グローバル・ポジショニングとは何ですか？

今日では、GPSのことを聞いていない、おそらく誰も。 しかし、それが何であるかを完全に理解するには、すべてではありません。 この記事は、それが作られ、どのようにそれが動作しているから、グローバル・ポジショニング・システム、であるかを理解しようとします。

物語

ナビゲーションシステムの GPSは米国国防総省によって開発および運用の複雑なNAVSTARの一部です。 複雑なプロジェクトは、1973年に実施し始めました。 そして、初期の1978年に、テストが成功した後、我々は運転を開始します。 1993年では、完全に私たちの惑星の表面を覆う24個の衛星は、地球の周りに開始されています。 NAVSTARネットワークの内戦は、グローバルPositoningシステム（«全地球測位システム」）を意味GPS、として知られるようになりました。

そのベースは、円形経路で6つの軌道を移動する衛星、から成ります。 それらの幅だけ半分メートル、長さ - 5よりも少し。 この場合、体重四十800キロ程度です。 それらのすべては、私たちの惑星のいずれかの時点で、完全な機能を提供します。

モニタリングは、マスター制御ステーションで行われる コロラド州。 第五十宇宙関連 - シュリーバー空軍基地があります。

地球上で、以上の10台のステーションを追跡するように設計されているがあります。 彼らは上にある アセンション島、 ケープカナベラルでハワイ、クェゼリン、ディエゴ・ガルシア、コロラドスプリングス、および他の場所で、その数は年々増えています。 それらから得たすべての情報は、主要駅で処理されます。 改正とのデータのロードは、すべて24時間を作りました。

このようなグローバルポジショニング - 米国防総省の制御下で動作する衛星システム、。 これは、すべての気象条件で動作し、常に情報を送信しています。

動作原理

グローバルGPS測位システムは、次のコンポーネントに基づいています。

• 三辺測量衛星。
• lemetry衛星。
• 正確な時間参照。
• 場所;
• 補正。

私たちはそれらを詳細に調べてみましょう。

三辺測量計算の下に3つの衛星、特定のポイントの位置を計算することが可能であるおかげの距離データを指します。

レンジングが有する受信機へのそれらからの無線信号の伝搬時間の番号衛星までの距離を意味し、光の速度を。 受信機は、任意の時間遅延をロックすることができ、それによって時間生成PRNコードを決定します。

次の図は、クロックの精度に直接依存性を示します。 オペレーティング衛星の原子時計を、精度は1ナノ秒までです。 しかし、高コストのために、彼らはどこにでも使用されていません。

衛星は、空気抵抗の軌道運動と収縮の安定性のために必要である限り、地球からより2万キロの高度に位置しています。

世界でグローバル・ポジショニング・システムは扱いにくいミスをするとき。 これは、測定の失敗につながる速度が低下する対流圏及び電離層、通過する信号に起因しています。

コンポーネントのマッピングシステム

マッピングのためのグローバル・ポジショニング・システムとGISアプリケーションの多くの製品があります。 彼らのおかげで、地理データが生成され、迅速に更新されます。 これらの製品のコンポーネントは、GPS受信機-、ソフトウェアやデータストレージです。

受信機は、差動モードで機能し、秒未満の周波数と最大5メートルの数十センチメートルの精度で計算を行うことが可能です。 これらは、サイズ、メモリ容量、および追跡チャネルの数が異なります。

一つの場所又は移動に立っている人が、受信機は、衛星からの信号を受信し、その位置の計算を行います。 結果は、ディスプレイ上の座標として表示されます。

コントローラは、データ収集のために必要なソフトウェアの制御下で動作するポータブルコンピュータです。 ソフトウェアは、受信ユニットを制御します。 ドライブは、データ記録の異なるサイズや種類があります。

各システムは、ソフトウェアが装備されています。 あなたがコンピュータにドライブから情報をアップロードした後、プログラムは「微分補正」と呼ばれる特殊な加工方法を使用して、データの精度を向上させます。 ソフトウェアは、データを可視化します。 ように印刷し、ために - それらのいくつかは、手動で他を編集することができます。

GPS全地球測位-推進システム 情報の収集 データベースへの入力のために、ソフトウェアはGISプログラムにそれらをエクスポートします。

ディファレンシャル補正

この方法はかなり収集されたデータの精度を向上させることができます。 したがって受信機の一つは、それらが未知で座標および他の収集された情報の時点で決定されます。

ディファレンシャル補正は、2つの方法で実装されています。

• 最初 - 各衛星の誤差メインステーションを計算して出力するリアルタイムディファレンシャル補正、。 訂正されたデータを示して移動受信機によって知覚洗練されたデータ。
• 第二に - ポストの微分補正は - 主要駅は、コンピュータ上のファイルを直接修正を記録したときに発生します。 元のファイルが洗練されて処理され、それが差別修正になります。

両方の方法を使用できるトリンブルマッピングシステム。 リアルタイムモードが中断される場合、ポストにそれを使用することも可能です。

アプリケーション

さまざまな分野で使用されるGPS。 例えば、地面に全地球測位システムは、広く天然資源、地質学者、生物学者、林業、地理学者の分野で使用され、記録規定と追加の情報については、それらを使用しています。 また、トラフィックや自治体のシステムによって制御されるインフラ整備や都市経済の領域です。

全地球測位システム、GPS受信農業での普及、例えば、特定のフィールドを記述する。 社会科学の分野では、歴史学者や考古学者は、歴史的な場所のナビゲーションや登録のためにそれらを使用しています。

スコープは、マッピングシステムをGPSが終わるわけではありません。 彼らは、正確な座標、時間および他の情報を必要とする他の用途に使用することができます。

GPSレシーバ

時間に関する情報に基づいてアンテナの位置の座標を決定し、この無線受信機は、衛星からNAVSTAR無線信号を遅延させます。

1ミリメートルまでの - 地上局からの信号がある場合、測定は3〜5メートルの精度で形成され、。 古いサンプル上の商取引のためのGPSナビゲーターは、150メートルの精度を持っていますが、新しいものでは - 3メートルまで。

ロガー製のGPS受信機、GPSトラッカーとGPS-ナビゲータに基づい。

機器は、ユーザーとプロのかもしれません。 第二の異なる品質モード、周波数、ナビゲーションシステムと価格。

カスタム受信機は、道路情報の現在の速度をユーザによって設定された正確な場所、時間、高度、方向を伝えることが可能です。 情報は、装置が取り付けられた電話機またはコンピュータ上に表示されます。

GPS-ナビゲーター：マップ

地図ナビゲータ増加品質。 彼らは、ベクターとラスタータイプです。

データオブジェクトは、ベクトルのバージョン、位置および他の情報に格納されています。 彼らは画像が少ないスペースを取る含まれており、より高速に動作しないので彼らは、地形の特徴や、ホテル、ガソリンスタンド、レストランなどの自然物の多くの種類、など。E.を配置することができます。

ラスタタイプ - 最もシンプル。 彼らは、地理的座標によって位置の画像を表します。 これは、衛星写真やマップタイプの紙から作ることができる - スキャンしました。

現在、ナビゲーションシステムがあり、ユーザーは自分のオブジェクトを完了することができます。

GPSトラッカー

このような無線受信装置が受信して監視し、それが取り付けられた様々なオブジェクトの動きを追跡するためのデータを送信します。 これは受信機の座標を決定し、遠隔のユーザに送信する送信機を含みます。

GPSトラッカーは、次のとおりです。

• 個人的な、個別に使用。
• オンボードオートネットに接続され、道路、。

彼らは、さまざまなオブジェクト（人、車両、動物、グッズなど）の位置を決定するために使用されています。

これらのデバイスに対して追跡が作動これらの周波数での干渉を形成する手段を禁止信号を使用することができます。

GPSロガー

これらの無線機は2つのモードで動作することができます：

• 従来のGPS受信機。
• ロガー、渡されたパス情報メモリに記録。

彼らはことができます：

• ポータブル、小型充電式電池を搭載しました。
• 車は、オンボードのネットワークによって供給されています。

データロガーの近代的なモデルでは記録が20万ポイントまで可能です。 また、そのパス内の任意のポイントをマークすることが提案されています。

デバイスは、その上の調査や、観光、スポーツ、追跡、マッピングに広く使用されています。

グローバル・ポジショニング今日

上記の情報に基づいて、我々はそのようなシステムは、すべての場所で既に使用されている、およびアプリケーションの範囲がより広範囲になる傾向があると結論付けることができます。

グローバル・ポジショニングは、消費の球をカバーしています。 最新の技術革新を使用すると、システム、この市場セグメントで最も人気のひとつとなっています。

ガリレオ - ロシアのGLONASSにおけるGPSと一緒にヨーロッパで開発されています。

同時に、全地球測位には欠点がないわけではありません。 例えば、鉄筋コンクリート造建築物のアパートで、トンネルや地下での正確な位置が不可能であるかを決定します。 正常受信が干渉することができる 磁気嵐 地面上にあり、無線ソース、。 ナビゲーションマップは、すぐに時代遅れになります。

最大の欠点は、システムが任意の時点で、例えば、一般の市民の乱れを有効または無効にすることが、米国国防総省、に完全に依存しているということです。 これは、全地球測位システムGPSとGLONASSに加えていることが重要である、とガリレオも開発されています。