Wie funktioniert das? | Satelliten-Navigationssystem
Source:Die Idee der Schaffung eines Satellitennavigationssystem geboren in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts. Amerikanische Wissenschaftler unter der Leitung von Richard Кершнером beobachteten Signal, das von der sowjetischen Satelliten wurde festgestellt, dass durch Doppler-Effekt die Frequenz des empfangenen Signals steigt bei der Annäherung der Satelliten und vermindert wird, wenn der Ferne. Damit, genau zu wissen, Ihre Position auf der Erde, können Sie Messen die Position und Geschwindigkeit des Satelliten, und Umgekehrt, die Kenntnis der Position des Satelliten, kann eine eigene Geschwindigkeit und Koordinaten.
Die Ersten Schritte wurden unternommen, um die GPS von den Amerikanern im Jahr 1964 mit dem Start des Satelliten nach dem Programm Timation auf der Erdumlaufbahn. Zunächst GPS konzipiert als militärische Technologie, aber im Laufe der Arbeit das System entscheiden, für zivile Zwecke. Dazu wurde ein spezieller Algorithmus reduziert die Genauigkeit. Die sowjetischen Wissenschaftler mit der Arbeit der heimischen GLONASS in 76 Jahr. Ursprünglich hatte Sie auch nur militärischen Zwecken.
Navigationssystem besteht aus drei großen Segmenten: Space, Manager und user. Space vertreten durch 32-mja von den Satelliten an die GPS-und 28-TEN bei GLONASS, drehen auf der mittleren Erdumlaufbahn. Geschäftsführender Segment besteht aus mehreren Messstationen und terrestrischen Antennen, korrigierende Informationen zur Anordnung von Objekten. Die Satelliten senden ein Signal aus dem Weltraum, und alle Empfänger verwendet dieses Signal zur Berechnung seiner Position im Raum durch Koordinaten in Echtzeit. Für diesen Empfänger muss das Signal von mindestens drei (und vorzugsweise vier) Satelliten.
GPS-Satelliten umkreisen die Erde auf 6 kreisförmigen Orbital-Bahnen über 4 Satelliten in jedem auf der Höhe 20 180 km Pro Star Tag Begehen Sie zwei volle Runde um die Erde. Die Umlaufbahn des Satelliten von GLONASS im Gegensatz zu GPS befindet sich auf einer Höhe von 19 400 km für eine präzise Nutzung in den nördlichen und südlichen Polarregionen.
Die Satelliten kontinuierlich senden ein Signal auf die gesamte verfügbare Oberfläche des Planeten mit Informationen über Ihre Position und Zeit auf der eigenen Uhr. Sie nehmen nicht die Daten über alle Geräte-Receivern. Der Empfänger erhält die Koordinaten des Satelliten und Informationen über die Sendezeit der Signale und berechnet den Abstand zu jedem Satelliten. Dies wird vom Programm durch Multiplikation der Lichtgeschwindigkeit mit der Differenz zwischen der Zeit des Empfangs und der Zeit zum senden eines Signals.
Die Aufgabe wird durch die Tatsache kompliziert, dass die Zeit auf der Uhr des empfangenden Geräts stimmt nicht mit dem, was zeigen die Uhren der Satelliten. Darüber hinaus, Satelliten anfällig für Effekte des relativistischen Verzerrung von Zeit und Schwerkraft. Auf einer Höhe von 20 000 Kilometern ist die Schwerkraft schwach genug, und die Satelliten bewegen sich mit großer Geschwindigkeit. Aufgrund dieser Effekte die Uhr muss man korrigieren auf 38 Millisekunden pro Tag. Wenn nicht, dann ist der Messfehler bei der Bestimmung der Koordinaten auf der Erde beträgt etwa 10 km entfernt!
Berechnen Sie den Abstand zu jedem von drei oder vier Satelliten, Empfänger analysiert die empfangenen Daten und bestimmen Ihren genauen Standort.
Die Nachteile der Navigationssysteme ist, dass unter bestimmten Bedingungen ein Signal von den Satelliten kann der Empfänger nicht erreichen: zum Beispiel im Keller oder Tunnel. Auch das Niveau der Aufnahme verschlechtern kann wegen der großen Wolkendecke und magnetische Stürme.
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