GPSとは、グローバルなポジショニングシステムを指します.
正確なポジショニングを提供できます, 地球の表面のほとんどの速度測定と高精度の標準時間 (98%), 地上のどこにでもある軍用ユーザーを満足させることができます。, スポーツおよび時間の要件に対して3次元, 民間GPSは約10メートルのポジショニング精度を達成することもできます.
概要
意味
グローバルなポジショニングシステム (GPS) 米軍が共同で開発した宇宙衛星ナビゲーションとポジショニングシステムの新世代です, 1970年代の海軍と空軍. その主な目的は、リアルタイムを提供することです, 土地の3つの主要な分野の全天候型およびグローバルナビゲーションサービス, 海と空気, インテリジェンスコレクションなどの軍事目的でそれらを使用する, 核爆発モニタリングと緊急通信. それは米国のグローバルな支配戦略の重要な部分です. これは、衛星システムです 24 地球を覆う衛星. このシステムはいつでもそれを保証できます, 地球上の任意のポイントは、4つの衛星を同時に観察することができます, 衛星が緯度を収集できることを確認するために, 観測点の経度と高度, ナビゲーションなどの関数を実現するため, ポジショニング, とタイミング. の
導入
GPSは、車両のポジショニングなどの機能を提供できます, 盗難防止, 反強盗, 運転ルートの監視とコールコマンド. 上記のすべての機能を実現するには、GPS端子の3つの要素が必要です, トランスミッションネットワークおよび監視プラットフォーム.
作業原則
ポジショニング原則
GPSナビゲーションシステムの基本原則は、既知の衛星とユーザーのレシーバー間の距離を測定することです, そして、複数の衛星のデータを統合して、受信機の特定の位置を知る. この目的を達成するために, 衛星の位置は、オンボードクロックで記録された時間に応じて、衛星エフェメリスにあります. ユーザーから衛星までの距離は、衛星信号が取った時間を記録してユーザーに伝播することにより得られます, そして、光の速度を掛けます (大気イオノスフィアの干渉のため, この距離は、ユーザーと衛星の間の実際の距離ではありません, しかし、擬似範囲 (Pr,): GPS衛星が正常に機能している場合, 擬似ランダムコードでナビゲーションメッセージを継続的に送信します (擬似コードと呼ばれます) で構成されています 1 そして 0 バイナリシンボル. GPSシステムで使用される擬似コードには2種類あります, それぞれ民間使用のためのC/AコードとP(y) 軍事使用のためのコード. C/Aコードの頻度は1.023MHzです, 繰り返し期間はです 1 ミリ秒, コード間隔はです 1 マイクロ秒, これは300mに相当します; Pコードの頻度は10.23MHzです, そして、繰り返し期間はです 266.4 日. コード間隔はです 0.1 マイクロ秒, これは30mに相当します. YコードはPコードに基づいて形成されます, より良い機密性を持っています. ナビゲーションメッセージには、衛星エフェメリスが含まれています, 作業ステータス, クロック修正, 電離層遅延補正, および大気屈折補正. その他の情報. 衛星信号から復調され、50b/s変調でキャリア周波数に送信されます. ナビゲーションメッセージの各メインフレームには含まれています 5 サブフレームと各フレームの長さは6秒です. それぞれの最初の3つのフレームがあります 10 コード; それはすべてを繰り返します 30 1時間ごとに秒と更新. 最後の2つのフレームは合計15000Bです. ナビゲーションメッセージの内容には、主にテレメトリーコードが含まれています, 変換コード, およびデータブロック 1, 2, そして 3, 最も重要なのは、Ephemerisデータです. ユーザーがナビゲーションメッセージを受信したとき, 衛星時間を抽出し、それを自分の時計と比較して、衛星とユーザーの間の距離を知る, 次に、ナビゲーションメッセージの衛星エフェメリスデータを使用して、メッセージが起動されたときに衛星の位置を計算します , ユーザーの位置, WGS-84測地座標系の速度およびその他の情報がわかっている.
GPSナビゲーションシステムの衛星部分の役割は、ナビゲーションメッセージを継続的に送信することであることがわかります。. しかし, ユーザーのレシーバーと衛星のオンボードクロックが使用するクロックは常に同期するとは限らないため, ユーザーの3次元座標xに加えて, y, z, Δt, 衛星と受信機の間の時差はこれが, 未知のものとして紹介する必要があります. 次に、使用します 4 これらを解決する方程式 4 不明. だから、レシーバーがどこにあるか知りたいなら, 少なくとも信号を受信できる必要があります 4 衛星.
GPSレシーバーは、タイミングに使用できるナノ秒レベルまで正確な時間情報を受信できます; 今後数ヶ月で衛星のおおよその位置を予測するために使用されていた予測されるアフェメリス; ポジショニングに必要な衛星座標の計算に使用された放送エフェメリス , 精度は数メートルから数十メートルです (各衛星とは異なり、いつでも変更されます); およびGPSシステム情報, 衛星ステータスなど, 等.
衛星から受信機までの距離は、GPSレシーバーによるコードの測定によって取得できます. レシーバーの衛星時計の誤差と大気伝播の誤差が含まれているため, それはPseudorangeと呼ばれます. CAコードで測定された擬似範囲はCAコード擬似範囲と呼ばれます, そして、精度は約です 20 メーター. Pコードで測定された擬似範囲は、Pコード擬似範囲と呼ばれます, そして、精度は約です 2 メーター.
GPSレシーバーは、受信した衛星信号をデコードするか、他の手法を使用してキャリアで変調された情報を削除します, そして、キャリアを復元できます. 厳密に言えば, キャリアフェーズは、キャリアビートフェーズと呼ばれる必要があります, これは、ドップラー周波数シフトの影響を受ける受信した衛星信号のキャリア相と、受信機の局所振動によって生成される信号の位相の違いです. 一般的に, レシーバークロックによって決定されるエポック時間で測定されます, また、衛星信号を追跡することにより、位相の変化値を記録できます, しかし、観測の開始時のレシーバーと衛星発振器の位相の初期値は不明です, 最初は最初のエポックの位相整数も不明です, つまり, 整数のあいまいさ, データ処理のパラメーターとしてのみ解決できます. 位相観測値の精度はミリメートルと同じくらい高い, しかし、前提は円全体の曖昧さを解決することです. したがって, 相観測値は、相対的な位置と継続的な観測値がある場合にのみ使用できます, メーターレベルよりも優れた位置決めの精度は達成することしかできません. 位相観測を使用できます.
ポジショニング方法に従って, GPSポジショニングは、シングルポイントポジショニングと相対的なポジショニングに分割されます (差分ポジショニング). シングルポイントポジショニングは、受信機の観察データに基づいて受信機の位置を決定する方法です. 擬似範囲の観測のみを使用することができ、車両と船の大まかなナビゲーションと位置決めに使用できます. 相対的なポジショニング (差分ポジショニング) 2つ以上の受信機の観測データに基づいて、観測点間の相対的な位置を決定する方法です. 擬似範囲観測または相観察のいずれかを使用できます. 測地調査または工学調査は、相対的なポジショニングにフェーズ観測を使用する必要があります.
GPSの観測には、衛星のクロックエラーやレシーバーなどのエラーが含まれます, 大気伝播遅延, そしてマルチパス効果. ポジショニング計算は、衛星放送エフェメリスエラーの影響も受けます, そして、相対的なポジショニングを実行すると、一般的なエラーのほとんどが排除されます. オフセットまたは弱体化します, そのため、ポジショニングの精度が大幅に改善されます. 二重周波レシーバーは、2つの周波数の観測に基づいて、大気中の電離層誤差の主要部分を相殺できます. 精度が高く、レシーバー間の距離が長いとき (大気には明らかな違いがあります ), デュアル周波数レシーバーを選択する必要があります.
GPSポジショニングの基本原理は、空間距離切除の方法を使用して、既知の開始データとして高速移動衛星の瞬間的な位置に従って測定されるポイントの位置を決定することです。. 図に示されているように, GPSレシーバーが時刻tの地面で測定されるポイントに設置されていると仮定します, GPS信号が受信機に到着したときの時間ΔTを測定できる, そして、次の4つの要因は、衛星エフェメリスと受信機方程式によって受信された他のデータを追加することで決定できます。.
位置決めの精度
28 衛星 (含む 4 保存) すでに宇宙に打ち上げられています, そして、それらは配布されています 6 交差点がある軌道面 60 程度離れています, について 20,000 地面からキロメートル. スタンドアロンナビゲーションの精度は約です 10 メーター, 統合されたポジショニングの精度は、センチメートルとミリメートルのレベルに達する可能性があります. しかし、民間分野で開く正確さは 10 メーター.
成分
スペース部分
GPSのスペース部分は構成されています 24 衛星 (21 作業衛星; 3 予備の衛星), 地球の表面から20200 km上の空に位置する, 動作サイクルは12時間です. 衛星は均等に分布しています 6 軌道上の平面 (4 各軌道面に), 軌道傾向は55°です. 衛星の分布により、以上を観察することが可能になります 4 いつでも世界のどこでも衛星, また、衛星内の貯蔵ナビゲーション情報を事前にできます. 大気摩擦などの問題が原因, GPS衛星のナビゲーション精度は、時間とともに徐々に減少します. .
地上制御システム
地上制御システムは、モニターステーションで構成されています, マスターモニターステーション, そしてグラウンドアンテナ. マスターコントロールステーションはスプリングフィールドにあります, コロラド, アメリカ合衆国. グラウンドコントロールステーションは、衛星によって送信された情報を収集する責任があります, 衛星エフェメリスの計算, 相対距離, 大気補正およびその他のデータ.
ユーザー機器部品
ユーザー機器の部分はGPS信号受信機です. その主な機能は、特定の衛星カットオフ角に従って選択される測定される衛星をキャプチャできることです, これらの衛星の動作を追跡します. 受信機が追跡された衛星信号をキャプチャするとき, 受信アンテナから衛星までの擬似範囲と距離の変化率を測定できます, 衛星軌道パラメーターやその他のデータを復調します. これらのデータによると, 受信機のマイクロ処理コンピューターは、ポジショニングソリューション方法に従って位置決め計算を実行できます, 緯度と経度を計算します, 高度, スピード, ユーザーの地理的場所の時間とその他の情報. GPSデータ用のレシーバーハードウェアとビルトインソフトウェア、および後処理ソフトウェアパッケージは、完全なGPSユーザー機器を構成します. GPSレシーバーの構造は2つの部分に分割されます, アンテナユニットと受信ユニット. レシーバーは通常、2種類のDC電源を採用しています, マシンの内外. 内部電源を設定する目的は、外部電源が交換されたときに中断することなく継続的に観察することです. 外部電源が使用されると、内部バッテリーは自動的に充電されます. 内蔵のバッテリーは、データの損失を防ぐためにシャットダウン後にRAMメモリに駆動します. さまざまな種類のレシーバーが小さく、サイズが軽くなっています, フィールド観測に便利です. 2番目はユーザーレシーバーです. 現在. しかし, 価格要因のため, ほとんどのユーザーは、単一周波数レシーバーを購入します.
市場開発
中国のGPSナビゲーションの市場の可能性は膨大です. の終わりまでに 2005, 未満はありませんでした 100,000 中国にオンボードナビゲーション機器を備えた車両, の総数と比較して 30 百万台の車両, 浸透率はそれほど少なかった 1%. 日本で, カーナビゲーションの設置率は同じくらい高くなっています 59%, そしてヨーロッパと米国では 25%. で 2006, ポータブルナビゲーション市場にはほぼのスケールが必要です 500 百万元. 市場の急速な発展と新しいブランドの出現により, 中国の自動車GPSナビゲーションシステムターミナルの販売は近くになると推定されています 10 10億元 2009.
2008 is known as the “first year of 3G” in China. 私たち全員が知っているように, 国内コミュニケーションの分野で, 最もホットなのはTD-SCDMAです-3G標準は試用操作中です. 新しい世代の通信技術として, 3Gは人々に多くの期待をもたらします. 3Gライセンスの完全な発行も一般的な注意の焦点になりました. 実際には, 国内のGPSナビゲーションフィールドも変換されています. PNDナビゲーション製品の第3世代は、時代が必要に応じて浮上しています, それは人々をナビゲーションの新しい時代に連れてきました.
衛星ナビゲーションアプリケーション業界は、国民経済においてますます重要な役割を果たしており、第11回5年計画のハイライトになります. During the “Eleventh Five-Year Plan” period, 衛星ナビゲーションは、航空などの他の分野で使用されます, 海, 鉄道, 工事, 電気通信電気や電気などのアプリケーションに開発の余地がたくさんあります.
衛星ナビゲーションテクノロジーの開発動向は、主に3つの側面で現れています: 初め, 衛星ナビゲーションの複数のシステムの共存, これにより、システムの可用性が向上し、アプリケーションフィールドが拡張されます; 2番, マルチコンポーネントナビゲーションテクノロジーが推進および適用されています, 主にGPSとモバイル通信を含む基地局の配置の合計適用, ジャイロスコープ, 死んだ計算技術, 等; 3番目は、衛星ナビゲーションとワイヤレス通信などの他の高技術の組み合わせです, 携帯電話に埋め込まれたGPSレシーバーなど, ポータブルPC, PDAと時計, 等. コミュニケーション, セキュリティおよび消費者製品電子製品は基本的にITテクノロジーの全体的な開発を促進します.
購入方法
品質
GPSナビゲーション製品を選択するとき, ソフトウェアとハードウェアの構成は非常に重要です. 一般的に言えば, プロのブランドメーカーのハードウェア構成はより信頼できます. 一部の偽造GPSメーカーは、多くの場合、ハードウェア構成を製造しています, LCD画面の観点から製品の品質を保証することを困難にする, GPSチップ, およびプロセッサ. GPS製品全体の生産プロセスは、いくつかのハードウェアの単純な統合とアセンブリにすぎません. 通常のGPSメーカーのハードウェア構成は、多くの場合、チェックのレイヤーを通過する必要があります, ISO品質の生産基準を渡す必要があります (主にISO2000品質認証, ISO14001環境認証) その他の認定. 自動車用製品用, only through “ISO/TS TS16949 standard certification” can we supply products and services to Mercedes-Benz, フォルクスワーゲンおよびその他の自動車メーカー.
ソフトウェア
ソフトウェアの観点から, 最も関心のあるのは、当然、GPSナビゲーションマップデータの精度と更新の適時性です. マップを頻繁に更新すると、電子マップの生産コストが高くなりました, 非常に多くの資格のないGPSメーカーがマップの更新を減らすか、他の電子マップを海賊版. If consumers use “fake and shoddy” maps for machine navigation, they will not only easily “go astray”, しかし、生命を脅かすことさえあるかもしれません.
ブランド
実際には, ブランドの重要性は他をはるかに超えています. 中国の衛星ナビゲーション業界は開発段階のハイテク産業であるため, 長年市場で働いてきたプロのメーカーのみが、製品テクノロジーの最先端を保証できます, 同時に、ユーザーに包括的で優れたサービス保証を提供するための資金と強さがあります .
製品とアフターセールスサービスの価格も、製品を購入する際に考慮すべき主な要因です. 消費者は、高品質で低コストの製品を購入したいと考えています, しかし、結果は彼らが望むものではないかもしれません. Many navigation products on the market are “cheap” but not “good quality”. したがって, 消費者は、製品を購入する際に単に異常な低価格で盲目にされないことをここで思い出させます. あなた自身の運転旅行と旅行の冒険に密接に関連するナビゲーション製品の場合, you must not be stingy to pay for your own “travel safety”.
GPSナビゲーション製品として, 製品テクノロジーのアップグレードとマップデータの更新は非常に重要です. プロのブランドメーカーのみが消費者にそのようなサービスをタイムリーに提供できる.
誤解
石油価格の3回連続の低下の後, それは3回連続で上昇しました. 車を買ったばかりの初心者は、彼らが間違った方法で行くことをさらに心配しています, そして、燃料効率の良い運転習慣は無駄になります. したがって, 車を買った後, ますます多くのルーキーが車のナビゲーターを購入することを検討します. しかし, 記者はそれを見つけました, ナビゲーション製品自体の欠陥に加えて, 車の所有者は、購入時または実際の申請プロセスで静的テストに関係なく誤解を抱いています.
購入時の星検索の速度について迷信しないでください
いつもの, GPSナビゲーターが購入される店舗で, 営業担当者は、製品の衛星受信信号がどれだけ速くなるかを消費者に示します. いつもの, GPSは3つの方法に分割されます: ホットスタート, コールドスタートと暖かいスタート. しかし, ナビゲーターを販売する過程で, 一部のセールスマンは意図的にコンセプトを変更し、さまざまな状態でGPSを使用して検索速度を比較しました. 一般的に, 初めて使用される場合, バッテリーは使い果たされ、情報が失われます, または、受信デバイスがより多く移動されます 1000 オフ状態のキロメートル, GPSコールドスタートポジショニング速度は、ホットスタートポジショニング速度よりもはるかに遅いです.
実際には, 多くの消費者は、超高速ポジショニングを重視しています, しかし、営業スタッフによって示された超高速検索スターは、それほど速くないかもしれません, ホットスタートとコールドスタートのさまざまな状態を区別する必要があるため. 例えば, 市場に出回っている一部のGPS製品には、Hotfix超高速ポジショニングテクノロジーが装備されています. , 超高速ポジショニングテクノロジーのない他の製品と比較してください, ポジショニング速度は2倍以上速いです.
より多くの言語がそれほど実用的ではありません
実際のアプリケーションで, ほとんどの場合, 製品の声はナビゲートするために使用されます. したがって, more and more products have an additional selling point of “multilingual selection”. 最も一般的なマンダリンと英語に加えて, 広東語とHakkaも登場します. , Chaozhou方言, 北東方言, 四川の方言やその他の方言. したがって, some consumers feel that its “language ability” is super strong when purchasing. しかし, 一部の消費者は、実際にそれを使用した後に報告しました, 道路上の実際の状況を最もよく表現できるのは常にマンダリンです. 他の言語は、道路名やローカル方言の距離などの単純な情報のみを機械的に表現しています. したがって, ナビゲーション情報の表現, 人々は奇妙に感じます.
超遠距離アトラクションのルート計画を比較してください
ナビゲーション製品を選択するとき, ルートの計画と計算速度の速度は、製品の品質を測定するための重要な側面です. したがって, 一部の消費者は、購入時に製品の操作をテストするためにローカルロード情報を入力したい, しかし、これで十分ではありません. あなたはいくつかの非常に遠い場所を設定しようとすることができます, チベットなど, 新jiang, インナーモンゴル, 目的地としてのジリンやその他の観光名所, マシンの計算速度をテストします. さらに, このようなリモートの目的地をさらにいくつか入力する方が良いです. 使用中, 記者は、チベットのポタラ宮殿が目的地として設定されている場合、, 一部の製品は、比較的迅速にルートを計画できます, しかし、ジリンとインナーモンゴルの風光明媚なスポットが目的地として設定され、それを計算させた場合, 製品は徐々にゆっくりと操作またはクラッシュの現象があります. 機械の各計算状態の進捗状況をからの短い時間で完了できる場合 0% に 100%, その動作品質が保証できることを証明しています. しかし, 一部のマシンが非常に遅く表示されている場合、またはディスプレイが到達したときにクラッシュした場合 60%-70%, この種のマシンは明らかに車で旅行したい消費者には適していません.
関心のあるポイントを入力して、マップ情報の量を比較してください
市場にあるGPSナビゲーターのほとんどのブランドは、協力する固定された電子マッププロバイダーを選択します. しかし, 全国出版資格を満たすこの種の電子マップは、一般的に同じデータ情報を持っていることに注意する必要があります, しかし、北と南の間には違いがあります. 一部の企業の電子マップは南市場を対象としています. したがって, ユーザーは、いくつかの地域の関心点に関する情報の量が非常に豊富であることに気付くでしょう. 郊外の不動産を例にとる, 主に南部市場に焦点を当てた電子マップ, さまざまな地区の名前さえ表示できます. そして、北部市場に焦点を当てたいくつかの電子マップは、この不動産を見つけることさえできません. したがって, 購入するとき, 消費者は、さまざまな製品の電子マップの情報コンテンツが自分のニーズに応じて豊富であるかどうかを比較できます. 例えば, Chancheng地区を選択した後, いくつかのチェーンケータリング会社の名前を入力して、同じエリアでより詳細な会社を確認できます. 結果として, 一部のマップは2ダースを示しました, しかし、他の人はダースを示しただけでした.
おなじみのルートに基づいて製品の長所と短所を判断しないでください
購入するとき, 多くの人がすぐに頻繁に運転する出発と目的地を入力して、それが導くルートが頻繁な運転ルートに一致するかどうかを確認します, 製品の品質を判断するために. 実は, これは完全に真実ではありません. ナビゲーターをよく使用する車の所有者は、交通渋滞の前提の下で言った, ナビゲーターが推奨するルートは、しばしば近くにあります. 車の所有者が出発と目的地に精通している場合、, ナビゲーターのガイドルートを疑うのは簡単です. しかし, ナビゲーターに導かれたルートは比較的近いですが, ナビゲーターによって導かれた道路状況が非常に貧弱な状況もあります, または合格するのが難しい.
GPS
意味
GPSポジショニングシステムは、衛星を使用して世界中でリアルタイムのポジショニングとナビゲーションを実行するシステムを指します, GPSと呼ばれます (全地球測位システム). GPSポジショニングシステムの機能には3つの要素が必要です: GPS端子, トランスミッションネットワークおよび監視プラットフォーム; これらの3つの要素は不可欠です; これらの3つの要素を通して, 車両盗難防止などの機能, 反強盗, 運転ルートの監視と呼び出しコマンドを提供できます.
構成
スペース部分
GPSポジショニングシステムのスペース部分は 24 GPS作業衛星. これらのGPS機能衛星は一緒にGPS衛星星座を形成します, そのうち 21 ナビゲーションに使用できる衛星です, そして 3 アクティブなバックアップ衛星です. これら 24 衛星は、55°の傾斜角で6つの軌道で地球の周りに分布しています. 衛星の軌道期間は約です 12 恒星の時間. 各GPS作業衛星は、ナビゲーションとポジショニングの信号を送信します. GPSユーザーが自分の仕事をするために使用するのはこれらの信号です. GPSポジショニングシステムの衛星部分の機能は、ナビゲーションメッセージを継続的に送信することであることがわかります。.
コントロールセクション
GPSポジショニングシステムの制御部分は、世界中に配布されるいくつかの追跡ステーションで構成される監視システムで構成されています. 彼らのさまざまな機能によると, これらの追跡ステーションは、マスターコントロールステーションに分かれています, 監視ステーションと噴射ステーション. メインコントロールステーションの機能は、各監視ステーションによるGPSの観測データに基づいて、衛星エフェメリスと衛星クロックの補正パラメーターを計算することです。, これらのデータを注入ステーションを介して衛星に注入します; コントロール, 衛星の指示を発行します, 作業衛星が失敗したとき, 失敗した作業衛星を交換するために予備の衛星を派遣します; 加えて, メインコントロールステーションには監視ステーションの機能もあります. 注入ステーションの役割は、マスターコントロールステーションによって計算された衛星エフェメリスおよび衛星クロック補正を衛星に注入することです。.
ユーザーパーツ
GPSポジショニングシステムのユーザー部分は、GPSレシーバーで構成されています, データ処理ソフトウェアとコンピューター気象商品などの対応するユーザー機器. その機能は、GPS衛星から信号を受信し、ナビゲーションとポジショニングにこれらの信号を使用することです.
上記の3つの部分は一緒に完全なGPSポジショニングシステムを形成します.
特徴
GPSポジショニングシステムには優れたパフォーマンスの特徴があります, 高精度と幅広いアプリケーション. これまでのところ最高のナビゲーションとポジショニングシステムです. グローバルなポジショニングシステムの継続的な改善により, ハードウェアとソフトウェアの継続的な改善, アプリケーションフィールドは常に開発されています, そして、それは国民経済のさまざまなセクターに広がっています, そして、徐々に人々の日常生活に浸透しました.
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