Làm thế nào nó hoạt động

vệ tinh GPS vòng tròn trái đất hai lần một ngày trong một quỹ đạo rất chính xác và truyền thông tin tín hiệu về trái đất. máy thu GPS nhận thông tin này và sử dụng trilateration để tính toán chính xác vị trí của người dùng.Về cơ bản, các máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được truyền bởi một vệ tinh với thời gian nó đã được nhận. Thời gian khác nhau kể về GPS RX, cách xa các vệ tinh là. Bây giờ, với các phép đo khoảng cách từ một vài vệ tinh nhiều hơn, người nhận có thể xác định vị trí của người dùng và hiển thị nó trên bản đồ điện tử của đơn vị.

Một máy thu GPS phải được khóa vào các tín hiệu của ít nhất 3 vệ tinh để tính toán vị trí 2-D (vĩ độ và kinh độ) và chuyển động theo dõi. Với bốn hoặc nhiều vệ tinh trong xem, người nhận có thể xác định vị trí 3-D của người dùng (vĩ độ, kinh độ và độ cao). Một khi vị trí của người sử dụng đã được xác định, các đơn vị GPS có thể tính toán các thông tin khác, chẳng hạn như tốc độ, vòng bi, theo dõi, khoảng cách chuyến đi, khoảng cách đến đích, mặt trời mọc và lúc mặt trời lặn và nhiều hơn nữa.

Làm thế nào chính xác là GPS?

Hôm nay của máy thu GPS là cực kỳ chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh song song của họ. 12 thu kênh song song của chúng tôi là nhanh chóng khóa vào các vệ tinh đầu tiên khi bật lên, và họ duy trì ổ khóa mạnh mẽ, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành thị với những tòa nhà cao tầng. Một số yếu tố khí quyển và các nguồn khác của lỗi có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của máy thu GPS. Garmin GPS nhận là chính xác để trong vòng 15 mét, trên trung bình.

Mới hơn thu Garmin GPS với WAAS (Wide Area Augmentation Hệ thống) khả năng có thể cải thiện độ chính xác đến dưới 3 mét trên trung bình. Không có thiết bị hoặc các khoản phí bổ sung cần thiết để tận dụng lợi thế của WAAS. Người dùng cũng có thể có được độ chính xác tốt hơn với Differential GPS (DGPS), mà sửa chữa tín hiệu GPS trong phạm vi trung bình 3-5 mét. The US Coast Guard hoạt động dịch vụ chỉnh DGPS phổ biến nhất. Hệ thống này bao gồm một mạng lưới các đài nhận được tín hiệu GPS và phát tín hiệu điều chỉnh bằng cách phát beacon. Để có được những tín hiệu sửa chữa, người dùng phải có một nhận khác biệt đèn hiệu và ăng-ten ngọn hải đăng ngoài GPS của họ.

Hệ thống vệ tinh GPS

24 vệ tinh tạo nên các phân đoạn không gian GPS đang quay quanh trái đất khoảng 12.000 dặm trên chúng ta. Họ thường xuyên di chuyển, làm cho hai quỹ đạo hoàn toàn trong vòng chưa đầy 24 giờ. Các vệ tinh đang đi du lịch ở tốc độ khoảng 7.000 dặm một giờ.

vệ tinh GPS đang chạy bằng năng lượng mặt trời. Họ có pin dự phòng trên tàu để giữ cho chúng chạy trong trường hợp của một nhật thực, khi không có điện năng lượng mặt trời. tên lửa đẩy nhỏ trên mỗi vệ tinh giữ chúng bay trong đường dẫn chính xác.

Dưới đây là một số sự kiện thú vị khác về các vệ tinh GPS (còn gọi là NAVSTAR, các quan chức Bộ Ngoại giao Mỹ tên Quốc phòng cho GPS):

• Các vệ tinh GPS đầu tiên đã được đưa ra vào năm 1978.
• Một chòm sao đầy đủ của 24 vệ tinh đã đạt được trong năm 1994.
• Mỗi vệ tinh được xây dựng kéo dài khoảng 10 năm. Thay thế liên tục được xây dựng và đưa vào quỹ đạo.
• Một vệ tinh GPS nặng khoảng 2.000 bảng Anh và khoảng 17 feet qua với các tấm pin mặt trời mở rộng.
• công suất máy phát là chỉ có 50 Watts hoặc ít hơn.

tín hiệu là gì?

vệ tinh GPS truyền hai tín hiệu radio năng lượng thấp, được L1 và L2. Dân GPS sử dụng các tần số L1 của 1575,42 MHz trong dải UHF. Các tín hiệu đi du lịch bằng đường ngắm, có nghĩa là họ sẽ đi qua những đám mây, thủy tinh và nhựa nhưng sẽ không đi qua hầu hết các vật thể rắn như các tòa nhà và núi.

Một tín hiệu GPS chứa 3 bit thông tin khác nhau - mã giả ngẫu nhiên, dữ liệu thiên văn và dữ liệu niên lịch. Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là một mã ID để xác định đó là vệ tinh truyền thông tin. Bạn có thể xem số này trên trang đơn vị vệ tinh Garmin GPS của bạn, vì nó xác định mà các vệ tinh nó nhận được.

Lịch thiên dữ liệu, mà là liên tục truyền bởi mỗi vệ tinh, chứa thông tin quan trọng về trạng thái của vệ tinh (lành mạnh hay không lành mạnh), ngày và thời gian hiện tại. Phần này của tín hiệu là rất cần thiết để xác định một vị trí.

Các dữ liệu niên giám nói với các máy thu GPS, nơi mỗi vệ tinh GPS nên bất cứ lúc nào trong suốt cả ngày.Mỗi vệ tinh truyền dữ liệu niên lịch hiển thị thông tin quỹ đạo cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống.

Nguồn lỗi tín hiệu GPS

Các yếu tố có thể làm suy giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng đến độ chính xác bao gồm:

• Tầng điện ly và tầng đối lưu chậm trễ - Các tín hiệu vệ tinh chậm khi nó đi qua bầu khí quyển. Hệ thống GPS sử dụng một mô hình được xây dựng trong tính toán một số tiền trung bình của sự chậm trễ để phần nào chính xác cho loại hình này lỗi.
• Tín hiệu đa đường - Điều này xảy ra khi các tín hiệu GPS được phản ánh hết các đối tượng như nhà cao tầng hoặc các bề mặt đá lớn trước khi nó đạt đến người nhận. Điều này làm tăng thời gian đi lại của tín hiệu, do đó gây ra lỗi.
• Lỗi đồng hồ máy thu - Đồng hồ được xây dựng trong một người nhận là không chính xác như đồng hồ nguyên tử trên máy bay các vệ tinh GPS. Do đó, nó có thể có lỗi thời gian rất nhẹ.
• Lỗi Orbital - Còn được gọi là lỗi thiên văn, đây là không chính xác của vị trí đã báo cáo của truyền hình vệ tinh.
• Số lượng vệ tinh nhìn thấy - Càng nhiều vệ tinh máy thu GPS có thể "nhìn thấy", thì tốt hơn là chính xác.Công trình, địa hình, nhiễu điện tử, hoặc đôi khi thậm chí tán lá dày đặc có thể chặn tiếp nhận tín hiệu, gây lỗi vị trí hoặc có thể không có vị trí đọc ở tất cả. Đơn vị GPS thường sẽ không làm việc trong nhà, dưới nước hoặc dưới đất.
• Vệ tinh hình học / che - này đề cập đến vị trí tương đối của các vệ tinh tại bất kỳ thời điểm nào. Hình học vệ tinh lý tưởng tồn tại khi các vệ tinh được đặt ở góc độ rộng tương đối với nhau. Kết quả hình học kém khi vệ tinh được đặt trong một dòng hoặc trong một nhóm chặt chẽ.
• Suy thoái cố ý của các tín hiệu vệ tinh - Sẵn có chọn lọc (SA) là một suy thoái cố ý của các tín hiệu một lần áp đặt bởi Bộ Quốc phòng Mỹ. SA được dự định để ngăn chặn kẻ thù quân sự từ việc sử dụng các tín hiệu GPS chính xác cao. Các chính phủ tắt SA tháng 5 năm 2000, trong đó cải thiện đáng kể độ chính xác của máy thu GPS dân sự.

Các ứng dụng

GPS có nhiều ứng dụng trên đất liền, trên biển và trên không. Về cơ bản, GPS là có thể sử dụng ở khắp mọi nơi, trừ trường hợp nó không thể nhận được tín hiệu như trong hầu hết các tòa nhà, trong các hang động và địa điểm ngầm khác, và dưới nước. Các ứng dụng không khí phổ biến nhất là để điều hướng của ngành hàng không nói chung và máy bay thương mại. Trên biển, GPS cũng thường được sử dụng để điều hướng bằng cách chèo thuyền giải trí, ngư dân thương mại và hàng hải chuyên nghiệp. các ứng dụng dựa vào đất đa dạng hơn. Cộng đồng khoa học sử dụng GPS cho khả năng thời gian chính xác của nó và thông tin vị trí.

Khảo sát sử dụng GPS cho một phần ngày càng cao của công việc của họ. GPS giúp tiết kiệm chi phí bằng cách giảm đáng kể thời gian thiết lập ở các trang web khảo sát và cung cấp độ chính xác đáng kinh ngạc. đơn vị điều tra cơ bản, chi phí hàng ngàn đô la, có thể cung cấp độ chính xác xuống một mét. hệ thống đắt tiền có sẵn mà có thể cung cấp độ chính xác để trong vòng một cm.

sử dụng giải trí của GPS gần như đa dạng như số môn thể thao giải trí có sẵn. GPS là phổ biến giữa người đi bộ, người đi săn, snowmobilers, xe đạp leo núi, trượt tuyết và xuyên quốc gia, chỉ cần đến tên một vài. Bất cứ ai cần theo dõi các nơi người đó là, để tìm cách của mình cho một vị trí nhất định, hoặc biết hướng và nhanh như thế nào anh ta hoặc cô ấy sẽ có thể tận dụng những lợi ích của hệ thống định vị toàn cầu.

GPS bây giờ là phổ biến trong xe ô tô là tốt. Một số hệ thống cơ bản được đưa ra và cung cấp hỗ trợ bên đường cấp cứu tại một nút nhấn (bằng cách truyền vị trí hiện tại của bạn đến một trung tâm văn). hệ thống tinh vi hơn, hiển thị vị trí của bạn trên bản đồ đường phố cũng có sẵn. Hiện nay các hệ thống này cho phép một người lái để theo dõi những nơi mà người đó là gì và đề nghị con đường tốt nhất để làm theo để đạt được một vị trí được chỉ định.

Quản lý và điều hành xe

1. Giám sát quản lý vận tải, theo dõi vị trí, tốc độ, hướng di chuyển,…
2. Giám sát mại vụ, giám sát vận tải hành khách,..
3. Chống trộm cho ứng dụng thuê xe tự lái, theo dõi lộ trình của đoàn xe
4. Liên lạc, theo dõi định vị cho các ứng dụng giao hàng GPS có nhiều ứng dụng mạnh mẽ trong quản lý xe ô tô, đặc biệt là các loại xe như: Xe taxi, xe tải, xe công trình, xe bus, xe khách, xe tự lái. Với nhiều tính năng như:

• Giám sát lộ trình đường đi của phương tiện theo thời gian thực: vận tốc, hướng di chuyển và trạng thái tắt/mở máy, quá tốc độ của xe….
• Xác định vị trí xe chính xác ở từng góc đường (vị trí xe được thể hiện nháp nháy trên bản đồ), xác định vận tốc và thời gian xe dừng hay đang chạy, biết được lộ trình hiện tại xe đang đi (real time)
• Lưu trữ lộ trình từng xe và hiển thị lại lộ trình của từng xe trên cùng một màn hình
• Xem lại lộ trình xe theo thời gian và vận tốc tùy chọn
• Quản lý theo dõi một hay nhiều xe tại mỗi thời điểm
• Báo cáo cước phí và tổng số km của từng xe (ngày/tháng)
• Cảnh báo khi xe vượt quá tốc độ, vượt ra khỏi vùng giới hạn
• Chức năng chống trộm

Làm thế nào nó hoạt động

vệ tinh GPS vòng tròn trái đất hai lần một ngày trong một quỹ đạo rất chính xác và truyền thông tin tín hiệu về trái đất. máy thu GPS nhận thông tin này và sử dụng trilateration để tính toán chính xác vị trí của người dùng.Về cơ bản, các máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được truyền bởi một vệ tinh với thời gian nó đã được nhận. Thời gian khác nhau kể về GPS RX, cách xa các vệ tinh là. Bây giờ, với các phép đo khoảng cách từ một vài vệ tinh nhiều hơn, người nhận có thể xác định vị trí của người dùng và hiển thị nó trên bản đồ điện tử của đơn vị.

Một máy thu GPS phải được khóa vào các tín hiệu của ít nhất 3 vệ tinh để tính toán vị trí 2-D (vĩ độ và kinh độ) và chuyển động theo dõi. Với bốn hoặc nhiều vệ tinh trong xem, người nhận có thể xác định vị trí 3-D của người dùng (vĩ độ, kinh độ và độ cao). Một khi vị trí của người sử dụng đã được xác định, các đơn vị GPS có thể tính toán các thông tin khác, chẳng hạn như tốc độ, vòng bi, theo dõi, khoảng cách chuyến đi, khoảng cách đến đích, mặt trời mọc và lúc mặt trời lặn và nhiều hơn nữa.

Làm thế nào chính xác là GPS?

Hôm nay của máy thu GPS là cực kỳ chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh song song của họ. 12 thu kênh song song của chúng tôi là nhanh chóng khóa vào các vệ tinh đầu tiên khi bật lên, và họ duy trì ổ khóa mạnh mẽ, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành thị với những tòa nhà cao tầng. Một số yếu tố khí quyển và các nguồn khác của lỗi có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của máy thu GPS. Garmin GPS nhận là chính xác để trong vòng 15 mét, trên trung bình.

Mới hơn thu Garmin GPS với WAAS (Wide Area Augmentation Hệ thống) khả năng có thể cải thiện độ chính xác đến dưới 3 mét trên trung bình. Không có thiết bị hoặc các khoản phí bổ sung cần thiết để tận dụng lợi thế của WAAS. Người dùng cũng có thể có được độ chính xác tốt hơn với Differential GPS (DGPS), mà sửa chữa tín hiệu GPS trong phạm vi trung bình 3-5 mét. The US Coast Guard hoạt động dịch vụ chỉnh DGPS phổ biến nhất. Hệ thống này bao gồm một mạng lưới các đài nhận được tín hiệu GPS và phát tín hiệu điều chỉnh bằng cách phát beacon. Để có được những tín hiệu sửa chữa, người dùng phải có một nhận khác biệt đèn hiệu và ăng-ten ngọn hải đăng ngoài GPS của họ.

Hệ thống vệ tinh GPS

24 vệ tinh tạo nên các phân đoạn không gian GPS đang quay quanh trái đất khoảng 12.000 dặm trên chúng ta. Họ thường xuyên di chuyển, làm cho hai quỹ đạo hoàn toàn trong vòng chưa đầy 24 giờ. Các vệ tinh đang đi du lịch ở tốc độ khoảng 7.000 dặm một giờ.

vệ tinh GPS đang chạy bằng năng lượng mặt trời. Họ có pin dự phòng trên tàu để giữ cho chúng chạy trong trường hợp của một nhật thực, khi không có điện năng lượng mặt trời. tên lửa đẩy nhỏ trên mỗi vệ tinh giữ chúng bay trong đường dẫn chính xác.

Dưới đây là một số sự kiện thú vị khác về các vệ tinh GPS (còn gọi là NAVSTAR, các quan chức Bộ Ngoại giao Mỹ tên Quốc phòng cho GPS):

• Các vệ tinh GPS đầu tiên đã được đưa ra vào năm 1978.
• Một chòm sao đầy đủ của 24 vệ tinh đã đạt được trong năm 1994.
• Mỗi vệ tinh được xây dựng kéo dài khoảng 10 năm. Thay thế liên tục được xây dựng và đưa vào quỹ đạo.
• Một vệ tinh GPS nặng khoảng 2.000 bảng Anh và khoảng 17 feet qua với các tấm pin mặt trời mở rộng.
• công suất máy phát là chỉ có 50 Watts hoặc ít hơn.

tín hiệu là gì?

vệ tinh GPS truyền hai tín hiệu radio năng lượng thấp, được L1 và L2. Dân GPS sử dụng các tần số L1 của 1575,42 MHz trong dải UHF. Các tín hiệu đi du lịch bằng đường ngắm, có nghĩa là họ sẽ đi qua những đám mây, thủy tinh và nhựa nhưng sẽ không đi qua hầu hết các vật thể rắn như các tòa nhà và núi.

Một tín hiệu GPS chứa 3 bit thông tin khác nhau - mã giả ngẫu nhiên, dữ liệu thiên văn và dữ liệu niên lịch. Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là một mã ID để xác định đó là vệ tinh truyền thông tin. Bạn có thể xem số này trên trang đơn vị vệ tinh Garmin GPS của bạn, vì nó xác định mà các vệ tinh nó nhận được.

Lịch thiên dữ liệu, mà là liên tục truyền bởi mỗi vệ tinh, chứa thông tin quan trọng về trạng thái của vệ tinh (lành mạnh hay không lành mạnh), ngày và thời gian hiện tại. Phần này của tín hiệu là rất cần thiết để xác định một vị trí.

Các dữ liệu niên giám nói với các máy thu GPS, nơi mỗi vệ tinh GPS nên bất cứ lúc nào trong suốt cả ngày.Mỗi vệ tinh truyền dữ liệu niên lịch hiển thị thông tin quỹ đạo cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống.

Nguồn lỗi tín hiệu GPS

Các yếu tố có thể làm suy giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng đến độ chính xác bao gồm:

• Tầng điện ly và tầng đối lưu chậm trễ - Các tín hiệu vệ tinh chậm khi nó đi qua bầu khí quyển. Hệ thống GPS sử dụng một mô hình được xây dựng trong tính toán một số tiền trung bình của sự chậm trễ để phần nào chính xác cho loại hình này lỗi.
• Tín hiệu đa đường - Điều này xảy ra khi các tín hiệu GPS được phản ánh hết các đối tượng như nhà cao tầng hoặc các bề mặt đá lớn trước khi nó đạt đến người nhận. Điều này làm tăng thời gian đi lại của tín hiệu, do đó gây ra lỗi.
• Lỗi đồng hồ máy thu - Đồng hồ được xây dựng trong một người nhận là không chính xác như đồng hồ nguyên tử trên máy bay các vệ tinh GPS. Do đó, nó có thể có lỗi thời gian rất nhẹ.
• Lỗi Orbital - Còn được gọi là lỗi thiên văn, đây là không chính xác của vị trí đã báo cáo của truyền hình vệ tinh.
• Số lượng vệ tinh nhìn thấy - Càng nhiều vệ tinh máy thu GPS có thể "nhìn thấy", thì tốt hơn là chính xác.Công trình, địa hình, nhiễu điện tử, hoặc đôi khi thậm chí tán lá dày đặc có thể chặn tiếp nhận tín hiệu, gây lỗi vị trí hoặc có thể không có vị trí đọc ở tất cả. Đơn vị GPS thường sẽ không làm việc trong nhà, dưới nước hoặc dưới đất.
• Vệ tinh hình học / che - này đề cập đến vị trí tương đối của các vệ tinh tại bất kỳ thời điểm nào. Hình học vệ tinh lý tưởng tồn tại khi các vệ tinh được đặt ở góc độ rộng tương đối với nhau. Kết quả hình học kém khi vệ tinh được đặt trong một dòng hoặc trong một nhóm chặt chẽ.
• Suy thoái cố ý của các tín hiệu vệ tinh - Sẵn có chọn lọc (SA) là một suy thoái cố ý của các tín hiệu một lần áp đặt bởi Bộ Quốc phòng Mỹ. SA được dự định để ngăn chặn kẻ thù quân sự từ việc sử dụng các tín hiệu GPS chính xác cao. Các chính phủ tắt SA tháng 5 năm 2000, trong đó cải thiện đáng kể độ chính xác của máy thu GPS dân sự.