GPS относится к глобальной системе позиционирования.
Он может обеспечить точное позиционирование, Измерение скорости и высокое стандартное время для большей части земной поверхности (98%), и может удовлетворить военных пользователей, расположенных в любом месте на земле или в ближайшем месте, чтобы непрерывно и точно определить трехмерное положение, Трехмерный для спортивных и временных требований, Гражданские врачи также могут достичь точности позиционирования около десяти метров.
Обзор
Определение
Глобальная система позиционирования (GPS) является новым поколением космической спутниковой навигации и системы позиционирования, совместно разработанной армией США, ВМФ и ВВС в 1970 -х годах. Его главная цель-обеспечить в режиме реального времени, Всепогодные и глобальные навигационные услуги для трех основных областей земли, море и воздух, и использовать их для некоторых военных целей, таких как сбор интеллекта, Мониторинг ядерного взрыва и экстренная связь. Это важная часть стратегии глобального доминирования США. Это спутниковая система, состоящая из 24 спутники, покрывающие земной шар. Эта система может гарантировать, что в любое время, Любая точка на земле может наблюдать за четырьмя спутниками одновременно, чтобы гарантировать, что спутник может собрать широту, долгота и высота точки наблюдения, чтобы реализовать такие функции, как навигация, позиционирование, и время. а
Введение
GPS может предоставлять такие функции, как позиционирование транспортного средства, противоугод, Антисина, Мониторинг маршрута и команда вызова. Чтобы реализовать все вышеперечисленные функции, должны иметь три элемента терминала GPS, сеть передачи и платформа мониторинга.
Рабочий принцип
Принцип позиционирования
Основной принцип системы навигации GPS состоит в том, чтобы измерить расстояние между известным спутником и приемником пользователя, а затем интегрируйте данные нескольких спутников, чтобы узнать конкретную позицию приемника. Для достижения этой цели, Положение спутника можно найти в спутниковых эфемерисах в соответствии с временем, записанным на бортовых часах. Расстояние от пользователя до спутника получается путем записи времени, затрачиваемого спутниковым сигналом для распространения пользователю, а затем умножая его на скорость света (Из -за вмешательства атмосферной ионосферы, Это расстояние не является реальным расстоянием между пользователем и спутником, Но псевдо-рандр (Премьер -министр,): Когда спутник GPS работает нормально, Он будет постоянно передавать навигационные сообщения с псевдолупиточными кодами (называется псевдокодами) состоит из 1 и 0 бинарные символы. Существует два типа псевдокодов, используемых в системе GPS, соответственно это код C/A для гражданского использования и P(У) Код для военного использования. Частота кода C/A составляет 1,023 МГц, период повторения 1 миллисекунд, И расстояние между кодами 1 Микросекунда, что эквивалентно 300 м; Частота кода P составляет 10,23 МГц, и период повторения 266.4 дни. Расстояние между кодами 0.1 микросекунд, что эквивалентно 30 м. Код Y формируется на основе кода P, который имеет лучшую конфиденциальность. Навигационное сообщение включает в себя спутниковые эфемери., Рабочий статус, Коррекция часов, Коррекция ионосферной задержки, и коррекция атмосферной рефракции. и другая информация. Он демодулируется из спутникового сигнала и передается на частоту носителей с модуляцией 50b/s. Каждый основной кадр навигационного сообщения содержит 5 подкафмы и каждый кадр длиной 6 с.. У первых трех кадров есть 10 коды; Это повторяет каждый 30 секунды и обновления каждый час. Последние две кадры составляют 15000b в общей сложности. Содержимое навигационного сообщения в основном включает в себя код телеметрии, код конверсии, и блоки данных 1, 2, и 3, Наиболее важным из которых являются данные Ephemeris. Когда пользователь получает навигационное сообщение, Извлеките спутниковое время и сравните его с его собственными часами, чтобы узнать расстояние между спутником и пользователем, а затем используйте данные о спутниковой эфемерисах в навигационном сообщении, чтобы вычислить положение спутника при запуске сообщения , позиция пользователя, Скорость и другая информация в системе геодезических координат WGS-84 может быть известна.
Можно видеть, что роль спутниковой части системы навигации GPS заключается в том, чтобы постоянно передавать навигационные сообщения. Однако, Поскольку часы, используемые приемником пользователя и встроенные часы спутника не всегда синхронизированы, В дополнение к трехмерным координатам пользователя x, у, Z., Δt, которая является разницей во времени между спутником и приемником, Должен быть представлен как неизвестный. Затем используйте 4 уравнения для решения этих 4 неизвестные. Так что, если вы хотите знать, где получатель, Вы должны быть в состоянии получать сигналы как минимум от 4 спутники.
GPS -приемник может получить информацию о времени, точную до уровня наносекунды, который можно использовать для времени; Прогнозируемые эфемериды, используемые для прогнозирования приблизительного положения спутника в ближайшие несколько месяцев; вещательные эфемериды, используемые для расчета спутниковых координат, необходимых для позиционирования , Точность составляет от нескольких метров до десятков метров (отличается от каждого спутника и изменяется в любое время); и информация о системе GPS, такие как спутниковое статус, и т. д..
Расстояние от спутника до приемника может быть получено путем измерения кода приемником GPS. Потому что он содержит ошибку спутниковых часов приемника и ошибку распространения атмосферы, это называется псевдоржа. Псевдо-диапазон, измеренный по коду CA, называется CA-код псевдо-диапазон, и точность о 20 метры. Псевдо-диапазон, измеренный с помощью p-кода, называется P-код псевдо-диапазон, и точность о 2 метры.
GPS -приемник декодирует полученный спутниковый сигнал или использует другие методы для удаления информации, модулированной на носителе, и тогда перевозчик может быть восстановлен. Строго говоря, Фаза носителя должна быть названа фазой удара носителя, которая заключается в разнице между фазой носителя полученного спутникового сигнала, затронутого сдвигом частоты допплера и фазой сигнала, генерируемого локальным колебанием приемника. В целом, Он измеряется в эпоху, определяемое часами приемника, и значение изменения фазы может быть записано путем отслеживания спутникового сигнала, Но начальное значение фазы приемника и спутникового генератора в начале наблюдения не известно, Сначала фазовое целое число первой эпохи также неизвестно, то есть, целочисленная двусмысленность, который можно решить только как параметр в обработке данных. Точность значения наблюдения фазы на столь же миллиметров, Но предпосылка состоит в том, чтобы решить неоднозначность всего круга. Поэтому, Значение фазового наблюдения может использоваться только при относительном позиционировании и непрерывном значении наблюдения, и точность позиционирования лучше, чем уровень счетчика может быть достигнута только. Фазовые наблюдения могут быть использованы.
В соответствии с методом позиционирования, Позиционирование GPS делится на позиционирование с одной точкой и относительное позиционирование (дифференциальное позиционирование). Одноточечное позиционирование-это способ определить положение приемника на основе данных наблюдения приемника. Он может использовать только псевдо-радиус-наблюдения и может использоваться для грубой навигации и позиционирования транспортных средств и кораблей. Относительное позиционирование (дифференциальное позиционирование) является методом определения относительной позиции между точками наблюдения на основе данных наблюдения двух или более приемников. Он может использовать либо псевдо-диапазодное наблюдение, либо фазовое наблюдение. Геодезическая обследование или инженерное обследование должны быть фазовыми наблюдениями для относительного позиционирования.
Наблюдения GPS включают ошибки, такие как ошибка часов спутника и приемник, Задержка распространения атмосферы, И эффект многолучевого. Расчет позиционирования также влияет на ошибку эфемериса спутниковой трансляции, и большинство общих ошибок устраняются при выполнении относительного позиционирования. смещение или ослабление, Таким образом, точность позиционирования будет значительно улучшена. Двойной приемник может компенсировать основную часть ионосферной ошибки в атмосфере на основе наблюдений двух частот. Когда точность высока, а расстояние между приемниками длится (Атмосфера имеет очевидные различия ), Двойной приемник должен быть выбран.
Основной принцип позиционирования GPS состоит в том, чтобы использовать метод резекции пространственного расстояния, чтобы определить положение точки, которая должна быть измерена в соответствии с мгновенным положением высокоскоростного движущегося спутника в качестве известных исходных данных. Как показано на рисунке, Предполагая, что GPS -приемник установлен в точке для измерения на земле в момент времени t, Время ΔT, когда сигнал GPS прибывает в приемник, может быть измерено, и следующие четыре фактора могут быть определены путем добавления спутниковых эфемерисов и других данных, полученных уравнениями приемника.
Точность позиционирования
28 спутники (включая 4 сохранил) уже были запущены в космос, и они распределены на 6 орбитальные плоскости, перекрестки которых 60 градусы друг от друга, о 20,000 километры над землей. Точность автономной навигации о 10 метры, и точность интегрированного позиционирования может достигать уровня сантиметра и миллиметра. Но точность открытия в гражданской области о 10 метры.
Компонент
Космическая часть
Космическая часть GPS состоит из 24 спутники (21 Рабочие спутники; 3 запасные спутники), которые расположены в небе выше 20200 км от поверхности Земли, и цикл работы составляет 12 часов. Спутники равномерно распределены на 6 орбитальные плоскости (4 на каждой орбитальной плоскости), и орбитальный наклон - 55 °. Распределение спутников позволяет наблюдать больше, чем 4 спутники в любом месте мира в любое время, и может информация о навигации перед магазином на спутниках. Из -за таких проблем, как атмосферное трение, Точность навигации спутников GPS будет постепенно снижаться со временем. .
наземная система управления
Система управления наземным управлением состоит из станции монитора, Станция Master Monitor, и земля антенна. Мастерская станция управления расположена в Спрингфилде, Колорадо, США. Наземная станция управления отвечает за сбор информации, отправленной спутником, и расчет спутниковых эфемерисов, относительное расстояние, атмосферная коррекция и другие данные.
Пользовательский оборудование часть
Часть пользовательского оборудования - это приемник сигналов GPS. Его основная функция-иметь возможность запечатлеть спутники, которые будут измерены, выбранные в соответствии с определенным углом отсечения спутника, и отслеживать работу этих спутников. Когда приемник захватывает отслеживаемый спутниковый сигнал, Он может измерить псевдо-диапазон и скорость изменения расстояния от приемной антенны до спутника, и демодулируйте параметры спутниковой орбиты и другие данные. В соответствии с этими данными, Компьютер микро-обработки в приемнике может выполнять расчет позиционирования в соответствии с методом решения для позиционирования, и рассчитать широту и долготу, высота, скорость, Время и другая информация о географическом месте пользователя. Аппаратное и встроенное программное обеспечение приемника, а также программный пакет программного обеспечения для постобработки для данных GPS представляют собой полное пользовательское оборудование GPS. Структура GPS -приемника разделена на две части, Антенна и принимающий блок. Приемник обычно принимает два вида источников питания постоянного тока, внутри и снаружи машины. Цель установки внутреннего источника питания состоит в том, чтобы непрерывно соблюдать без перерыва при замене внешнего источника питания. Внутренняя батарея автоматически заряжается при использовании внешнего источника питания. Встроенная батарея мощет память ОЗУ после выключения, чтобы предотвратить потерю данных. Различные типы приемников становятся меньше и легче по размеру, которые удобны для полевого наблюдения. Второе - это приемники пользователей. В настоящее время существует два типа одночастотных и двойных приемников. Однако, Из -за ценовых факторов, Большинство пользователей покупают одночастотные приемники.
Развитие рынка
Рыночный потенциал GPS -навигации в Китае огромный. К концу 2005, было меньше, чем 100,000 Транспортные средства с бортовым навигационным оборудованием в Китае, и по сравнению с общим количеством 30 миллион транспортных средств, уровень проникновения был меньше, чем 1%. В Японии, скорость установки навигации автомобильной навигации так же высока, как 59%, и в Европе и в Соединенных Штатах приходится 25%. В 2006, Рынок портативной навигации должен иметь масштаб почти 500 миллион юаней. С быстрым развитием рынка и появлением новых брендов, Предполагается, что продажи терминалов навигационной навигационной системы в Китае будут близки к 10 миллиард юаней в 2009.
2008 известен как “Первый год 3G” в Китае. Как мы все знаем, в области внутренних коммуникаций, Самым горячим является стандарт TD-SCDMA-3G, который находится в пробной операции. Как новое поколение коммуникационных технологий, 3G приносит людям много ожиданий. Полная выдача лицензий 3G также стала центром общего внимания. Фактически, Навигационное поле GPS также преобразует преобразование. Третье поколение навигационных продуктов PND появилось по мере необходимости время времени, который привел людей в новую эру навигации.
Индустрия приложений для навигации по спутниковой навигации играет все более важную роль в национальной экономике и станет основным моментом одиннадцатого пятилетнего плана. Во время “Одиннадцатый пятилетний план” период, спутниковая навигация будет использоваться в других областях, таких как авиация, море, железная дорога, строительство, и телекоммуникации будет много возможностей для разработки в таких приложениях, как электричество и электричество.
Тенденция разработки технологии спутниковой навигации в основном проявляется в трех аспектах: первый, Сосуществование нескольких систем спутниковой навигации, что улучшает доступность системы и расширяет поле приложения; второй, Многокомпонентная навигационная технология продвигается и применяется, В основном, включая GPS и мобильную связь, комбинированное применение позиционирования базовой станции, Гироскоп, Dead Reclying Technology, и т. д.; Третий - это комбинация спутниковой навигации и других высоких технологий, таких как беспроводная связь, такие как GPS -приемники, встроенные в мобильные телефоны, портативные ПК, КПК и часы, и т. д.. Коммуникация, Безопасность и потребительские продукты Электронные продукты в корне способствуют общей разработке ИТ -технологий.
Как купить
Качество
При выборе GPS -навигационных продуктов, Конфигурация программного и аппаратного обеспечения очень важна. Вообще говоря, Аппаратная конфигурация профессиональных производителей брендов более заслуживает доверия. Некоторые поддельные производители GPS часто изготовляют аппаратные конфигурации, Затруднение гарантирования качества продукта с точки зрения ЖК -экранов, GPS Chips, и процессоры. Производственный процесс их всего GPS -продукта - это не что иное, как простая интеграция и сборка некоторых аппаратных средств. Конфигурация оборудования обычных производителей GPS часто должна проходить слои чеков, и должен пройти стандарты производства качества ISO (в основном сертификация качества ISO2000, ESO14001 Экологическая сертификация) и другие сертификаты. Для автомобильных продуктов, только через “Стандартная сертификация ISO/TS TS16949” Можем ли мы предоставить продукты и услуги Mercedes-Benz, Volkswagen и другие производители автомобилей.
Программное обеспечение
С точки зрения программного обеспечения, Наиболее заинтересованным является точность данных навигационной карты GPS и своевременность обновлений. Частое обновление карт привело к высоким производственным затратам на электронные карты, Так много неквалифицированных производителей GPS уменьшат обновления карты или пират другие электронные карты. Если потребители используют “фальшивый и дрящий” Карты для машинной навигации, они не только легко будут “сбиться с пути”, но может даже быть опасным для жизни.
Бренд
Фактически, важность бренда намного превышает другой. Поскольку спутниковая навигационная индустрия в Китае является высокотехнологичной отраслью на стадии развития, Только те профессиональные производители, которые работают на рынке в течение многих лет, могут гарантировать передовые преимущества в технологии продуктов, И в то же время есть средства и силу, чтобы предоставить пользователям полную и отличную гарантию обслуживания .
Цена продукта и послепродажных услуг также является основными факторами, которые следует учитывать при покупке продукта. Потребители надеются купить высококачественные и недорогие продукты, Но результат может быть не то, что они хотят. Многие навигационные продукты на рынке “дешевый” но нет “хорошее качество”. Поэтому, Потребителям напоминают здесь, чтобы они не были ослеплены просто аномальными низкими ценами при покупке продуктов. Для навигационных продуктов, которые тесно связаны с вашими собственными приключениями по путешествиям и путешествиям, Вы не должны скучать, чтобы платить за свои собственные “безопасность путешествий”.
Как навигационный продукт GPS, Обновление технологии продукта и обновление данных карты очень важны. Только профессиональные производители брендов могут своевременно предоставлять потребителям такие услуги.
Недоразумение
После третьего последовательного падения цен на нефть, он открыл третий подряд рост. Новички, которые только что купили машину, еще больше обеспокоены тем, что они пойдут не так, и любые экономичные привычки вождения будут напрасными. Поэтому, После покупки машины, Все больше и больше новичков рассмотрим покупку автомобильного навигатора. Однако, Репортер обнаружил, что, В дополнение к дефектам самого навигационного продукта, У владельцев автомобилей есть некоторые недопонимание, независимо от статического теста при покупке или в реальном процессе подачи заявления.
Не будь суеверным в отношении скорости поиска звезд при покупке
Обычно, В магазине, где куплен GPS Navigator, Продавец покажет потребителям, насколько быстро сигнал спутникового приема продукта. Обычно, GPS разделен на три метода: Горячий старт, Холодный старт и теплый старт. Однако, в процессе продажи навигаторов, Некоторые продавцы сознательно изменили концепцию и использовали GPS в разных состояниях для сравнения скорости поиска. В целом, Когда он используется в первый раз, батарея исчерпана, и информация теряется, или приемное устройство перемещается больше, чем 1000 километры в штате, Скорость позиционирования холодного запуска GPS намного медленнее, чем скорость позиционирования горячего старта.
Фактически, Многие потребители ценят ультрастрабильное позиционирование, Но сверхбыстрая поисковая звезда, показанная продавцом, может быть не очень быстрой, Потому что необходимо отличить различные состояния горячих и холодных начинаний. Например, Некоторые продукты GPS на рынке оснащены Hotfix Ultra Faste Technology Plosing. , По сравнению с другими продуктами без ультрастрастных технологий позиционирования, Скорость позиционирования более чем в два раза быстрее.
Больше языков не более практичны
В практических приложениях, В большинстве случаев, Голос продукта используется для навигации. Поэтому, Все больше и больше продуктов имеют дополнительную точку продажи “Многоязычный выбор”. В дополнение к наиболее распространенным мандарину и английскому языку, Кантонские и Хакка также появляются. , Хаочжоу диалект, Северо -восточный диалект, Сычуаньский диалект и другие диалекты. Поэтому, Некоторые потребители считают, что это “Языковая способность” Супер сильна при покупке. Однако, Некоторые потребители сообщили после использования, что на самом деле, это всегда мандарин, который может лучше всего выразить реальную ситуацию на дороге. Другие языки только механически выражают простую информацию, такую как названия дорог и расстояния на местных диалектах. Поэтому, В выражении информации о навигации, Люди чувствуют себя странными.
Сравните планирование маршрута ультра-дистанционных достопримечательностей
При выборе навигационного продукта, Скорость его планирования маршрута и скорости расчета является важным аспектом для измерения качества продукта. Поэтому, Некоторые потребители любят вводить локальную информацию о дороге, чтобы проверить работу продукта при покупке, Но этого недостаточно. Вы можете попытаться установить очень далекие места, такие как Тибет, Синьцзян, Внутренняя Монголия, Джилин и другие туристические достопримечательности в качестве назначения, Чтобы проверить скорость расчета машины. Более того, Лучше ввести еще несколько таких удаленных направлений. Во время использования, Репортер обнаружил, что если дворец Потала в Тибете установлен в качестве пункта назначения, Некоторые продукты могут относительно быстро планировать маршрут, Но если некоторые живописные пятна в Джилине и внутренней Монголии установлены в качестве пункта назначения и пусть он рассчитывает, Продукт будет постепенно, существует феномен медленной работы или даже сбоя. Если прогресс каждого состояния расчета машины может быть завершен за короткое время от 0% к 100%, доказывает, что его качество работы может быть гарантировано. Однако, Если некоторые машины кажутся очень медленными или даже сбой, когда дисплей достигает 60%-70%, Такая машина, очевидно, не подходит для потребителей, которые любят путешествовать на машине.
Введите процентные точки, чтобы сравнить объем информации о карте
Большинство брендов GPS Navigators на рынке выберут фиксированный поставщик электронных карт для сотрудничества с. Однако, Следует отметить, что такая электронная карта, которая соответствует национальной квалификации публикации, обычно имеет одинаковую информацию о данных, Но есть различия между севером и югом. Электронные карты некоторых компаний направлены на южный рынок. Поэтому, Пользователи обнаружили, что объем информации о некоторых местных интересующих точках будет очень богатым. Взяв некоторую недвижимость в пригороде в качестве примера, Электронная карта, которая в основном фокусируется на южном рынке, Даже имена разных районов могут быть отображены. И некоторые электронные карты, которые сосредоточены на северном рынке, даже не могут найти эту недвижимость. Поэтому, При покупке, Потребители могут сравнить, является ли информационное содержание электронных карт различных продуктов богатыми в соответствии с их собственными потребностями. Например, После выбора района Чанэнг, Вы можете ввести названия некоторых компаний по производству сети, чтобы увидеть, какой из них более подробно в той же области. Как результат, На некоторых картах было два десятка, Но другие показали только дюжину.
Не судите о плюсах и минусах продуктов на основе знакомых маршрутов
При покупке, Многие люди сразу же введут отъезд и пункт назначения их частых вождений, чтобы увидеть, соответствует ли маршруту, который он направляется, их частый путь вождения, чтобы оценить качество продукта. На самом деле, Это не совсем правда. Некоторые владельцы автомобилей, которые часто используют Navigator, сказали, что под примером пробок., Маршрут, рекомендованный навигатором, часто ближе. Видно, что если владелец автомобиля больше знаком с отъездом и пунктом назначения, Легко сомневаться в руководящем маршруте навигатора. Однако, Хотя маршрут, направляемый навигатором, относительно близок, Также будут ситуации, когда дорожные условия, управляемые навигатором, чрезвычайно плохие, или даже трудно пройти.
GPS
Определение
Система позиционирования GPS относится к системе, которая использует спутники для выполнения позиционирования и навигации в реальном времени по всему миру, называется GPS (Глобальная система позиционирования). Функция системы позиционирования GPS должна иметь три элемента: GPS терминал, сеть передачи и платформа мониторинга; Эти три элемента необходимы; Через эти три элемента, Функции, такие как транспортные средства против крах, Антисина, Мониторинг маршрута и команда вызова может быть предоставлен.
Составляют
Космическая часть
Космическая часть системы позиционирования GPS состоит из 24 GPS работают спутники. Эти рабочие спутники GPS вместе образуют созвездие GPS -спутника, из которых 21 спутники, которые можно использовать для навигации, и 3 являются активными резервными спутниками. Эти 24 спутники распределяются вокруг земли на шести орбитах с углом наклона 55 °. Орбитальный период спутника примерно 12 часы сидеров. Каждый работающий спутник GPS посылает сигнал для навигации и позиционирования. Именно эти сигналы используют пользователи GPS для выполнения своей работы. Можно видеть, что функция спутниковой части системы позиционирования GPS заключается в непрерывной передаче навигационных сообщений.
Контрольный раздел
Контрольная часть системы позиционирования GPS состоит из системы мониторинга, состоящей из нескольких станций отслеживания, распределенных по всему миру. В соответствии с их различными функциями, Эти станции отслеживания разделены на станции управления мастер, станции мониторинга и станции инъекций. Функция основной станции управления состоит в том, чтобы вычислять спутниковые эфемериды и параметры коррекции спутниковых часов на основе данных наблюдения GPS по каждой станции мониторинга, и введите эти данные в спутник через станцию инъекции; Контроль, выпустить инструкции на спутник, Когда рабочий спутник терпит неудачу, Отправить запасной спутник, чтобы заменить неудачный рабочий спутник; кроме того, Основная станция управления также имеет функцию станции мониторинга. Роль станции инъекции заключается в том, чтобы вводить спутниковые эфемерисы и коррекции спутниковых часов, рассчитанные по станции мастера управления в спутник.
Пользовательская часть
Пользовательская часть системы позиционирования GPS состоит из GPS -приемника, Программное обеспечение для обработки данных и соответствующее пользовательское оборудование, такое как компьютерные метеорологические инструменты. Его функция заключается в получении сигналов со спутников GPS и использовании этих сигналов для навигации и позиционирования.
Вышеуказанные три части вместе образуют полную систему позиционирования GPS.
Функции
Система позиционирования GPS имеет характеристики хорошей производительности, высокая точность и широкое применение. Это лучшая навигационная и система позиционирования. С постоянным улучшением глобальной системы позиционирования, Непрерывное улучшение аппаратного и программного обеспечения, Поле применения постоянно разрабатывается, и это распространилось на различные сектора национальной экономики, и постепенно проник в повседневную жизнь людей.
UGPCB предоставляет объемные услуги сбытной платы GPS. Это универсальный завод по сборке печатных плат со старшим опытом работы в отрасли.. Добро пожаловать.