Навигация
Оборудование систем поиска и слежения
74727
знаков
2
таблицы
5
изображений
3 Оборудование систем поиска и слежения
3.1 GPS-приемники
Новое время ставит перед навигационным оборудованием новые задачи - высокая точность, удобство в использовании, надежность и способность удовлетворить запросы любого потребителя. Все это и даже больше может обеспечить наш навигационная система GPS — глобальная система определения координат, которая представляет собой сложнейший технический комплекс, состоящий из 24-х высокоорбитальных спутников, наземных станций управления, и, наконец, самих GPS-приемников.
В любое время и при любых погодных условиях приемник GPS весьма точно определяет местоположение объекта, где бы тот ни находился. Он не только вычислит координаты, скорость движения, но и позволит достаточно просто проходить по уже известному маршруту, вычислять расстояния между точками пути и многое другое.
Другой немаловажной функцией GPS является роль приемника сигналов точного времени. Внутренние часы работающего GPS-приемника постоянно сверяются с рубидиевыми эталонами времени, установленными на борту спутников. Таким образом, имея навигационный приемник системы GPS, вы одновременно имеете и хронометр, который непрерывно корректируется по сверхточным атомным часам.
После определения путевой координаты, которая представляет собой специальным образом структурированные данные, хранящиеся в памяти прибора, можно вычислить расстояние до необходимой точки курса и направление движения. Кроме того, одновременно можно получить оценку отклонения. Это позволяет получать полную картину того, на сколько и в каком направлении вы отклонились от курса.
«Сердцем» системы GPS является группа высокоорбитальных спутников, непрерывно передающих сигналы с информацией о точном времени и собственных координатах спутника в каждый момент времени. Принимая сигналы от нескольких спутников и сопоставляя момент их прихода с внутренними часами (которые также корректируются на основе анализа информации, полученной со спутников), приемник определяет расстояние до спутников, на основе чего с высокой точностью вычисляет свои собственные координаты. Точность определения отчасти зависит от количества принимаемых спутников. Для определения 2D-координат достаточно принять сигнал стрех спутников, для 3D-навигации необходимо принять сигналы как минимум с четырех спутников. Прибор также сообщает вам оценку точности проводимых им измерений в абсолютных или условных единицах.
Процесс определения координат приемником выглядит примерно так:
a) при включении приемника после достаточно долгого перерыва (т.н. "холодный старт"), приемник начинает принимать сигнал со спутников и определять, какие именно спутники из всей группировки доступны из этого местоположения. Группа спутников, видимых в данной точке называется "альманахом". После выключения, приемник некоторое время держит в памяти последний альманах и в случае повторного включения после кратковременного перерыва, время фиксации приемника существенно возрастает ("горячий старт").
b) Приемник, получая со спутников точное время (которое последние четко синхронизируют между собой), по задержкам вычисляет физические расстояния до них (скорость распространения радио-волны известна). Имея в видимости три или более спутника, приемник методом триангуляции, очевидно, получает возможность определить свое точное положение в 2D-пространстве. Имея в видимости четыре или более спутника, приемник может также определить и высоту абонента над уровнем моря, которая, правда, вычисляется с заведомо большей погрешностью, чем координаты на земной поверхности.
Любой приемник GPS может быть отнесен по методу приема сигналов к какому-либо из трех типов:
Ø многоканальному;
Ø мультиплексному;
Ø последовательному.
Многоканальные приемники обладают целым рядом преимуществ в случаях высоких скоростей подвижного объекта или его заметного ускорения, а также при первом определении местоположения объекта.
Наиболее простые модели GPS-приемников имеют обычные двух-четырех-строчные матричные индикаторы, на которых могут быть показаны цифры и элементарная графика.
Более сложные (в смысле общения с пользователем) устройства имеют графические дисплеи, размеры которых колеблются от малых до средних. Действительно, хотя цифровые индикаторы и могут сообщить вам необходимую информацию, возможность графического отображения является существенным преимуществом. Графические дисплеи демонстрируют вам указатели курса, диаграмму слежения, более четкие характеристики и другую полезную информацию. Удобный постраничный интерфейс позволяет выбирать на дисплее GPS-приемника страницу с необходимой в данный момент информацией.
В настоящее время появились GPS-приемники с графическим дисплеем, которые позволяют отображать текущие координаты на фрагменте карты местности.
Существуют также некоторые модели GPS-приемников, вообще не имеющие собственного индикатора и предназначенные для использования в качестве датчика координат для компьютерной системы навигации. Эти же приемники часто используются в качестве сверхточных часов для систем, требующих строгой синхронности в работе аппаратуры, находящейся в удаленных точках.
Ряд приемников имеет встроенный стандартный интерфейс для связи с внешним оборудованием и вычислительными средствами, который используете в тех случаях, когда приемник работает в составе различных навигационных комплексов.
Для максимальной чувствительности, а следовательно точности, приемнику GPS нужен «чистый горизонт». Автомобиль, дремучий лес, пасмурная погода (дождь, снег) весьма сильно ослабляют уровень принимаемого сигнала, в самых неблагоприятных условия можно совсем «потерять» спутники. Чтобы этого не случилось, существуют внешние антенны, которые крепятся на крышу. И при покупке нужно отдавать предпочтение тем, у которых есть возможность подключения внешней антенны.
Наиболее удачным вариантом является использование удлинителя, позволяющего переставить на крышу автомобиля штатную антенну. Так можно избежать покупки дорогостоящей внешней антенны.
Все, что хранится в памяти GPS-приемника можно перенести в память компьютера, отредактировать и отправить обратно. Помимо этого, можно печатать и сохранять на диске для использования в дальнейшем - емкость памяти GPS - приемника все же не очень велика.
Можно обойтись и без использования электронных карт, проведя вечерок за вычислением координат и вбиванием в GPS основных точек предполагаемого маршрута (мосты, броды, просеки и другие важные ориентиры). Но карты на этом CD, позволяют делать большее. При использовании ноутбука в машине и покупке картриджа можно получить отображение вашего местоположения (маршрута) в реальном времени на экране.
Все функции которые были описаны, — это обобщение разных моделей GPS, примерный набор нормального, современного GPS-приемника.[1,3]
Похожие работы
... Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. М.: Госстандарт СССР. ГОСТ 31078-2002. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов. Типовое руководство. СТБ ИСО/МЭК 9126-2003. Информационные технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. СТБ ИСО/МЭК ТО ...
... потребностей предпринимателей (страховщиков). 2 Организация и управление международными автомобильными перевозками 2.1 Основные элементы управления транспортным процессом Транспортный процесс предприятия «Фомос» – совокупность организационно и технологически взаимосвязанных ...
... : ¾ температура, °С +25±10; ¾ относительная влажность воздуха, % 45...80; ¾ атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800. Так как блок интерфейсных адаптеров предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения ...
... , должна была показать уверенность Соединенных Штатов в своих технических возможностях и готовности к "звездной войне" сверхдержав. С легкой руки оппонентов этой системы "стратегическая оборонная инициатива президента" во всех переводах была названа стратегией "звездных войн". В основном демонстрационные испытания сводились к испытаниям длинноволновой инфракрасной аппаратуры, телескопов, ...
0 комментариев