Principios de navegación y funciones del navegador GPS. ¿Cuál es el sistema de navegación de China? ¿Por qué nuestro país necesita desarrollar su propio sistema de navegación?
Principios de la navegación GPS
El sistema GPS consta de tres partes:
Parte del satélite: satélite GPS
Parte de control terrestre: Sistema de monitoreo terrestre;
El equipo real utilizado: receptor de señal GPS.
Todo el proceso de navegación GPS se puede resumir en tres pasos: posicionamiento, cálculo y navegación.
1 Posicionamiento: Posicionar mediante navegación por satélite para conocer la ubicación actual. Después de que la antena incorporada recibe la señal de alta frecuencia del satélite, el funcionamiento normal requiere recibir 4 satélites al mismo tiempo. Mediante el análisis, cálculo y procesamiento de la CPU, se obtienen la longitud y latitud específicas y luego se comparan con el mapa para su visualización. ;
2 Cálculo: después de ingresar el destino, use el sistema de software de navegación para realizar la recuperación de datos en la base de datos del mapa electrónico de navegación para encontrar el destino y calcular el camino desde la ubicación hasta el destino según el posicionamiento. en el paso anterior;
3 Navegación: De acuerdo con las señales satelitales recibidas por el navegador, el software de navegación hará coincidir los datos de posicionamiento con la base de datos del mapa en tiempo real, guiando así las indicaciones del hardware (voz) y mostrando cómo proceder en la pantalla LCD.
Descripción específica
Constelación de satélites GPS
Los satélites de trabajo GPS y sus constelaciones constan de 21 satélites de trabajo y 3 satélites de respaldo en órbita (21+). 3) Constelación GPS. Los 24 satélites están distribuidos uniformemente en 6 planos orbitales, con una inclinación orbital de 55 grados, y la distancia entre cada plano orbital es de 60 grados, es decir, la ascensión recta del nodo ascendente de la órbita es 60 grados diferente. La separación del ángulo ascendente entre los satélites en cada plano orbital difiere en 90 grados, y los satélites en un plano orbital están 30 grados por delante de los satélites correspondientes en el plano orbital adyacente al oeste.
Los satélites GPS a 20.000 kilómetros de altitud orbitan la tierra dos veces cuando la tierra gira una vez respecto a las estrellas, es decir, el tiempo que tardan en dar una vuelta a la tierra una vez es de 12 horas sidéreas. De esta forma, los observadores terrestres verán el mismo satélite GPS 4 minutos antes cada día. El número de satélites sobre el horizonte varía según el tiempo y la ubicación, con un mínimo de 4 y un máximo de 11 visibles. Cuando se utilizan señales GPS para navegación y posicionamiento, para calcular las coordenadas tridimensionales de la estación de medición, se deben observar cuatro satélites GPS, lo que se denomina constelación de posicionamiento.
Sistema de monitorización terrestre
Para la navegación y posicionamiento, el satélite GPS es un punto conocido dinámico. La posición de la estrella se calcula en función de las efemérides transmitidas por el satélite, parámetros que describen el movimiento del satélite y su órbita. Las efemérides transmitidas por cada satélite GPS las proporciona el sistema de monitorización terrestre. El equipo terrestre debe monitorear y controlar si los diversos equipos del satélite funcionan correctamente y si el satélite ha estado funcionando a lo largo de la órbita predeterminada. Otra función importante del sistema de vigilancia terrestre es mantener la misma hora estándar para cada satélite: el sistema horario GPS. Esto requiere que la estación terrestre controle la hora de cada satélite y encuentre la diferencia horaria. Luego, la estación de inyección terrestre lo envía al satélite, y el satélite envía el mensaje de navegación al equipo del usuario. El sistema de seguimiento terrestre del satélite de trabajo GPS incluye una estación de control principal, tres estaciones de inyección y cinco estaciones de seguimiento.
Receptor de señal GPS
La tarea del receptor de señal GPS es capturar las señales de los satélites a probar seleccionados de acuerdo con un cierto ángulo de corte de altitud del satélite, y rastrear el movimiento de estos satélites, transformar, amplificar y procesar la señal GPS recibida para medir el tiempo de propagación de la señal GPS desde el satélite a la antena receptora, interpretar el mensaje de navegación enviado por el satélite GPS y calcular el efecto tridimensional. posición de la estación de medición en tiempo real, posición e incluso velocidad y tiempo tridimensionales.
Función del GPS
Posicionamiento: Al recibir señales de satélite, el GPS puede determinar con precisión su ubicación (latitud y longitud), con un error de posición inferior a 10 metros. Si hay un mapa en la máquina, puede marcar la ubicación correspondiente en el mapa con una marca. Al mismo tiempo, el GPS también puede reemplazar la brújula tradicional para mostrar la dirección y reemplazar el altímetro tradicional para mostrar información como la altitud.
Medición de velocidad: Mediante la recepción GPS y el cálculo de señales satelitales se puede medir la velocidad de conducción específica, que es mucho más precisa que el odómetro del coche.
Mostrar track: Hoy voy a colocar A, pero no lo sé. Alguien me guiará cuando regrese, el GPS tiene una función de grabación de track, que puede. registre la ruta que ha recorrido su vehículo, que es de menos de 10 metros. ¡La precisión puede incluso mostrar la diferencia entre dos carriles! Cuando regreses, podrás activar su función "regreso" y seguir la ruta de donde viniste para volver a casa sin problemas.
Navegación: No sé a dónde voy y no hay nadie que me lleve. El mapa almacenado en el GPS contiene mapas detallados de las zonas urbanas de Beijing, e incluso incluye información. sobre grandes centros comerciales, hospitales, lugares de entretenimiento, etc. De esta manera, puede utilizar la función de navegación GPS para establecer la ubicación y el punto de giro correspondiente. En el camino, el GPS le recordará que debe girar a una hora determinada antes de llegar al destino. punto de inflexión, para que puedas encontrar tu destino.
Propósito del GPS
El propósito original del GPS: el GPS se estableció originalmente para proporcionar un posicionamiento preciso para el ejército y todavía está controlado por el ejército de EE. UU. Los productos GPS militares se utilizan principalmente para determinar y rastrear las coordenadas de soldados y equipos que viajan en la naturaleza, para navegar buques de guerra en el mar y para proporcionar información de ubicación y navegación para aviones militares.
Aplicaciones actuales de los sistemas GPS - Podemos utilizar señales GPS para navegación marítima, terrestre y aérea, guiado de misiles, posicionamiento preciso de estudios geodésicos y de ingeniería, transferencia de tiempo y medición de velocidad, etc. En el campo de la topografía y la cartografía, se ha utilizado la tecnología de posicionamiento por satélite GPS para establecer una red nacional de control geodésico de alta precisión para medir los parámetros dinámicos globales de la Tierra y para establecer puntos de referencia geodésicos terrestres y oceánicos y realizar mediciones de alta precisión; estudios conjuntos de islas, tierras y océanos, topografía y cartografía utilizados para monitorear el movimiento de las placas terrestres y la deformación de la corteza terrestre, utilizados en mediciones de ingeniería, y se ha convertido en el principal medio para establecer redes de control urbano y de ingeniería. Se utiliza para determinar la posición de la cámara en el momento de la fotografía aeroespacial, para lograr un mapeo rápido de reconocimientos aéreos con poco o ningún control terrestre, lo que lleva a una revolución tecnológica en los sistemas de información geográfica y el monitoreo ambiental global por teledetección.
Muchas agencias comerciales y gubernamentales también utilizan dispositivos GPS para rastrear la ubicación de sus vehículos, lo que normalmente requiere el uso de tecnología de comunicaciones inalámbricas. Algunos receptores GPS integran radios, teléfonos inalámbricos y terminales de datos móviles para satisfacer las necesidades de gestión de flotas.