Globalny System Pozycjonowania
Globalny System Pozycjonowania (GPS)to system nawigacyjny oparty na satelicie. Stworzył rewolucję w nawigacji i lokalizacji. Jest używany głównie w aplikacjach pozycjonowania, nawigacji, monitorowania i pomiarów.
Głównym advantagesnawigacji satelitarnej to pozycjonowanie w czasie rzeczywistym i synchronizacja czasu. Dlatego systemy nawigacji satelitarnej stały się integralną częścią większości zastosowań, w których mobilność jest kluczowym parametrem.
Kompletny operacyjny segment kosmiczny GPS zawiera dwadzieścia cztery satelity w MEO. Te satelity są podzielone na sześć grup, tak że każda grupa zawiera cztery satelity. Grupa czterech satelitów nazywana jest jednymconstellation. Dowolne dwie sąsiednie konstelacje są oddalone o 60 stopni długości geograficznej.
Plik orbital period każdego satelity jest w przybliżeniu równa twelve hours. Dlatego wszystkie satelity krążą wokół Ziemi dwa razy dziennie. W dowolnym momencie odbiorniki GPS będą odbierać sygnały z co najmniej czterech satelitów.
Kody i usługi GPS
Każdy satelita GPS przesyła dwa sygnały, L1 and L2 mają różne częstotliwości. Trilaterationto prosta metoda znajdowania pozycji (szerokość, długość, wysokość) odbiornika GPS. Korzystając z tej metody, położenie nieznanego punktu można zmierzyć z trzech znanych punktów
Kody GPS
Poniżej przedstawiono dwa rodzaje kodów GPS.
- Zgrubny kod nabycia lub kod C / A
- Dokładny kod lub kod P.
Sygnał L 1 jest modulowany 1023 Mb pseudolosowej sekwencji bitowej. Ten kod jest nazywany kodem zgrubnej akwizycji lubC/A code i jest używany przez społeczeństwo.
Sygnał L 2 jest modulowany 10,23 Mbps pseudolosowej sekwencji bitowej. Ten kod jest nazywany kodem precyzyjnym lubP codei jest używany w wojskowych systemach pozycjonowania. Ogólnie ten kod P jest przesyłany w zaszyfrowanym formacie i nosi nazwęY code
Kod P zapewnia lepszą dokładność pomiaru w porównaniu z kodem C / A, ponieważ przepływność kodu P jest większa niż przepływność kodu C / A.
Usługi GPS
Poniżej przedstawiono dwa rodzaje usług świadczonych przez GPS.
- Usługa precyzyjnego pozycjonowania (PPS)
- Usługa standardowego pozycjonowania (SPS)
PPS receiversśledź zarówno kod C / A, jak i kod P na dwóch sygnałach, L 1 i L 2 . Kod Y jest odszyfrowywany w odbiorniku w celu uzyskania kodu P.
SPS receiversśledź tylko kod C / A na sygnale, L 1 .
Odbiornik GPS
Istnieje tylko jednokierunkowa transmisja z satelity do użytkowników w systemie GPS. W związku z tym indywidualny użytkownik nie potrzebuje nadajnika, a jedynie plikGPS receiver. Służy głównie do znalezienia dokładnej lokalizacji obiektu. Wykonuje to zadanie wykorzystując sygnały odbierane z satelitów.
Plik block diagram odbiornika GPS pokazano na poniższym rysunku.
Funkcja każdego bloku obecnego w odbiorniku GPS jest opisana poniżej.
Receiving Antennaodbiera sygnały satelitarne. Jest to głównie antena o polaryzacji kołowej.
Low Noise Amplifier (LNA) wzmacnia słaby odbierany sygnał
Down converter konwertuje częstotliwość odbieranego sygnału na sygnał o częstotliwości pośredniej (IF).
IF Amplifier wzmacnia sygnał częstotliwości pośredniej (IF).
ADCprzeprowadza konwersję sygnału analogowego, który jest uzyskiwany ze wzmacniacza IF na cyfrowy. Załóżmy, że bloki próbkowania i kwantyzacji są również obecne w ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy).
DSP (Digital Signal Processor) generuje kod C / A.
Microprocessorwykonuje obliczenia pozycji i dostarcza sygnały taktowania w celu sterowania działaniem innych bloków cyfrowych. Wysyła użyteczne informacje do wyświetlacza w celu wyświetlenia ich na ekranie.