GPS – kuka, mitä, missä?
Digital Skipper |27/07, 2021
Mikä GPS on
Olette kaikki kuulleet sen mainittavan useammin kuin haluatte myöntää, mutta mitä GPS on?
GPS tarkoittaa Global Positioning System -järjestelmää, ja sitä ylläpitää Yhdysvaltain hallitus. Järjestelmän nimi oli alun perin Navstar GPS. Sitä operoi Yhdysvaltain avaruusvoimat (USSF). GPS-järjestelmä on satelliittipohjainen radionavigointijärjestelmä (RNSS) ja yksi Global Navigation Satellite Systems (GNSS) -järjestelmistä. Useat erilaiset järjestelmät kerääntyvät yhteen muodostamaan GNSS:n, josta keskustellaan myöhemmin...
GPS, joka tällä hetkellä koostuu useista aktiivisista kiertoratasatelliiteista, käyttää enimmäkseen maailman n:ttä satelliittinavigointijärjestelmää, ja yksinkertaisesti sanottuna GPS on navigointijärjestelmä, joka koostuu satelliiteista, vastaanottimista ja monimutkaisista laskelmista sijainnin, nopeuden (nopeuden) ja aikatietojen määrittämiseksi. Satelliitit on sijoitettu ja kiertävät siten, että näkyvissä on yleensä aina vähintään 6 satelliittia, vaikka tämä ei ole mahdollista 100 % ajasta.
Sijainnin määrittämiseen tarvitaan vähintään 3 satelliittia, koska sijainti määritetään Trilaterationin avulla. Tämä eroaa triangulaatiosta, koska trilateraatio mittaa vain etäisyyttä, ei kulmia.
Ensin; Trilateration
Vaikka sijainnin määrittämiseen tarvitaan vain kolme satelliittia, neljättä käytetään kolmen muun datan "validointiin" ja tarkkuuden parantamiseen. Etäisyys lasketaan mittaamalla aika, joka GPS-vastaanottimella kuluu signaalin saapumiseen satelliitista seuraavalla yhtälöllä: Signaalin aikaviive * Valon nopeus = Etäisyys
Tietenkin tälle jotta se olisi mahdollista, GPS-vastaanottimessa on oltava sisäinen kello tapana mitata aikaeroa. Valitettavasti satelliiteilla on erittäin tarkat atomikellot, kun taas GPS-vastaanottimissa, kuten matkapuhelimessasi, ei ole. Kolmen satelliitin ensimmäisissä approksimaatioissa aikasiirtymä/siirtymä katsottaisiin nollaksi, mutta neljäs satelliitti tarjoaa lisäetäisyysmittauksen, joka puolestaan mahdollistaa tarkan aikasiirtymän laskemisen. Tämän etuna on, että GPS-vastaanottimen ajat ovat erittäin tarkkoja, eli kun aika on "viimeinen päällä" se ei luiskahda aikakorjauksesta. Neljä satelliittipaikannusta ovat paljon tarkempia kuin kolme satelliittipaikannusta.
Neljäs satelliitti voi myös käytetään siirtämään sijainnin korjausta 2-ulotteisesta 3-ulotteiseen korjaukseen, joka antaa vastaavan arvon.
Mikä on GNSS?
Mikä on GNSS?
strong>Termi, jonka näet usein katsoessasi GPS-laitteet ovat GNSS. Global Navigation Satellite System (GNSS) on useiden satelliittipaikannusjärjestelmien yhdistelmä. Tämä järjestelmä sisältää kansainväliset järjestelmät, kuten GPS (USA), GLONASS (Venäjä), Galileo (EU), BeiDou (Kiina), IRNSS (Intia) ja QZSS (Japani).
Ävaikka näet GPS mainitaan usein Koska GPS on yleisin järjestelmä ja tunnetuin lyhenne, se on osa GNSS:ää. Joten mitä tämä tarkoittaa vastaanottimien ja laitteiden suhteen?
GPS-vastaanottimet/laitteet eroavat GNSS-vastaanottimista/-laitteista. GPS-vastaanotin toimii vain satelliittien ollessa päällä GPS-järjestelmä, vaikka GNSS-vastaanottimet voivat toimia yhden tai useamman yllä mainitun järjestelmän kanssa, GPS ja GLONASS ovat yleisimmät.
GNSS-yksiköt ovat yleensä aina tarkempia. johtuen siitä, että näkyvissä on enemmän satelliitteja, mikä parantaa sijaintia ja aikatarkkuutta. Mutta GNSS-yksiköt ovat kalliimpia ja käytetty laitteisto on erilainen. GNSS toimii suurempi taajuusalue kuin GPS.
Satelliittinavigointijärjestelmät voivat kärsiä useista ongelmista, jotka voivat haitata suorituskykyä. Pääsyylliset tähän ovat:
- fyysiset esteet. Nämä ovat satelliittinavigointijärjestelmien suurin ongelma. Vuoret, metsät, korkeat rakennukset voivat aiheuttaa esteitä signaaleille, mikä voi johtaa heijastumiseen ja signaalin estymiseen, mikä johtaa epätarkkuuksiin ja virheisiin.
Virheelliset laskelmat. - Jotkin laitteet eivät ehkä ole oikein konfiguroituja tai huollettu laitteisto, mikä tarkoittaa numeerisia virheitä ja tarkkuusvirheitä, vaikka tämä on harvinaista.
- Huonot sääolosuhteet, kuten myrskypilvet ja aurinkomyrskyt, voivat vaikuttaa näihin järjestelmiin. Ionosfäärin ajautuminen on merkittävä tekijä satelliittinavigointivirheissä, mutta tämä voi vaihdella riippuen; tiheys ja aika ympäri vuorokauden.
- Satelliittiviihdettä. Joskus satelliitteja voidaan ohjata tai siirtää offline-tilaan huoltoa varten, mikä voi tilapäisesti aiheuttaa virheellisiä tietoja. Tämä on enemmän ongelma riippumattomissa järjestelmissä, kuten GPS tai GLONASS, pikemminkin GNSS.
- Keinotekoiset/keinotekoiset häiriöt. Laitteet, kuten häirintälaitteet ja roistolaitteet, voivat aiheuttaa ongelmia satelliittinavigointijärjestelmille. Nykyinen edistynyt satelliittinavigointijärjestelmän signaalien sukupolvi on paljon vähemmän herkkä häiriöille paremman signaalin suojauksen vuoksi.
Mitä tämä tarkoittaa veneelleni?
Sijainti järjestelmä on ratkaiseva veneen turvallisuuden ja toiminnan kannalta. Niitä on kaksiå Tärkeimmät opastuspisteet GPS-laitteen käyttämiseen.
- Turvallisuus
- Navigointi muiden laitteiden kanssa
GPS-tiedot voivat olla hengenpelastaja, kun olet ulkona; meri. Suurin syy GPS-tietojen saamiseen on hätätilanne, kun sinun on otettava yhteyttä rannikkovartiostoon VHF-laitteellasi. VHF voi vastaanottaa sijaintitietoja ja käyttää DSC:tä (Digital Selective Calling), joka lähetetään sitten rannikkovartiostolle, mikä antaa heille tarkan sijainnin määrityksen sinulle ja veneellesi. Tämä on hengenpelastustoiminto ja sitä pidetään välttämättömänä; a båt.
Toinen syy olla GPS päälläå veneesi on suunniteltu navigointiin huonoissa olosuhteissa tai vaarallisissa olosuhteissa. Jos olosuhteet ovat huonot tai sinun on navigoitava kotiin kautta yöllä GPS-toiminto tai karttaplotteri voi todistaa arvonsa. Tämän lisäksi tiettyjä paikkoja voidaan tallentaa reittipisteiksi. Reittejä voidaan luoda reittipisteiden avulla. Näitä reittejä voidaan sitten seurata junassa olevalla autopilotilla, mikä luo puoliautonomisen navigointijärjestelmän. Sanon puoliautonominen, koska on olemassa mahdollisia vaaroja, kuten muita veneitä ja kiviä, jotka vaativat manuaalista syöttöä, koska autopilotti ei yksin voi välttää niitä.
Herkeempi, mutta erinomainen syy käyttää GPS är; hälytys. Jotkut GPS-/karttaplotterit antavat sinulle mahdollisuuden asettaa hälytyksiä, kuten ankkurihälytyksiä. Ankkurivarsi voidaan asentaa virtuaaliseksi aitaksi veneesi ympärille; tietty etäisyys. Jos veneesi tai ankkuri ajautui pois tästä "esteestä", hälytys kuuluu ja näyttää varoitusviestin.
Miten tuotteemme liittyvät tähän?
> vahvat
GPS-laitteet ovat saatavilla sekä NMEA 0183- että NMEA 2000 -tuotteina. Yleinen skenaario on, että veneessä on olemassa vanha NMEA 0183 GPS, mutta NMEA 2000 -verkko, jossa on MFD:t/karttaplotterit tietojen näyttämistä varten. Tämä on NGW-1 Bi -Directional -muunnosyhdyskäytävämme tulee sisään. NGW-1 muuntaa GPS:stäsi lähetetyt NMEA 0183 -lauseet NMEA 2000 PGN:ksi kaikkien N2K-verkkosi laitteiden nähtäväksi. Tämä on paljon kustannustehokkaampi ratkaisu kuin 0183 GPS:n korvaaminen uudella NMEA 2000 -yksiköllä.
Teknologian kehittyessä erittäin nopeasti, ajotietokoneet ja mainitut laitteet, kuten iPadin tavallinen på ; vene. Onneksi tarjoamme ratkaisun tietosi molemmille. Jos haluat, että verkkosi NMEA 2000 -tiedot lähetetään PC-sovellukseen, kuten Maxsea Time Zero, tai omaan NMEA Reader -ohjelmistoomme, är NGT-1 NMEA 2000 Gateway täydellinen ratkaisu. Yksikkö voi vastaanottaa kaikki tällä hetkellä saatavilla olevat PGN:t ja siirtää ne NMEA 2000 PC-sovellukseen. Koska tämä laite on kaksisuuntainen, voit myös lähettää NMEA 2000 PGN:n PC-sovelluksesta takaisin verkkoon Actisense W2K-1 tuotteen, jonka haluat täällä. Yhdyskäytävämme on yhdistetty NMEA 2000 -verkkoosi että se voi vastaanottaa minkä tahansa NMEA 2000 PGN:n. Tämä laite voidaan liittää oheislaitteeseen Wi-Fi-yhteyden kautta, jolloin dataa voidaan lähettää ja vastaanottaa. Koska useimmat mobiilisovellukset käyttävät tietomuotona NMEA 0183:a, W2K-1:tä voidaan käyttää niiden kanssa, koska se sisältää saman muunnosmoottorin kuin NGW-1. Yleisiä sovelluksia, kuten OpenCPN ja Navionics, on kokeiltu ja testattu kolmen yhdyskäytävän kanssa.