Indholdsfortegnelse:
Video: Kom godt i gang med Z5 FPV Drone med GPS 2024
GPS står for Global Positioning System. En særlig radiomodtager måler afstanden fra din placering til satellitter, der kredser jordens radiosignaler. GPS kan identificere din position overalt i verden. Ganske cool, huh? Bortset fra at købe modtageren er systemet gratis for alle.
Du kan købe en billig GPS-modtager, stik nogle batterier i den, tænde den og presto! Din placering vises på skærmen. Intet kort, kompas, sextant eller sundial er påkrævet. Ligesom magi. Det er dog ikke rigtig magisk, men udviklet sig fra nogle store praktiske anvendelser af videnskab, der er samlet i løbet af de sidste 50 år.
Sådan fungerer GPS
GPS'ens kompleksitet er gennemsyret af matematik, fysik og ingeniørarbejde, men du behøver ikke være en raketforsker til at forstå, hvordan GPS fungerer. GPS består af tre dele:
- Satellitter
- Jordstationer
- Modtagere
Eyeing satellitter
I GPS-jargon er en satellit rumsegmentet. En konstellation af 24 GPS-satellitter (21 operationelle og 3 reservedele) kredser omkring 12.000 kilometer over Jorden. Satellitterne zoomer gennem himlen på omkring 7, 000 miles i timen. Det tager cirka 12 timer for en satellit at bane jorden helt og passere den nøjagtige samme plads cirka hver 24. time. Satellitterne er placeret, hvor en GPS-modtager kan modtage signaler fra mindst seks af satellitterne til enhver tid på ethvert sted på jorden (hvis intet forhindrer signalerne).
En satellit har tre nøgleværdier af hardware:
- Computer: Denne computer styrer sine fly og andre funktioner.
- Atomisk ur: Dette holder nøjagtig tid inden for tre nanosekunder (ca. tre milliardtedele sekund).
- Radiosender: Dette sender signaler til Jorden.
GPS-satellitter hjælper ikke kun dig med at blive fundet. Alle GPS-satellitter har siden 1980 haft NUDET sensorer. Nej, dette er ikke noget højteknologisk pornografi-detekteringssystem. NUDET er et akronym for NUclear DETonation; GPS-satellitter har sensorer til at registrere atomvåbeneksplosioner, vurdere truslen om atomangreb og hjælpe med at evaluere skade på atomvåben.
De soldrevne GPS-satellitter har en begrænset levetid (ca. 10 år). Når de begynder at mislykkes, aktiveres reservedele eller nye satellitter sendes til kredsløb for at erstatte de gamle. Dette giver regeringen mulighed for at opgradere GPS-systemet ved at sætte hardware med nye funktioner i rummet.
GPS-satellitter sender to typer radiosignaler: C / A-kode og P-kode. Grov Acquisition (C / A-kode) er den type signal, som forbruger GPS-enheder modtager. Præcisionskode (P-kode) giver meget præcis placeringsinformation. P-kode er svært at marmelade og spoof. Det amerikanske militær er den primære bruger af P-kode-transmissioner, og den bruger en krypteret form for dataene, så kun særlige modtagere kan få adgang til oplysningerne.
Overdækning af jordstationer
Jordstationer er styringssegmentet for GPS. Fem ubemandede jordstationer rundt om i jorden overvåger satellitterne. Oplysninger fra stationerne sendes til en masterkontrolstation - CSOC (Consolidated Space Operations Center) ved Schriever Air Force Base i Colorado - hvor dataene behandles for at bestemme hver satellits efemer og tidsfejl.
En efemeri er en liste over de forudsagte positioner af astronomiske legemer som planeterne eller månen. Ephemerider (flertalet af ephemeris ) har eksisteret i tusindvis af år på grund af deres betydning i celestial navigation. Ephemerider er sammensat til at spore positionerne for de mange satellitter, der kredser jorden.
De behandlede data sendes til satellitterne en gang dagligt med jordantenner placeret over hele verden. Det er ligesom at synkronisere en personlig digital assistent (PDA) med din personlige computer for at sikre, at alle dataene synkroniseres mellem de to enheder. Da satellitterne har små indbyggede raketter, kan CSOC styre dem for at sikre, at de forbliver i en korrekt bane.
GPS-modtagere
Enhver, der har en GPS-modtager, kan modtage satellitsignalerne for at bestemme, hvor han eller hun er placeret. Forbrugerne kan købe praktiske GPS-modtagere i sportsforretninger. De er nemme at bruge og er for det meste rettet mod rekreative og andre anvendelser, som ikke kræver et højt niveau af positionspræcision. De tre største producenter på markedet for forbrugere GPS er Garmin, Magellan og Lowrance. Forbruger GPS-modtagere er rimeligt prissat, fra mindre end $ 100 til $ 400 i USA.
Hvor præcis er en GPS-modtager?
Forventer, at din GPS-enhed skal være præcis inden for 49 fod (det er 15 meter for metrisk-savvy folk) ifølge myndighederne og GPS-modtageren. Hvis din GPS rapporterer, at du er på et bestemt sted, kan du være rimeligt sikker på, at du er inden for 49 fod af det præcise sæt koordinater.
GPS-modtagere fortæller dig, hvor præcist din position er. Baseret på kvaliteten af de satellitsignaler, som enheden modtager, viser skærmen den estimerede nøjagtighed i fod eller meter. Nøjagtigheden afhænger af
- Modtager placering
Obstruktioner, der blokkerer satellitsignaler
Selvom GPS-modtagere af en undersøgelse kan give en nøjagtighed på mindre end to centimeter, er de meget specialiserede og dyre, kræver meget træning og aren ' t meget bærbar. Deres nøjagtighed er opnået med DGPS og efterbehandling af indsamlede data for at reducere positionsfejl. Den gennemsnitlige GPS-bruger behøver ikke dette præcisionsniveau.
Skyer, regn, sne og vejr reducerer ikke styrken af GPS-signaler nok til at reducere nøjagtigheden.Den eneste måde, hvorpå vejret kan svække signaler, er, når der opstår en betydelig mængde regn eller sne på GPS-modtagerantenne eller på en overliggende træhætte.
