GPS құрылғыларының жұмысы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

География және табиғатты пайдалану факультеті

Картография және геоинформатика кафедрасы

Геодезия және картография мамандығы

СӨЖ

Тақырыбы : GPS жүйесінде қолданылатын негізгі арналар

Орындаған: Тәжібаев Ә.

Тексерген: Джуламанов Т.

Алматы 2020

ЖОСПАРЫ:

I. Кіріспе . . . 3

II. Негізгі бөлім:

2. GPS жүйесінде қолданылатын негізгі арналар . . . 6

III. Корытынды . . . 8

IV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 9

Кіріспе

GPS дегеніміз - әлемдік орын анықтау жүйесі. GPS - тұрақты орбиталармен Жерді айналып жүрген 24 жасанды жер серігінің негізінде жұмыс істейді. Жердің кез-келген бөлігінде GPS құралы кемінде алты жасанды жер серігімен байланыста болады. GPS көлік жүйесінде, табиғи апаттарды бақылауда және әскери мақсаттарда қолданылады.

GPS-аралықты, уақытты және орналасу нүктесін анықтауға арналған навигацияның жерсерікті жүйесі. Жердің кез-келген жерінде, кез-келген ауа-райында, сонымен қатар ғаламшардың ғарыштық аймағында нысанның орны мен жүру жылдамдығын анықтап бере алады

GPS жүйесінде қолданылатын негізгі арналар

GPS - тің жалпы құрастырмасының принциптеріне негізгі үш құрама бөлік кіреді, ол сектор деген атау алған. Оларға: космостық сектор; бақылау және қадағалау секторы; қолдану секторы.

Барлық спутник саны:32 Іске қосылған спутниктер: 31 Жерден орташа биіктігі:22180. Жерді толық айналу уақыты:11 сағат 58 минут. GPS спутниктері өте төмен қуат деңгейлерінде сигналдарды жібереді. Спутниктік сигналдар тікелей сызықты талап етеді, осылайша сигналдар суды, топырақты, қабырғаларды немесе басқа кедергілерді ене алмайды. Бұл сигналдар бұлттан, шыныдан және пластиктен өтуі мүмкін, бірақ қатты заттардан өтпейді, ғимараттар мен таулар сияқты. NAVSTAR бақылаушы сегменті АҚШ-тың Қорғаныс министрлігімен бақыланады. Бақылаушы сегменті 5 моυиторинг станцияларынан тұрады. (Hawaii, Kwajalein [West Pacific], Ascension Island[South Atlantic], Diego Garcia [Indian Ocean], Colorado Springs), three Ground Antennas(Ascension Island, Diego Garcia, Kwajalein) and a Master Control Station (MCS) located at Schriever Air Force Base in Colorado. The main control is at Shriever AFB in Colorado Springs,
Colorado. Космостық секторға GPS жүйесінекіретін бүкіл құрама бөліктері жатады. Бұл жинақты көп жағдайда «жұлдызды бөлік» деп те атайды. Құрылғының спутнигінде орналасқан бұл жинақ берілген бөліктің міндетін атқара отырып, сонымен қатар Жерге радиосигналдардың жетуін қамтамасыз етеді, бұл жағдай спутниктер арасындағы ара қашықтық пен Жердегі бақылау пунктінің ара қашықтығын өлшеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар навигационды хабарламаларды жібереді, бұнда спутниктің эфемеридасы жайлы мәлімет болады, «жұлдызды бөлік» құрамына енетін бүкіл дерлік түзетулер мен альманах аталған сағатқа байланысты аталған кейбір түзетулер де және басқа да қосымша мағлұмдар алуға болады.
Бақылау және қадағалау секторы орталық (жүргізуші) стансасы және бүкіл Жер шары бойынша жан - жақта орналасқан бірнеше қадағалау стансаларынан тұрады, оның ішінде кейбіреулері жүктеме стансаларының да рөлін ойнайды. Бұл сектордың қалыптасуына негізгі мына мақсаттар орындалуын қажет етеді: Спутниктердің жұмыс істеуін қадағалау; Әрбір спутниктің эфемеридін және атмосфераның берілген моделі бойынша жүйелік түрде нақтылау; Әрбір спутникте орнатылған сағатты жөндеп отыру; Навигационды хабарламалардың жиі түрде жаңаруы; Әрбір спутниккке навигационды хабарламалардың жетуді ұйымдастыру.
Қолдану секторы кең қолданылатын қолданушылар құрылғыларын өзіне жинақтайды. Оның көмегімен спутниктерден радиосиганлдар қабылданады және құрылған негізден қорытынды нәтиже шығарылады. Бұл ақпарат бақылау пунктінің орнын және оған сәйкес нақты уақытты сипаттауға мүмкіндік береді, ал қозғалушы объектіні қабылдағыш құрылғыда орнатқанда, оның ығысу жылдамдығы мен қозғалыс бағыты сипатталады. Атап кетілген құрылғы(3-сурет) бұдан басқа бірқатар қосалқы шамашарттарды анықтауға мүмкіндік береді.

GPS қалай жұмыс істейді? Біздің жағдайда бұл мәселені қарастыру үшін GPS (4-сурет) қабылдағышының автономды жұмыс істеу әдісін қарастырамыз. Бірақ GPS - ті бақылау үшін де кез - келген әдіс болмасын қажет нәрселер де табылады. GPS амалдарының бәрі де спутниктен GPS қабылдағышына дейінгі ара қашықтықты өлшейді. Осындай қашықтықтарды қабылдағыш өзі анықтайды. Егер де сіз позицияның үш нүктесін және сол қашықтықтың анықталған қашықтықты білсеңіз, онда координаталарды оңай есептеуге болады. Спутниктегі центрі бар бір сфераны және оның спутниктен анықталатын нүктеге дейінгі ара қашықтығы радиусына тең екенін елестетіңіз. Екінші спутниктегі центрі бар екінші сфераны және олардың, сонымен қатар анықталатын нүктенің ара қашықтығын елестетіңіз. Бұл екі сфера қиылысуында сызықты береді. Егер үшінші спутниктен үшінші сфераны алсақ, онда анықталуға тиісті нүктенің позициясы шығады, себебі, үш сфераның қиылысуы нүктені береді. Қабылдағыш оны анықтай отырып, координаттарын есептеп, дисплейге шығарады. Төрт спутникті бақылай отырып қарағанда бұл есепті дұрыс шешуге көмектеседі. Кез - келген спутниктен қабылдағышқа дейінгі ара қашықтықты қарапайым қозғалыс ережесімен есептейді :

Қашықтық = Жылдамдық × Уақыт

Егер жылдамдық пен уақыт белгілі болса, онда қашықтықты табу қиынға соқпайды. Жылдамдық бұл жағдайда - радиосигналдардың жылдамдығы болып табылады. Радиотолқын 29 км секундына (186000 миль секундына) қозғалады. Уақыт деп, радиотолқындардың навигационды спутниктен GPS қабылдағышына дейінгі қозғалушы уақытты айтамыз.

4 - сурет GPS құрылғыларының жұмысы

Бұл әдісті қолданғанда позицияны анықтаудың нақты болу мүмкіндігі үлкен. Дегенмен, бірнеше қателіктердің болуы таңданарлық жайт емес, бұл қателіктер теориялыққа қатысты GPS позициясын бірден бірнеше ондық метрге дейін төмендетеді. Бұл қателіктерді міндетті түрде қарастыру керек, себебі, оларды білсек кейбір бізге қажет емес жағдайларға тап болмаймыз, соның арқасында GPS қабылдағышының нақты орнын таба аламыз. Осындай қателіктер қатарына жатады: Ионосфера мен атмосферадағы сигналдарды тежеу. Спутник және қабылдағыш уақытының нақты еместігі. Көпжолдылық. Нақтылық шамасының төмендеуі. Сайлаулыққа кіру рұқсаты (S/A) . Антифабрикалау (A-S) .

L1 және L2 алғашқы негізгі навигациялық сигналдар болып табылады. Бұл сигналдар кодтар, беру қорабы үшін тасымалдаушы ретінде жұмыс істейді.

L1 құрамында келесі 2 позициялау кодтары және навигациялық хабарлама бар:

-С/Α өрескел жинау

-P нақты код

-навигациялық хабар

L1 жиілігіндегі навигациялық хабарлама 3 түрлі ақпаратты қамтиды:

Кездейсоқ код- идентификацияланған код. Ол қандай спутник ақпаратты

жібергенін идентификациялайды.

L1 ақпарат түрлері ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.