestra estima os parâmetros que descrevem a órbita dos satélites e o desempenho do pulso de disparo. Também avalia o status de saúde dos satélites e determina se reposicionar puder ser requerido. Esta informação é retornada então a três estações do uplink (postadas no console do ascension, Diego Garcia e Kwajalein monitoram estações) que transmite a informação aos satélites.

O receptor do GPS é o segmento do usuário do sistema do GPS. Os receptores do GPS são compostos de uma antena, ajustado às freqüências transmitidas pelos satélites, por receptor-processadores, e por um pulso de disparo elevado-estável (frequentemente um oscilador de cristal). Isto pode ser construído para indicar a informação da posição e da velocidade ao usuário. Um receptor é descrito frequentemente por seu número das canaletas: isto significa quantos satélites pode monitorar simultaneamente. Limitado originalmente a quatro ou a cinco, isto aumentou progressivamente sobre os anos tais que, como de 2006, os receptores têm tipicamente entre doze e vinte canaletas.

Os receptores do GPS enlatam dados da posição de exposição a um PC ou ao outro dispositivo usando o protocolo de NMEA 0183. NMEA 2000 é um protocolo novo e mais menos extensamente adotado. Ambos são proprietários e controlados pela associação marinha nacional Nos-baseada da eletrônica. As referências aos protocolos de NMEA foram compiladas dos registros públicos, permitindo que as ferramentas abertas da fonte como o gpsd leiam o protocolo sem leis da propriedade intelectual violating. Outros protocolos proprietários existem também, como o protocolo de SiRF. Os receptores podem conectarar com outros dispositivos usando métodos including uma conexão, um USB ou um Bluetooth de série.

O satélite transmite dados do calendário astronômico e do almanac aos receptores do GPS. Os dados do calendário astronômico contêm a informação importante sobre o status do satélite (saudável ou insalubre), da data atual e da hora. Esta parte do sinal é essencial para determinar uma posição. Os dados do almanac dizem a receptor do GPS onde cada satélite do GPS deve se realizar em qualquer altura que throughout no dia. Cada satélite transmite os dados do almanac que mostram a informação orbital para esse satélite e para cada outro satélite no sistema.

O GPS usa o conceito da época de chegada (TOA) dos sinais determinar a posição™do user†s. Isto envolve medir o momento feito exame para um sinal em uma posição conhecida alcançar um receptor do usuário. Os sinais são transmitidos por um emissor (satélite). O intervalo do tempo é bàsicamente tempo de propagação de sinal. O intervalo do tempo (tempo de propagação de sinal) é multiplicado pela velocidade do sinal (velocidade de luz) obter a distância do satélite ao receptor. Medindo o tempo da propagação dos sinais transmitem dos satélites múltiplos em posições conhecidas, receptor pode determinar sua posição.

Supondo nós temos pulsos de disparo precisos, como nós medimos o tempo do curso do sinal? A fim fazer esta medida, o receptor e o satélite ambos necessitam os pulsos de disparo que podem ser sincronizados para baixo ao nanossegundo. As medidas exatas do tempo são requeridas. (se nós estamos desligada por um milésimo de um segundo, na velocidade de luz, que traduz em quase 200 milhas do erro)
Para fazer um sistema posicionando satellite usando somente pulsos de disparo sincronizados, requereu-se para ter pulsos de disparo atômicos não somente em todos os satélites, mas também no receptor próprio. Os pulsos de disparo atômicos são os pulsos de disparo altamente exatos e precisos que utilizam as vibrações naturais encontradas dentro de alguns átomos. Mas os pulsos de disparo atômicos custam em algum lugar entre $50.000 e $100.000, que os faz demasiado caros para o uso diário do consumidor.

O sistema posicionando global tem uma solução inteligente a este problema. Cada satélite contem um pulso de disparo atômico caro, mas os usos do receptor um pulso de disparo ordinário de quartzo que restaure constantemente. Em um nutshell, o receptor olha sinais entrantes de quatro ou mais satélites e calibra seu próprio inaccuracy.

Quando nós medimos a distância a quatro satélites encontrados, nós podemos extrair quatro esferas esses que todos se cruzam em um ponto. Três esferas cruzar-se-ão mesmo se os números são maneira fora, mas quatro esferas não se cruzarão em um ponto se nós medirmos incorretamente. Desde que o receptor faz todas suas medidas da distância usando seu próprio pulso de disparo interno, todas as distâncias estarão proporcional incorretas. O receptor pode fàcilmente calcular o ajuste necessário que fará com que as quatro esferas se cruzem em um ponto. Baseado nisto, restaura seu pulso de disparo para estar na sincronização com o pulso de disparo atômico do satélite.

O receptor faz este constantemente sempre que seu sobre, que os meios ele são quase tão exatos quanto os pulsos de disparo atômicos caros nos satélites. O receptor pode fàcilmente calcular o ajuste necessário que fará com que as quatro esferas se cruzem em um ponto. Baseado nisto, restaura seu pulso de disparo para estar na sincronização com o pulso de disparo atômico do satélite.
O receptor do GPS armazena simplesmente um almanac que lhe diga onde cada satélite deve se realizar em toda a hora dada. As coisas como a tração da lua e do sol mudam as órbitas dos satélites muito ligeiramente. Entretanto, o departamento de defesa monitora constantemente suas posições exatas e transmite todos os ajustes a todos os receptores do GPS como a parte dos sinais dos satélites.

Há dois tipos do erro experimentados no GPS e estes podem ser categorizados como intencionais e involuntários. Erros intencionais: o governo pode e degrada a exatidão de medidas do GPS. Isto é feito para impedir que as forças hostis usem o GPS à exatidão cheia. A política de introduzir inaccuracies em sinais do GPS é chamada Seletivo Disponibilidade (SA). O SA era única fonte a mais grande do inaccuracy no GPS e foi desativado em 2000.

Para ward fora dos inaccuracies devido ao SA ou aos outros erros, a técnica chamada correção diferencial pode render exatidões dentro de 1-5 medidores, ou mesmo melhorá-las, com equipamento avançado. A correção diferencial requer um segundo receptor do GPS, uma estação baixa, coletando dados em uma posição estacionária em um ponto precisamente sabido.

Porque a posição física da estação baixa é conhecida, uma posição com posição do GPS é determinada usando satélites. Um receptor do GPS determina essencialmente a posição do receptor na terra. Uma vez que o receptor faz este cálculo, pode dizer-nos a latitude, a longitude e a altura de sua posição atual. Para fazer a navegação mais user-friendly, a maioria de receptores plug estes dados crus nas limas do mapa armazenadas na memória. Nós podemos usar os mapas armazenados na memória do receptor, conectamos o receptor a um computador que possa prender uns mapas mais detalhados em sua memória, ou compramos simplesmente um mapa detalhado de nossa área e encontramos a maneira usando os readouts da latitude e da longitude do receptor.

Alguns receptores deixaram-nos download mapas detalhados na memória ou fornecer mapas detalhados com os cartuchos de encaixe do mapa. Um receptor padrão do GPS colocar-nos-á não somente em um mapa em toda a posição particular, mas segui-lo-á também nosso trajeto através de um mapa como nós nos movemos. Se nós deixarmos nosso receptor sobre, pode permanecer em uma comunicação constante com os satélites do GPS para ver como nossa posição está mudando.

Este é o que acontece nos carros equipados com o GPS. Com esta informação e seu pulso de disparo interno, o receptor pode dar-nos diversas partes de informação valiosa: como distante nós viajamos, quanto tempo nós temos viajado, nossa velocidade atual, nossa velocidade média, uma fuga que mostram nos exatamente onde nós viajamos no mapa, e a época de chegada estimada em nosso destino se nós mantivermos nossa velocidade atual.
Espantar-se™de Isn†t GPS?