Cos’È e come funziona un GPS?
Sponsored linksIl Global Positioning System (GPS) è un satellite-based sistema di navigazione, costituito da una rete di circa 18-24 satelliti posizionati in orbita. GPS era originariamente prevista per applicazioni militari, ma verso la fine degli anni settanta, il governo fatto un sistema disponibile per uso civile. GPS funziona in qualsiasi condizione climatica, in tutto il mondo, 24/7. Non ci sono senza alcun costo per l’uso.
Come funziona
Satelliti GPS circondano terra due volte al giorno nella stessa orbita e trasmettono informazioni segnale a giù a terra madre. GPS prendere queste informazioni e utilizzare triangolazione per calcolare l’esatta posizione dell’utente. Il ricevitore GPS confronta il tempo che è stato trasmesso un segnale da un satellite con il tempo che è stato ricevuto. La differenza di tempo racconta il ricevitore GPS come lontano dal satellite che è. Ora, con questo misure di distanza da alcuni satelliti più, il destinatario può determinare la posizione dell’utente e visualizzatela sulla mappa elettronica dell’unità.
Un ricevitore GPS deve essere bloccato al segnale di almeno tre satelliti per calcolare una posizione 2d (latitudine e longitudine) e tenere traccia di movimento. Con quattro o più satelliti in vista, il ricevitore può determinare posizione 3D l’utente la sua (latitudine, longitudine e altitudine). Una volta che è stata determinata la posizione dell’utente, l’unità GPS può calcolare altre informazioni, quali velocità, pista, distanza di viaggio, la distanza a destinazione, alba e tramonto tempo e molto di più.
Quanto è accurato GPS?
Ricevitori GPS di oggi sono estremamente precisi, grazie al design multi-canale parallelo. 12 Ricevitori di canale parallelo di Garmin sono pronti a bloccare su satelliti, quando prima acceso e mantengono forti serrature, anche nella fitta vegetazione o ambienti urbani con alte case. Alcuni fattori atmosferici e altre fonti di errore possono influenzare l’esattezza dei ricevitori GPS. Ricevitori GPS Garmin ® sono accurate a 15 metri in media.
Più recenti ricevitori GPS Garmin con capacità WAAS (Wide Area Augmentation System) possono migliorare la precisione a meno di tre metri in media. Ulteriori attrezzature o tasse non sono tenute a prendere vantaggio di WAAS. Gli utenti possono anche ottenere ancora migliore accuratezza con GPS differenziale (DGPS), che corregge i segnali GPS all’interno di una media di 3-5 metri. Guardia costiera gestisce il servizio di correzione DGPS più comune. Questo sistema è costituito da una rete di torri che ricevono i segnali GPS e trasmettere un segnale corretto da trasmettitori di Faro. Al fine di ottenere il segnale corretto, gli utenti devono avere un ricevitore differenziale faro e il faro antenna oltre a loro GPS.
Il sistema satellitare GPS
I 18-24 satelliti che compongono il segmento spaziale GPS sono orbita intorno alla terra circa 12.000 miglia sopra di noi. Essi sono costantemente in movimento, facendo due orbite complete in meno di 24 ore. Questi satelliti viaggia ad una velocità di circa 7.500 chilometri l’ora.
Satelliti GPS sono alimentati da energia solare solo. Batterie di backup hanno a bordo per tenerli in esecuzione in caso di un’eclisse di sole, quando non non c’è nessuna energia solare. Piccoli razzi a combustibile su ciascun satellite tenerli volante nel percorso corretto.
Qui ci sono alcuni altri fatti interessanti circa i satelliti GPS (chiamati anche NAVSTAR, il nome ufficiale del dipartimento della difesa degli Stati Uniti per GPS):
o il primo satellite GPS è stato lanciato nel 1978.
o Un’intera costellazione di 24 satelliti è stato raggiunto alla fine del 1994.
o Ogni satellite è costruito per durare circa 10-15 anni. Sostituzioni sono costantemente essere costruito e lanciato in orbita.
o A GPS satellite pesa circa 1.500 £ ed è circa 16 metri di larghezza, con i pannelli solari estesi.
o Potenza trasmettitore è solo 50 Watt o meno.
Qual è il segnale?
Satelliti GPS trasmettono due segnali radio di bassa potenza, designati L1 e L2. Civile GPS utilizza la frequenza L1 di 1575.42 MHz nella banda UHF. I segnali di viaggio da linea di vista, il che significa che passerà attraverso le nuvole, vetro e plastica, ma non passerà attraverso oggetti più solidi come edifici e montagne.
Un segnale GPS contiene tre diversi pezzi di informazioni – una pseudo-codice, dati effemeridi e dati Almanacco. Il codice pseudo-è semplicemente un codice I.D. che identifica quale satellitare è trasmissione di informazioni. È possibile visualizzare questo numero della pagina della vostra unità Garmin GPS satellitari come esso identifica i satelliti sta ricevendo.
Dati almanacco, che sono costantemente trasmessa da ciascun satellite, contengono importanti informazioni sullo stato della via satellite (sano o malsana), data e ora correnti. Questa parte del segnale è essenziale per una buona posizione vista.
Fonti di errori del segnale GPS
Fattori che possono degradare il segnale GPS e quindi influenzare la precisione sono i seguenti:
o Ritardi ionosfera e troposfera – il segnale del satellite rallenta come passa attraverso l’atmosfera. Il sistema GPS utilizza un modello integrato che calcola un importo medio di ritardo parzialmente corretto per questo tipo di errore.
o Multipath segnale – ciò accade quando il segnale GPS è riflessa da oggetti quali edifici alti o grande roccia superfici prima che raggiunga il ricevitore. Ciò aumenta il tempo di viaggio del segnale, provocando errori.
o Errori di ricevitore orologio – orologio incorporato di un ricevitore non è preciso come atomica orologi a bordo dei satelliti GPS. Pertanto, può avere errori infinitesimali.
o Errori orbitale – conosciuti anche come errori effemeridi, queste sono imprecisioni della posizione segnalati del satellite.
o Numero di satelliti visibili – I satelliti più di un ricevitore GPS può “vedere”, la migliore precisione. Edifici, terreno, interferenze elettroniche o a volte anche fitta vegetazione può ricezione del segnale di blocco, causando errori di posizione o forse nessuna posizione in lettura a tutti.
o Satellite geometria/ombreggiando – questo si riferisce alla posizione relativa dei satelliti in un dato momento. Geometria ideale satellitare esiste quando i satelliti sono situati al largo angoli rispetto a altra. Geometria povero risultati quando i satelliti sono situati in linea o in un raggruppamento stretto.
o La degradazione del segnale via satellite – disponibilita ‘ selettivo (SA) è un’intenzionale degradazione del segnale una volta imposto dal dipartimento della difesa statunitense. SA intendeva impedire avversari militari, usando i segnali GPS molto accurati. Il governo si è spento SA nel maggio del 2000, che ha migliorato notevolmente la precisione dei ricevitori GPS civili.