Was ist GPS?

GPS oder Global Positioning System ist ein Satellitennavigationssystem, das dem Benutzer Standort- und Zeitinformationen unter allen Klimabedingungen liefert. GPS wird auch für die Navigation in Flugzeugen, Schiffen, Autos und Lastwagen verwendet. Das System bietet militärischen und zivilen Benutzern auf der ganzen Welt wichtige Fähigkeiten. GPS bietet kontinuierliche dreidimensionale Echtzeitpositionierung, Navigation und Timing in Echtzeit weltweit.

Wie funktioniert das GPS-System?

Das GPS besteht aus drei Segmenten:

1) Das Weltraumsegment: die GPS-Satelliten

2) Das vom US-Militär betriebene Kontrollsystem,

3) Das Benutzersegment, das sowohl militärische als auch zivile Benutzer und deren GPS-Ausrüstung umfasst.

“elektrische Zweiwegeschalterverkabelung ”

Raumsegment:

Das Weltraumsegment ist die Anzahl der Satelliten in der Konstellation. Es besteht aus 29 Satelliten, die alle 12 Stunden in 12.000 Meilen Höhe die Erde umkreisen. Die Funktion des Raumsegments wird verwendet, um Routen- / Navigationssignale zu routen und die vom Steuersegment gesendete Routen- / Navigationsnachricht zu speichern und erneut zu übertragen. Diese Übertragungen werden von hochstabilen Atomuhren auf den Satelliten gesteuert. Das GPS-Weltraumsegment besteht aus einer Satellitenkonstellation mit genügend Satelliten, um sicherzustellen, dass die Benutzer zu jedem Zeitpunkt von jedem Punkt auf der Erdoberfläche aus mindestens 4 Satelliten gleichzeitig im Blick haben.

Kontrollsegment:

Das Steuersegment besteht aus einer Hauptsteuerstation und fünf Überwachungsstationen, die mit Atomuhren ausgestattet sind, die rund um den Globus verteilt sind. Die fünf Überwachungsstationen überwachen die GPS-Satellitensignale und senden diese qualifizierten Informationen dann an die Hauptsteuerstation, wo Anomalien überarbeitet und über Bodenantennen an die GPS-Satelliten zurückgesendet werden. Das Steuersegment wird auch als Überwachungsstation bezeichnet.

“Wechselrichter-Ausgangsspannung zu niedrig ”

Kontrollsegment

Benutzersegment:

Das Benutzersegment besteht aus dem GPS-Empfänger, der die Signale von den GPS-Satelliten empfängt und bestimmt, wie weit er von jedem Satelliten entfernt ist. Dieses Segment wird hauptsächlich für das US-Militär, Raketenleitsysteme und zivile Anwendungen für GPS in fast allen Bereichen verwendet. Die meisten Zivilisten nutzen dies von der Vermessung über den Transport zu natürlichen Ressourcen bis hin zu landwirtschaftlichen Zwecken und Kartierungen.

Benutzersegment

Wie GPS eine Position bestimmt:

Die Funktionsweise des globalen Positionierungssystems basiert auf dem mathematischen Prinzip der Trilateration. Die Position wird aus den Entfernungsmessungen zu Satelliten bestimmt. Aus der Abbildung werden die vier Satelliten verwendet, um die Position des Empfängers auf der Erde zu bestimmen. Der Zielort wird durch die 4 bestätigt^thSatellit. Drei Satelliten werden verwendet, um den Ort des Ortes zu verfolgen. Ein vierter Satellit wird verwendet, um den Zielort jedes dieser Raumfahrzeuge zu bestätigen. Das globale Positionierungssystem besteht aus Satellit, Kontrollstation und Monitorstation und Empfänger. Der GPS-Empfänger nimmt die Informationen vom Satelliten und verwendet die Triangulationsmethode, um die genaue Position eines Benutzers zu bestimmen.

GPS-Schaltung

“Wozu dient eine Tesla-Spule? ”

GPS wird bei einigen Vorfällen auf verschiedene Arten verwendet, z.

Um beispielsweise Positionspositionen zu bestimmen, müssen Sie einem Hubschrauberpiloten die Koordinaten Ihrer Positionsposition funken, damit der Pilot Sie abholen kann.
Um beispielsweise von einem Ort zum anderen zu navigieren, müssen Sie von einem Aussichtspunkt zum Brandbereich reisen.
Um beispielsweise digitalisierte Karten zu erstellen, müssen Sie den Brandumfang und die Hotspots zeichnen.
Um den Abstand zwischen zwei verschiedenen Punkten zu bestimmen.

3 Vorteile von GPS:

Das satellitengestützte GPS-Navigationssystem ist ein wichtiges Werkzeug für militärische, zivile und kommerzielle Benutzer
Fahrzeugverfolgungssysteme GPS-basierte Navigationssysteme können uns Abbiegehinweise liefern
Sehr hohe Geschwindigkeit

2 Nachteile von GPS:

GPS-Satellitensignale sind im Vergleich zu Telefonsignalen zu schwach, sodass sie in Innenräumen, unter Wasser, unter Bäumen usw. nicht so gut funktionieren.
Die höchste Genauigkeit erfordert eine Sichtverbindung vom Empfänger zum Satelliten. Deshalb funktioniert GPS in einer städtischen Umgebung nicht sehr gut.

Verwenden eines GPS-Empfängers:

Es gibt verschiedene Modelle und Typen von GPS-Empfängern. Bei der Arbeit mit einem GPS-Empfänger ist Folgendes wichtig:

Ein Kompass und eine Karte.
Ein heruntergeladenes GPS-Kabel.
Einige zusätzliche Batterien.
Kenntnisse über die Speicherkapazität des GPS-Empfängers, um Datenverlust, Verringerung der Ungenauigkeit von Daten oder andere Probleme zu vermeiden.
Wann immer möglich, eine externe Antenne, insbesondere unter der Baumkronen, in Canyons oder während der Fahrt.
Ein Setup-GPS-Empfänger gemäß dem Koordinatensystem für Vorfälle oder behördliche Vorschriften.
Notizen, die beschreiben, was Sie im Empfänger speichern.

GPS-Fehler

Es gibt viele mögliche Fehlerquellen, die die Genauigkeit der von einem GPS-Empfänger berechneten Positionen beeinträchtigen. Die von den GPS-Satellitensignalen benötigte Reisezeit kann durch atmosphärische Effekte geändert werden, wenn ein GPS-Signal durch die Ionosphäre und Troposphäre geleitet wird, wodurch es gebrochen wird, wodurch sich die Geschwindigkeit des Signals von der Geschwindigkeit eines GPS-Signals im Weltraum unterscheidet. Eine weitere Fehlerquelle ist Rauschen oder eine Verzerrung des Signals, die elektrische Störungen oder Fehler verursacht, die dem GPS-Empfänger selbst eigen sind. Die Informationen über Satellitenumlaufbahnen verursachen auch Fehler bei der Bestimmung der Positionen, da die Satelliten nicht wirklich dort sind, wo der GPS-Empfänger aufgrund der Informationen, die er bei der Bestimmung der Positionen erhalten hat, „gedacht“ hat. Kleine Abweichungen bei den Atomuhren an Bord der Satelliten können zu großen Positionsfehlern führen. Ein Taktfehler von 1 Nanosekunde bedeutet einen Benutzerfehler von 1 Fuß oder 0,3 Metern am Boden. Ein Mehrwegeffekt tritt auf, wenn von den Satelliten übertragene Signale von einer reflektierenden Oberfläche abprallen, bevor sie zur Empfängerantenne gelangen. Während dieses Vorgangs erhält der Empfänger das Signal sowohl auf einem geraden Pfad als auch auf dem verzögerten Pfad (mehrere Pfade). Der Effekt ähnelt einem Geister- oder Doppelbild auf einem Fernsehgerät.

Geometrische Verdünnung der Präzision (GDOP)

Die Satellitengeometrie kann auch die Genauigkeit der GPS-Positionierung beeinflussen. Dieser Effekt wird als geometrische Verdünnung der Präzision (GDOP) bezeichnet. Dies bezieht sich auf die Position der Satelliten zueinander und ist ein Maß für die Qualität der Satellitenkonfiguration. Es kann andere GPS-Fehler ändern. Die meisten GPS-Empfänger wählen die Satellitenkonstellation aus, die die geringste Unsicherheit und die beste Satellitengeometrie bietet.

GPS-Empfänger geben normalerweise die Qualität der Satellitengeometrie in Form der Positionsverdünnung der Präzision (PDOP) an. Es gibt zwei Arten von PDOP: horizontale (HDOP) und vertikale (VDOP) Messungen (Breite, Länge und Höhe). Wir können die Qualität der Satellitenpositionierung, für die der Empfänger derzeit verfügbar ist, anhand des PDOP-Werts überprüfen. Ein niedriger DOP zeigt eine höhere Wahrscheinlichkeit der Genauigkeit an, und ein hoher DOP zeigt eine niedrigere Wahrscheinlichkeit der Genauigkeit an. Ein anderer Begriff von PDOP ist TDOP (Time Dilution of Precision). TDOP bezieht sich auf den Satellitenuhrversatz. Auf einem GPS-Empfänger kann ein Parameter eingestellt werden, der als PDOP-Maske bekannt ist. Dies führt dazu, dass der Empfänger Satellitenkonfigurationen ignoriert, deren PDOP über dem angegebenen Grenzwert liegt.

Selektive Verfügbarkeit (SA) ::

Selektive Verfügbarkeit tritt auf, wenn der DOD die Genauigkeit von GPS-Signalen absichtlich verschlechtert und künstliche Uhr- und Ephemeridenfehler verursacht. Während der Implementierung von SA war es die größte Komponente des GPS-Fehlers und verursachte einen Fehler von bis zu 100 Metern. SA ist Bestandteil des Standard Positioning Service (SPS).

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