위성 위치 확인 시스템 (Global Positioning System)은 미국 국방성이 제정 한 위성 항법 시스템으로 지구의 궤도에 24 개의 위성으로 구성된 네트워크입니다. 인공위성은 약 12,000 마일에서 지구를 궤도에 진입하고, 태양열로 작동하며, 50 와트만의 신호를 전송하고, 시간당 약 7000 마일의 속도로 이동합니다. GPS 시스템은 원래 군용으로 만 사용되었지만 1980 년대에 정부는 민간용을 허용하기로 결정했습니다. 인공위성은 24 시간마다 지구의 완전한 궤도를 만들고 서로 같은 거리를두고 있습니다..
GPS 작동 원리
이제 대부분의 장비 정보를 다뤘으니 GPS가 무엇을 할 수 있는지, 왜 그런 기술이 필요한지 이야기 해 봅시다. GPS 시스템은 트래커를 부착 할 수있는 위성 추적을 허용합니다. GPS 시스템은 지구상의 어느 곳에서나 약 15m 이내에 있습니다. 이것은 놀라운 기술이지만 아직 일반 소비자에게는 비교적 새로운 기술입니다.
이 시스템의 작동에서의 트릭은 신호의 추적과 신호의 전송 지연 및 대기 변화를 고려한 공식을 사용하는 것입니다. GPS를 위해 일종의 숫자 게임을 제공하는 데 사용할 수있는 다른 위성이 있기 때문에 GPS를 사용하여 매우 명확한 위치를 결정할 수 있습니다.
GPS를 사용하여 수집 할 수있는 다른 정보는 무엇입니까? 속도, 베어링, 트랙, 주행 거리, 목적지까지의 거리, 일출 및 일몰과 같은 기타 정보. 이것은 꽤 놀라운 작품입니다.이 GPS가 어떻게 생겨 났을까요??
국방부는 원래 군사 목적으로 만 작업을 위임했습니다. 그러나 1980 년대에는 소비자와 상업 산업이 크게 이익을 얻고 군대에 대한 보안 문제는 거의 없거나 전혀 없다고 결정되었습니다. 군인과 민간인 모두 신호 통신을 위해 두 개의 저주파수 채널을 사용합니다. 민간인 GPS는 1575 MHz의 주파수에서 L1을 전송합니다. 대부분의 신호는 시력으로 이동하지만 견고한 건물이나 구조물을 통해 전달하지 않습니다..
이를 일반 소비자가 이해하고 이해할 수있는 것으로 이해하기 위해, 우리가 구매하는 많은 자동차에 들어있는 통신 시스템 인 OnStar는 비상 사태시 사용자 위치를 결정하기 위해 이와 같은 기술을 활용합니다. 우리는 차가 시작되지 않고 OnStar 버튼을 누를 때까지 GPS 시스템과 이점에 대해 생각하기 위해 자주 멈추지 않습니다 ... 그리고이 멋진 목소리는 :이것은 OnStar입니다. 어떻게 우리가 도울 수 있습니까? 너는? :Gps 작동 원리 GPS (Global Positioning System)가 작동하는 방법에는 5 가지 열쇠가 있습니다.
삼각 측량
측정 거리
완벽한 타이밍 얻기
위성 위치
오류 수정
접두사 tri-는 3을 의미합니다. 따라서 삼각 측량은 3 개의 위성으로부터의 거리를 측정하는 것을 의미합니다. 정확한 위치를 결정하기 위해 이론적으로 네 번째 위성 또는 측정이 필요하지만 세 개의 위성이 두 개의 가능한 위치를 결정할 수 있으며 두 위치 중 하나 또는 측정은 이론적으로 불가능합니다. 그러므로 네 번째 측정은 하나의 모호함 때문에 세 가지 위성에 의해 도달 된 두 가지 가능성 때문에 필요하지 않습니다..
위성은 오른쪽으로 움직입니다. 3 개의 물체가 움직일 때 어떻게 거리를 측정 할 수 있습니까??
답은 쉽습니다 - 수학과 과학! 거리는 신호가 위성에서 수신기로 전송되는 데 걸리는 시간을 측정하여 찾습니다. 기본적으로 빛의 속도. 그래서 그것은 측정 부분을 설명합니다 - 타이밍 부분은 어떻습니까??
다시 말하지만, 그것은 과학과 수학에 사용 된 수학 방정식을 기반으로합니다. 의사 랜덤 코드 (Pseudo Random Code)라고하는 신호가 수신기와 위성에서 재생됩니다. 위성으로부터의 신호는 수신기로 이동해야하기 때문에 지연됩니다 (이미 동일한 코드를 재생 중입니다). 두 코드가 모두 들리면 동시에 같은 시점에 있지 않기 때문에 모든 문자가 깨져 버릴 것입니다. 수신기는 위성에서 오는 코드보다 앞서거나 빠를 것입니다. 수신기가 신호를 조정하는 데 필요한 양은 거리 또는 타이밍이 계산되는 방식입니다. 코드가 수신기에 도달하는 데 걸리는 시간에 빛의 속도와 거리가 같은 시간을 곱해야합니다. 매혹적인!
까다로운 부분 (이미 까다로운 부분이 아님)은 타이밍입니다. 정확하게 계산하려면 수신기와 위성이 완벽하게 동기화되어야합니다. 우리가 위성과 거대한 차이와 놀랄만 한 빛의 속도를 다루고 있기 때문에 타이밍의 지연은 커다란 오류를 만듭니다. 인공위성에는 원자 시계가있어 매우 정확한 타이밍을냅니다. 수신기로는 이것이 가능하지 않기 때문에, 불일치를 수정할 수있는 네 번째 위성 측정이 수행됩니다. 이는 차례로 타이밍 오류를 발생시키지 않습니다..
인공위성은 우주에서 아주 높기 때문에 (우리의 대기권 밖에서) 그들은 매우 예측 가능한 궤도를 달립니다. 국방부는이 궤도를 감시하고 어떤 신호가 울퉁불퉁하면 위성에 신호를 전송하여 잘못된 정보를 수정합니다. 따라서 위성 찾기는 쉬운 부분입니다..
지금까지 GPS에 관해 언급 한 모든 것이 변수 또는 내장 오류를 가지고 있기 때문에 이러한 오류를 제거하거나 수정해야합니다. 대기의 수학 변수를 통해 위성 상태 및 신호 오류를 조정할 수 있습니다..
즉, GPS가 작동하는 방식은 우주에서 공전하는 3 개의 위성에 신호를 쏘는 것입니다. 과학 및 수학 방정식으로 인해 GPS 시스템은 거리, 시간 또는 위치와 관련된 모든 것을 계산할 수 있습니다..
GPS의 발전으로 우리는 기본적인 위치를 결정하고, 한 위치에서 다른 위치로 이동하고, 사람과 사물의 움직임을 모니터링하고, 세계의지도를 만들고, 세계에 정확한 타이밍을 가져올 수있었습니다.