¿Cuál es la definición de GPS?
Navegación por satélite GPS
(Sistema de posicionamiento global) El Sistema de posicionamiento global (GPS) es una nueva generación de sistema de posicionamiento y navegación por satélite espacial desarrollado conjuntamente por el Ejército, la Armada y el Aire de los EE. UU. Fuerza en los años 1970. Su objetivo principal es proporcionar servicios de navegación global, en tiempo real y en cualquier clima para las tres áreas principales de tierra, mar y aire, y se utiliza para algunos fines militares, como la recopilación de inteligencia, el monitoreo de explosiones nucleares y las comunicaciones de emergencia. un componente importante de la estrategia estadounidense de dominio global. Después de más de 20 años de investigación y experimentos y un costo de 30 mil millones de dólares, en marzo de 1994 se habían desplegado 24 constelaciones de satélites GPS con una tasa de cobertura global del 98%.
El Sistema de Posicionamiento Global consta de tres partes: (1) La parte de control terrestre, que consta de la estación de control principal (responsable de gestionar y coordinar el trabajo de todo el sistema de control terrestre), la antena terrestre ( bajo el control de la estación de control principal, consiste en inyectar mensajes de búsqueda en satélites), estaciones de monitoreo (centros automáticos de recolección de datos) y sistemas auxiliares de comunicación (transmisión de datos (2) la parte espacial, compuesta por 24 satélites, distribuidos); en 6 aviones; (3) parte de dispositivos de usuario, compuesta principalmente por receptor GPS y antena satelital.
Las características principales del sistema de posicionamiento global: (1) Todo clima; (2) Cobertura global; (3) Velocidad y sincronización tridimensionales de alta precisión (4) Rápido y que ahorra tiempo; y eficiente: (5) Amplia gama de aplicaciones Función.
Los principales usos del Sistema de Posicionamiento Global: (1) Aplicaciones terrestres, que incluyen principalmente navegación de vehículos, respuesta de emergencia, observación de la física atmosférica, exploración de recursos geofísicos, estudios de ingeniería, monitoreo de deformaciones, monitoreo del movimiento de la corteza terrestre y municipal. control de planificación, etc.; (2) aplicaciones marinas, incluida la determinación de la mejor ruta de viaje de los buques transoceánicos, despacho y navegación de buques en tiempo real, rescate marítimo, búsqueda de tesoros marinos, estudios hidrogeológicos, posicionamiento de plataformas marinas, aumento del nivel del mar y monitoreo de caídas, etc.; (3) aplicaciones aeroespaciales, incluida la navegación de aeronaves, control de actitud por teledetección aérea, determinación de órbitas de satélites de órbita baja, guía de misiles, rescate de aviación y detección de protección de naves espaciales tripuladas, etc.
Existen muchos tipos de receptores satelitales GPS, los cuales se dividen en tipo geodésico, tipo estación total, tipo cronometrado, tipo portátil y tipo integrado según el modelo, según el uso, se dividen en; tipo montado en vehículo, tipo montado en barco, tipo aerotransportado, espacial y misil.
Después de más de 20 años de práctica, se ha demostrado que el sistema GPS es un sistema multifuncional global, de alta precisión, para todo clima y para radionavegación, posicionamiento y cronometraje. La tecnología GPS se ha convertido en una industria internacional de alta tecnología con múltiples campos, múltiples modos, múltiples usos y múltiples modelos.
Principio del GPS
24 Los satélites GPS orbitan la Tierra en un ciclo de 12 horas a una altitud de 12.000 kilómetros sobre el suelo, de modo que en cualquier momento, la posición en el suelo es Se pueden observar más de 4 satélites en cualquier punto al mismo tiempo.
Dado que se conoce con precisión la posición del satélite, en las observaciones GPS podemos obtener la distancia del satélite al receptor usando la fórmula de distancia en coordenadas tridimensionales y usando 3 satélites, podemos formar. 3 ecuaciones y resuelve Obtener la ubicación del punto de observación (X, Y, Z). Considerando el error entre el reloj del satélite y el reloj del receptor, en realidad existen cuatro incógnitas, X, Y, Z y el error del reloj. Por lo tanto, es necesario introducir un cuarto satélite para formar cuatro ecuaciones a resolver, para obtener el. punto de observación Latitud, longitud y elevación.
De hecho, el receptor a menudo puede bloquear más de 4 satélites. En este momento, el receptor se puede dividir en varios grupos según la distribución de la constelación de satélites, cada grupo tiene 4 satélites y luego el algoritmo con. Se selecciona el error más pequeño. Se utiliza un conjunto para el posicionamiento, lo que aumenta la precisión.
Debido a errores en las órbitas y relojes de los satélites, la influencia de la troposfera y la ionosfera atmosféricas en las señales y las políticas de protección de las SA creadas por el hombre, la precisión de posicionamiento del GPS civil es de sólo 100 metros. Para mejorar la precisión del posicionamiento, la tecnología GPS diferencial (DGPS) se usa comúnmente para establecer una estación base (estación diferencial) para observaciones GPS. Las coordenadas precisas conocidas de la estación base se usan para comparar con los valores de observación para obtener una. número de corrección y publicarlo al público. Una vez que el receptor recibe el número de corrección, lo compara con su propio valor de observación para eliminar la mayoría de los errores y obtener una posición más precisa.
Los experimentos muestran que utilizando GPS diferencial, la precisión del posicionamiento se puede mejorar a 5 metros.
Perspectivas GPS
Debido a las características de medición automática, de alta precisión y para todo clima de la tecnología GPS, como método de medición avanzado y nueva productividad, se ha integrado en el mercado nacional. Construcción económica y defensa nacional. Diversas áreas de aplicación en construcción y desarrollo social.
Con el fin de la Guerra Fría y el auge de la economía global, el gobierno de Estados Unidos anunció que de 2000 a 2006, bajo la premisa de garantizar que la seguridad nacional de Estados Unidos no se vea amenazada, cancelará la política de las SA. y la precisión de las señales civiles GPS será la más alta a nivel mundial. Mejorada en 10 días, la precisión del posicionamiento de un solo punto utilizando códigos C/A se ha incrementado de 100 metros a 20 metros. Esto promoverá aún más la aplicación de la tecnología GPS. mejorar la productividad, la eficiencia operativa, el nivel científico y la calidad de vida de las personas, y estimular el desarrollo del mercado GPS. Según las predicciones de los expertos pertinentes, en los Estados Unidos, el mercado de sistemas de navegación GPS para automóviles alcanzará los 3.000 millones de dólares estadounidenses después del año 2000, mientras que en mi país, el mercado de navegación para automóviles también alcanzará los 5.000 millones de yuanes. Se puede observar que las perspectivas de aplicación del mercado de la tecnología GPS son muy prometedoras.