GPS - a történelem, az alkalmazás előnyeit és hátrányait műholdas rendszer
A koncepció a GPS (teljes név - Global Positioning System) határozza meg másképp, de a jelentését ezek a meghatározások ugyanaz. GPS-om nevű műholdas navigációs rendszer (a navigációs műholdak), amely hozzájárul, hogy a távolság méréséhez és az időben. Ez a megfigyelő rendszer. így gyakorlatilag bármilyen időjárási, bárhol (még tér közelében, a bolygó), hogy meghatározzuk a sebesség a tárgy és helyét. Ezt a rendszert megtervezni és végrehajtani egy US Department of Defense. Ma már mindenhol használják.
Az alapelv a rendszer a meghatározása a helyét távolság mérésével a műholdakról az ismert koordináták egy bizonyos tárgyat. Távolságok általában alapján számítják az időt, amikor a jel terjedési késés küld fel a műhold vevő antennát GPS vevőt. Ebből következik, erre a következtetésre: annak érdekében, hogy a GPS-vevő határozza meg az értékét háromdimenziós koordinátáit, azt kell tudni, hogy az idő a rendszer, valamint a távolság a három műhold. Ezért, hogy meghatározza a magassága és helyzete a vevő, segítségével szolgáltatott jelek a négy műholdról.
történeti áttekintés
A 50-es évek A múlt század létrehozásának ötlete egy műholdas rendszer. Csak az idő, amikor a Szovjetunió űrbe az első mesterséges hold. Ekkor az USA-ban, az amerikai tudósok felügyelete mellett Richard Kershner megfigyelt jel a műhold, és találtam egy érdekes jelenség: amikor a műhold közeledik a Föld jelentősen növeli az a vett jel, és a parttól éppen ellenkezőleg - csökken, ami annak köszönhető, hogy a Doppler-effektus. Hogy mit jelent a felfedezés abban a tényben rejlik, hogy ismerve a koordinátákat a bolygón, akkor könnyen meghatározni a sebességet és a műhold pozícióját, és fordítva -, ha tudja a pozícióját a műhold, akkor lehet számítani a koordinátákat és sebességet. Ezután volt egy feladat, hogy hozzon létre egy prototípus navigációt.
Az első, a globális helymeghatározó rendszer GPS fejlesztették ki a tisztán katonai célra. De az eset után, amikor 1983-ban, a koreai Airlines repülőgép, amely utasokat, az invázió szovjet légtér lelőtték, az akkori amerikai elnök, Ronald Reagan részlegesen használja a navigációs rendszer, valamint polgári célokra. De ugyanakkor, amerikai tudósok csökkenthető például egy speciális algoritmus pontosságát, hogy megakadályozzák, hogy a rendszer katonai célokra.
Katonai felhasználók kap hozzáférést további jeleket működő L1 / L2 tartományok által modulált kriptoustoychivogo P (Y) (BPSK (10) moduláció) kódot. A bevezetés után a használata IIR-M készülékek használunk, és az új M-kód, amely vonatkozik modulációs BOC (15,10). Az ezzel a kóddal hozzájárul a funkcionális rendszer alatt működő fogalma a háború, a navigáció (Navwar). M-kód átvitele végezzük az L1 és L2 frekvencián. Ez a jel magas ellenálló a különböző zavarok, így elegendő mérni a pontos koordinátákat. M-kód egy másik jellemzője, amely az átviteli lehetőséget biztosít egy adott területen, amelynek átmérője eléri a több száz kilométerre, a hatalom a jel több mint 20 dB. A műholdak IIR-M jel M már rendelkezésre áll, de ha szükséges, egy fókuszált jel, akkor kapcsolatba kell lépnie a segítségével a műholdak GPS-III.
Mivel a meghatározására keringő műholdak 24 biztosítható teljes működőképességét az egész rendszer, függetlenül attól, hogy a helyzet a pont a világon. Ezek azonban nem mindig képesek ad elfogadható kiszámítása a pozíció és stabil vételt. Ebben az összefüggésben, ha a kudarcok és a pontosság növelése érdekében a helymeghatározás a pályára támogatott még több műholdat.
Ground Control Station
A GPS
Ezen kívül GPS használják a következő célokra:
A pontosság GPS-vevőkészülékek
Normál pontosságát GPS-vevők körülbelül 6-8 méter jelenlétében paramétereinek jó műhold láthatósága és alkalmazása korrekciós algoritmusok. Station WAAS elérhető Kanadában és az Egyesült Államokban, át egy módosítást a rendszer, segít csökkenteni a hibákat a ezen országok területén 1-2 méter. koordináta pontossággal eléri a 10 cm-es, ha használat eltérés módok nehezebb szinten.
Hátrányai GPS
A legnyilvánvalóbb hátránya használ ilyen rendszer lényege, hogy a vevő bizonyos feltételek mellett, a jel nem éri el, vagy jön, de jelentős késéssel vagy torzítása. Tehát, a mélyben a lakás található, egy vasbeton épület, alagút vagy a pincében, meghatározni a pontos helyét szinte lehetetlen.
Nagy felhők és sűrű lombozat is rontja a vételt. GPS jel interferencia is torzíthatja a kapott mágneses viharok, vagy interferencia földi rádiós forrásokból. A sarkvidékek a Föld pontossága degradálódik alacsony hajlásszögű kering, ami mozog műholdak. És a GPS funkció, hogy a rendszer teljes mértékben függ a feltételeket, a jel az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma.
Ki képes megvalósítani a teljes frissítés a GPS-rendszer, bár tervek a projekt már hosszú ideje. Régi műholdak a frissítési folyamat során helyébe újakat által kifejlesztett Boeing és a Lockheed Martin cég. Úgy gondoljuk, hogy ezek a műholdak pontos helymeghatározás pontossággal mindössze 0,5 méter. Az e program végrehajtásának némi időt vesz igénybe.
US Department of Defense rámutat arra, hogy a teljes befejezése egy frissítést a rendszer csak akkor lehetséges, 10 év után. A műholdak számát ugyanaz marad - 30, 6 amelyek a tartalék és a 24 munkások.
Események időrendje
Állásfoglalás a termelés a műholdas navigációs rendszerek - 1973.
Rendszer teszt - 1974-1979 évben.
vételi jel az állomás - 1977.
Dob az első csoportja műholdak (11 db) - 1978-1985.
A döntés, hogy indítson 18 műhold tekintettel a csökkentése, a finanszírozási rendszer - 1979.
Szóló műholdak GPS-követés funkció nukleáris robbanások. Műholdak kezdenek felszerelhető szenzorok érzékelni nukleáris robbantások - 1980.
A későbbi csökkentésére, a finanszírozási rendszer - 1980-1982.
Miután a gép koreai légitársaság lelőtték területén a Szovjetunió, az Egyesült Államok kormánya úgy döntött, hogy egy jel a civil szolgáltatások - 1983.
A halál a kozmikus kenu Space Shuttle «Challenger» lelassult a javulás a program, hiszen a shuttle kellett volna menni pályára részeként a második csoport a műhold - 1986. Ezt követően a fő közlekedési szolgált „Delta” - hordozó rakéta.
Úgy döntött, hogy kiadja a 24 műhold pályára, mint 18 műhold nem tudja biztosítani a folyamatos rendszer működését - 1988.
A műholdak a második csoport aktiválódnak - 1989.