GPS-устройства гарантируют, что вы знаете, куда идете, независимо от того, где вы находитесь. Времена, когда можно было легко заблудиться, прошли. Система GPS может стоить менее 100 долларов за менее привлекательную модель. Однако то, как выглядит ваш GPS-модуль, не так важно, как то, что он на самом деле делает.
GPS-приемник представляет собой карманное, иногда портативное устройство, работающее с сетью глобальной системы позиционирования (GPS). Сеть GPS состоит из 27 спутников, которые постоянно вращаются вокруг Земли. Как Земля вращается, так и спутники. Из этих 27 спутников реально работают 24, а три используются в качестве резервных. Как вы понимаете, эксплуатация GPS обходится довольно дорого.
Сеть GPS изначально была разработана военными США. Военные использовали его для повышения точности навигации. Однако вскоре сеть GPS была открыта для любого использования.
Как это работает, просто. Во-первых, спутники имеют несколько орбитальных маршрутов вокруг Земли. В любой момент дня как минимум четыре спутника могут передавать информацию со спутников на приемники GPS. Конечно, крайне важно, чтобы обзор между спутником и устройством GPS был беспрепятственным. Вот почему GPS-приемники иногда не работают в районах с высокими горами, большим количеством деревьев или небоскребами на пути.
GPS-приемники работают со спутниками. Сначала GPS выслеживает четыре спутника, которые могут соединяться с устройством GPS и передавать ему информацию. После обнаружения четырех спутников записывается расстояние до каждого из спутников, и GPS может определить его местоположение по расстоянию от каждого спутника.
Это отображение и оценка основаны на математическом принципе, известном как трилатерация. Это работает, путешествуя по трехмерному пространству. Это сложно понять, но результат потрясающий, и это именно то, на что вы обращаете внимание при покупке собственного устройства GPS.
Трилатерион, работающий в 3D, используется для отображения вашего местоположения. Ряд сфер определяет расстояние от одного места до другого в зависимости от местоположения спутников на момент передачи данных на GPS-приемник. Сферы пересекаются и встречаются, и по мере измерения расстояний от разных мест на разных сферах определяется ваше точное местоположение. Сюжеты всех четырех спутников работают вместе, пересекаясь в одном месте через сферы.
GPS-приемники обычно пытаются использовать более четырех спутников одновременно. Это обеспечивает более точное местоположение и уменьшает вероятность ошибки. Земля также используется в качестве маркера, который работает с сетью GPS и помогает определять местоположения на поверхности планеты.
Приемники GPS должны знать, на каком расстоянии от спутника находится устройство. Для этого анализируются радиосигналы, передаваемые со спутников GPS. Эти сигналы имеют высокую частоту, но относительно низкую мощность. Чем лучше ваш GPS-приемник, тем больше у вас шансов использовать несколько спутников для определения вашего точного местоположения.
Поскольку радиосигналы распространяются с той же скоростью, что и свет, приемники GPS могут определить, насколько быстро распространяются волны и как далеко они прошли. В случайные моменты времени спутники передают псевдослучайный код, который представляет собой цифровые шаблоны, на приемники GPS. Затем устройство GPS воспроизведет цифровой шаблон, хотя и с задержкой. Эта задержка зависит от скорости распространения сигнала и является основной частью процесса построения графиков GPS.
Чтобы отслеживать структуру сигнала, спутник и GPS-приемник используют часы, которые синхронизируются друг с другом. Спутник использует атомные часы, а GPS-приемник использует обычные часы. Однако для обеспечения синхронизации часы в блоке GPS могут постоянно сбрасываться. Это предотвращает возникновение любых проблем с часами.
Существуют различные типы GPS-систем. Эти системы работают над исправлением любых неточностей и ошибок в системе отслеживания местоположения GPS-приемника. Эти системы включают WAAS и DGPS.
GPS-устройства произвели революцию в том, как мы ориентируемся и ориентируемся по миру. Благодаря системе GPS вы всегда сможете узнать свое местоположение и с легкостью добраться до пункта назначения. Хотя внешний вид GPS-устройства может различаться, действительно важны лежащие в его основе технологии и функциональность.
В основе системы GPS лежит GPS-приемник — карманное или портативное устройство, которое взаимодействует с сетью глобальной системы позиционирования (GPS). Сеть GPS состоит из 27 спутников, вращающихся вокруг Земли. Эти спутники постоянно движутся вместе с вращением Земли. Из 27 спутников 24 находятся в рабочем состоянии, а остальные три служат резервными. Эксплуатация и обслуживание этой обширной спутниковой сети требует значительных затрат.
Первоначально разработанная военными США для повышения точности навигации, сеть GPS быстро стала доступной для гражданского использования. Понять, как работают GPS-приемники, относительно просто. Спутники следуют по нескольким орбитальным траекториям вокруг Земли, и в любой момент времени как минимум четыре спутника находятся в пределах досягаемости для передачи информации на приемники GPS. Крайне важно, чтобы обзор между спутниками и устройством GPS был беспрепятственным. В районах с высокими горами, густой листвой или высокими зданиями функциональность GPS-приемников может снижаться.
Итак, как же GPS-приемники взаимодействуют со спутниками? Первоначально GPS-приемник должен обнаружить и установить соединение как минимум с четырьмя спутниками. Как только эти четыре спутника будут идентифицированы, приемник записывает расстояние до каждого спутника. Используя эту информацию о расстоянии, GPS-приемник может определить свое положение относительно спутников.
Этот процесс картирования и оценки основан на математическом принципе, называемом трилатерацией. Трилатерация предполагает вычисления, выполняемые в трехмерном пространстве. Хотя концепция может быть сложной, результат поразителен и является ключевой особенностью, которую следует учитывать при покупке устройства GPS.
Трилатерация в трех измерениях используется для определения вашего точного местоположения. Измеряются расстояния от различных точек пересекающихся сфер, которые представляют собой расстояния до спутников. Анализируя эти измерения, GPS-приемник может определить ваше точное местоположение. Нанесенные на график данные четырех спутников сходятся в одной точке пересечения сфер.
Для достижения более высокой точности и уменьшения ошибок GPS-приемники часто используют более четырех спутников одновременно. Такой многоспутниковый подход повышает точность отслеживания местоположения. Кроме того, сама Земля служит маркером, помогающим определять местоположения на ее поверхности.
Определение расстояния между GPS-приемником и спутником имеет решающее значение. Это достигается путем анализа радиосигналов, передаваемых спутниками GPS. Хотя эти сигналы имеют высокую частоту, они обладают относительно малой мощностью. Качество вашего GPS-устройства играет важную роль в его способности принимать сигналы от нескольких спутников, тем самым повышая точность определения вашего точного местоположения.
Поскольку радиосигналы распространяются со скоростью света, приемники GPS могут рассчитывать как скорость, так и расстояние, пройденное сигналами. Периодически спутники передают на приемники GPS псевдослучайные коды, представляющие собой цифровые шаблоны. Затем устройство GPS воспроизводит эти цифровые шаблоны, создавая небольшую задержку. Эта задержка соответствует времени, которое потребовалось сигналу для прохождения, и является важнейшим аспектом процесса построения графиков GPS.
Для синхронизации шаблонов сигналов и спутник, и GPS-приемник используют часы. На спутниках используются высокоточные атомные часы, а в приёмниках GPS — обычные часы. Однако часы GPS-приемника постоянно корректируются для поддержания синхронизации. Эта постоянная регулировка предотвращает влияние каких-либо расхождений во времени на точность системы GPS.
В дополнение к базовой технологии GPS существуют различные системы, используемые для устранения неточностей и ошибок в отслеживании местоположения GPS-приемника. Двумя распространенными системами являются глобальная система расширения (WAAS) и дифференциальный GPS (DGPS). WAAS использует сеть наземных опорных станций для повышения точности сигналов GPS, а DGPS использует сеть фиксированных наземных опорных станций для исправления ошибок местоположения GPS.
В заключение отметим, что GPS-приемники — замечательные устройства, которые используют обширную спутниковую сеть GPS для определения точного местоположения. Устанавливая соединения с несколькими спутниками и используя принципы трилатерации, GPS-приемники точно определяют положение в трехмерном пространстве. Синхронизация часов спутника и приемника, а также анализ радиосигналов позволяет GPS-приемникам предоставлять надежную навигационную информацию. По мере развития технологий системы GPS продолжают развиваться, предлагая повышенную точность и дополнительные функции, которые помогают нам более эффективно ориентироваться в мире.
-
Как Выбрать Бумагу Для Принтера
19 Oct, 24 -
Аккумуляторы Для Ноутбуков И Уход За Ними
19 Oct, 24 -
Что Такое Подсеть
19 Oct, 24 -
Самые Лучшие Среди Беспроводных Наушников
19 Oct, 24 -
Почему Важно Найти Индекс Продуктивности
19 Oct, 24
