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Quel est le positionnement global?

Aujourd'hui, sans doute pas celui qui n'a pas entendu parler de GPS. Cependant, une bonne compréhension de ce qu'il est, est pas du tout. Cet article va essayer de comprendre ce qui est un système de positionnement global, dont il est fait et comment cela fonctionne.


histoire

Le système de navigation GPS fait partie d'un complexe Navstar, développé et exploité par le Département américain de la Défense. projet complexe a commencé à mettre en œuvre en 1973. Et au début de 1978, après un test réussi, nous avons mis en service. En 1993, 24 satellites couvrant complètement la surface de notre planète a été lancé autour de la Terre. La guerre civile du réseau Navstar est devenu connu comme GPS, ce qui signifie Système mondial Positoning ( «Global Positioning System»).

Sa base se compose de satellites, qui se déplacent dans des trajectoires circulaires six orbite. La largeur d'entre eux seulement mètres et demi, et en longueur – un peu plus de cinq. Poids dans ce cas est de l'ordre de quarante huit cents kilogrammes. Tous fournissent toutes les fonctionnalités à tout moment de notre planète.

Le contrôle est effectué avec la station de commande maître dans le Colorado. Il y a Schriever Air Force Base – cinquantième connexion cosmique.

Sur Terre, il y a plus de dix stations sont conçues pour suivre. Ils sont sur l' île de l' Ascension, Hawaï, Kwajalein, Diego Garcia, Colorado Springs, à Cap Canaveral et ailleurs, dont le nombre augmente chaque année. Toutes les informations obtenues à partir les sont traitées à la station principale. Chargement des données avec les modifications apportées toutes les vingt-quatre heures.

Un tel positionnement global – système par satellite, qui fonctionne sous le contrôle des États-Unis DoD. Il fonctionne dans toutes les conditions météorologiques et transmet en permanence des informations.

principe de fonctionnement

systèmes de positionnement GPS mondial sont basées sur les éléments suivants:

  • trilatération satellite;
  • lemetry satellite;
  • référence de temps précis;
  • emplacement;
  • correction.

Examinons-les en détail.

Dans le cadre du calcul de trilatération se réfère aux données de distance de trois satellites, grâce à laquelle il est possible de calculer la position d'un certain point.

Allant, la distance aux satellites de numérotation dans le temps de propagation du signal radio d'eux vers le récepteur avec la vitesse de la lumière. Pour déterminer le temps généré code PRN par lequel le récepteur est capable de verrouiller tout retard dans le temps.

La figure suivante montre la dépendance directe sur la précision de l'horloge. Les satellites d' exploitation d' une horloge atomique, dont l'exactitude est à une nanoseconde. Toutefois, en raison du coût élevé, ils ne sont pas utilisés partout.

Les satellites sont situés à une altitude de plus de vingt mille kilomètres de la Terre, autant que nécessaire pour la stabilité du mouvement orbital et la contraction de la résistance à l'air.

Lorsque le système de positionnement global dans le monde fait des erreurs qui sont intraitables. Ceci est dû au signal passant à travers la troposphère et l'ionosphère, où la vitesse est réduite, ce qui conduit à des défaillances dans les mesures.

système de cartographie des composants

Il existe de nombreux produits des applications du système de positionnement global et SIG pour la cartographie. Merci à eux, les données géographiques sont générées et mises à jour rapidement. Les composants de ces produits sont-récepteurs GPS, le logiciel et le stockage de données.

Les récepteurs sont capables de faire des calculs avec une fréquence inférieure à une seconde et une précision de quelques dizaines de centimètres jusqu'à cinq mètres, fonctionnant en mode différentiel. Ils diffèrent les uns des autres dans la taille, la capacité de mémoire et le nombre de canaux de poursuite.

Alors que la personne debout dans un endroit ou se déplace, le récepteur reçoit les signaux des satellites et de faire le calcul de son emplacement. Les résultats sont affichés sous forme de coordonnées sur l'écran.

Les contrôleurs sont des ordinateurs portables qui fonctionnent sous le contrôle du logiciel requis pour la collecte des données. Logiciel commande l'unité de récepteur. Les lecteurs sont de différentes tailles et types d'enregistrement de données.

Chaque système est équipé d'un logiciel. Après avoir téléchargé les informations du lecteur à l'ordinateur, le programme augmente la précision des données en utilisant une méthode de traitement spécial, appelé « correction différentielle ». Logiciel visualise les données. Certains d'entre eux peuvent être modifiés manuellement, l'autre – d'imprimer et ainsi de suite.

positionnement global GPS – des systèmes qui favorisent la collecte d'informations pour l' entrée dans les bases de données et de logiciels les exporter au programme SIG.

correction différentielle

Cette méthode améliore considérablement la précision des données recueillies. Ainsi, l'un des récepteurs est déterminée au point de coordonnées et d'autres informations recueillies où ils sont inconnus.

La correction différentielle est mise en œuvre de deux façons.

  • Tout d'abord – une correction différentielle en temps réel, qui sont calculées et l'erreur principale de la station en sortie chaque satellite. données raffinés perçus par un récepteur mobile qui montre les données corrigées.
  • Deuxième – correction différentielle en post – se produit lorsque la station principale enregistre la correction directement dans un fichier sur votre ordinateur. Le fichier d'origine est traité avec raffiné, puis il se différentiellement corrigé.

Système de cartographie Trimble capable d'utiliser les deux méthodes. Ainsi, si le mode en temps réel est interrompu, il est encore possible de l'utiliser en poste.

application

GPS utilisés dans différents domaines. Par exemple, le système de positionnement global sur le terrain sont largement utilisés dans le domaine des ressources naturelles, où les géologues, des biologistes, des forestiers, des géographes et de les utiliser pour des dispositions d'enregistrement et des informations supplémentaires. Il est également le domaine du développement des infrastructures et de l'économie urbaine, lorsqu'elle est contrôlée par le trafic et les systèmes municipaux.

L'utilisation généralisée du système de positionnement global GPS reçu dans l'agriculture, qui décrit, par exemple, des domaines particuliers. Dans le domaine des sciences sociales, les historiens et les archéologues les utiliser pour la navigation et l'enregistrement des lieux historiques.

Champ d'application des systèmes de cartographie GPS ne se termine pas là. Ils peuvent être utilisés dans toutes les autres applications nécessitant des coordonnées précises, le temps et d'autres informations.

Récepteur GPS

Ce récepteur radio, qui détermine les coordonnées de l'emplacement de l'antenne sur la base des informations sur les retards de temps des signaux radio provenant de satellites Navstar.

Les mesures sont formées avec une précision de trois à cinq mètres, et s'il y a un signal à partir d'une station au sol – jusqu'à un millimètre. GPS-navigateurs pour le commerce sur les anciens échantillons ont une précision de cent cinquante mètres, mais dans les nouveaux – jusqu'à trois mètres.

Sur la base des récepteurs GPS-fabriqués enregistreurs, trackers GPS et GPS-navigateurs.

L'équipement peut être un utilisateur et professionnel. La deuxième différents modes de qualité, les fréquences, les systèmes de navigation et le prix.

récepteurs sur mesure sont en mesure de dire l'emplacement exact, le temps, l'altitude, la direction, définie par l'utilisateur, la vitesse actuelle de l'information routière. Les informations sont affichées sur le téléphone ou l'ordinateur auquel le dispositif est fixé.

GPS-navigateurs: cartes

Les cartes d'augmenter la qualité du navigateur. Ils sont vectoriels et types raster.

objets de données sont stockées dans une version vectorielle, l'emplacement et d'autres informations. Ils peuvent être posés caractéristiques du terrain et de nombreux types d'objets naturels, tels que les hôtels, les stations-service, restaurants, et ainsi de suite. E., car ils ne contiennent pas d'images prennent moins de place et de travailler plus vite.

types de Raster – la plus simple. Ils représentent l'image de l'emplacement par des coordonnées géographiques. Il peut être fabriqué à partir d'une photo satellite ou type carte papier – numérisé.

À l'heure actuelle, il existe des systèmes de navigation, l'utilisateur peut compléter leurs objets.

GPS-trackers

Un tel dispositif de réception de la radio reçoit et transmet des données pour la surveillance et le suivi des mouvements des objets divers, à laquelle elle est attachée. Il comprend un récepteur, la détermination de coordonnées, et un émetteur qui les envoie à l'utilisateur à une distance.

trackers-GPS sont:

  • personnel, utilisé individuellement;
  • route, relié à la autonet bord.

Ils sont utilisés pour déterminer l'emplacement des différents objets (personnes, véhicules, animaux, produits et ainsi de suite).

Face à ces dispositifs peuvent être utilisés des moyens d'inhibition signaux formant l'interférence à ces fréquences où le traceur est présent.

GPS-enregistreur

Ces radios peuvent fonctionner en deux modes:

  • Conventionnel récepteur GPS;
  • enregistreur, l'enregistrement dans la mémoire d'informations de trajet, qui a été adopté.

Ils peuvent être:

  • portable, équipé d'une petite taille batterie rechargeable;
  • voiture, est alimenté par un réseau de bord.

Dans les modèles modernes de données d'enregistrement des enregistreurs est possible jusqu'à deux cent mille points. Il est également proposé de marquer un point quelconque sur son chemin.

Les dispositifs sont largement utilisés dans le tourisme, le sport, le suivi, la cartographie, l'arpentage et ainsi de suite.

aujourd'hui positionnement global

D'après les informations ci-dessus, nous pouvons conclure que de tels systèmes sont déjà utilisés dans tous les sens et le champ d'application a tendance à être plus répandue.

positionnement global couvre la sphère de la consommation. En utilisant les dernières innovations technologiques rend le système un des plus populaires sur ce segment de marché.

Avec GPS GLONASS russe est en cours de développement en Europe – Galileo.

En même temps, le positionnement global est pas sans inconvénients. Par exemple, dans un appartement de bâtiments en béton armé, dans un tunnel ou sous-sol pour déterminer l'emplacement précis est impossible. La réception normale peut interférer avec les orages magnétiques et les sources de radio, qui se trouvent sur le sol. Les cartes de navigation deviennent rapidement obsolètes.

Le plus grand inconvénient est que le système est complètement dépendant du ministère de la Défense des États-Unis, ce qui peut à tout moment, par exemple, activer ou désactiver les troubles civils du général. Il est donc important que, en plus des systèmes de positionnement global GPS et GLONASS et Galileo est également en cours d'élaboration.