GPS – qui, quoi, où ?

Digital Skipper |27/07, 2021

Qu'est-ce que le GPS
Vous l'avez tous entendu mentionné plus de fois que vous ne voulez l'admettre, mais qu'est-ce que le GPS ?

GPS signifie Global Positioning System et est géré par le gouvernement américain. Le système s’appelait à l’origine Navstar GPS. Il est exploité par la Force spatiale des États-Unis (USSF). Le système GPS est un système de radionavigation par satellite (RNSS) et fait partie des systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS). Plusieurs systèmes différents s'accumulent pour former le GNSS qui sera discuté plus tard...

Le GPS, qui se compose actuellement de plusieurs satellites orbitaux actifs, utilise principalement le nième système de navigation par satellite au monde, et en termes simples, le GPS est un système de navigation composé de satellites, de récepteurs et d'un complexe calculs pour déterminer l'emplacement, la vitesse (vitesse) et les données temporelles. Les satellites sont positionnés et orbitent sur de sorte qu'il y a généralement toujours au moins 6 satellites en vue, bien que cela ne soit pas possible 100 % du temps.
Au moins 3 satellites sont nécessaires pour fournir une localisation, car l'emplacement est déterminé par trilatération. Cela diffère de la triangulation, car la trilatération ne mesure que la distance, pas les angles.

Premièrement ; Trilatération

Alors que trois satellites seulement sont nécessaires pour déterminer une position, un quatrième est utilisé pour "valider" les données des trois autres et améliorer la précision. La distance est calculée en mesurant le temps qu'il faut au signal pour arriver du satellite par le récepteur GPS à l'aide de l'équation suivante : Délai du signal * Vitesse de la lumière = Distance

Bien sûr, pour cela être il est possible que le récepteur GPS doive disposer d'une horloge interne pour mesurer le délai. Malheureusement, les satellites ont des horloges atomiques de haute précision, contrairement aux récepteurs GPS comme votre téléphone portable. Dans les premières approximations des trois satellites, le décalage temporel/déplacement serait considéré comme nul, mais le quatrième satellite fournit une mesure de distance supplémentaire, ce qui permet à son tour de calculer une distance exacte. délai. L'un des avantages est que l'heure du récepteur GPS est extrêmement précise, ce qui signifie que lorsque l'heure est « dernière mise » il ne perdra pas le temps fixé. Quatre relevés de position par satellite sont beaucoup plus précis que trois relevés par satellite.
Le quatrième satellite peut également est utilisé pour déplacer le repère de position d'un repère bidimensionnel à un repère tridimensionnel, ce qui donne une valeur équivalente.

Qu'est-ce que le GNSS ?

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Un terme que vous voyez souvent lorsque vous regardez Les appareils GPS sont GNSS. Le système mondial de navigation par satellite (GNSS) est une combinaison de plusieurs systèmes de positionnement par satellite. Ce système comprend des systèmes internationaux tels que GPS (États-Unis), GLONASS (Russie), Galileo (UE), BeiDou (Chine), IRNSS (Inde) et QZSS (Japon).

Ämême si vous pouvez voir Le GPS est souvent mentionné sur Parce qu'il s'agit du système le plus répandu et de l'acronyme le plus connu, le GPS fait partie du GNSS. Alors, qu'est-ce que cela signifie en termes de récepteurs et d'appareils ?

Les récepteurs/appareils GPS sont différents des récepteurs/appareils GNSS. Un récepteur GPS ne fonctionne qu'avec des satellites allumés Le système GPS, bien que les récepteurs GNSS puissent fonctionner avec un ou plusieurs des systèmes ci-dessus, le GPS et le GLONASS sont les plus courants.

En règle générale, les unités GNSS seront toujours plus précises ; en raison du fait qu'il y a plus de satellites en vue, ce qui entraîne une plus grande précision de position et de temps. Mais les unités GNSS sont plus chères et le matériel utilisé est différent. Le GNSS fonctionne sur une plage de fréquences plus large que le GPS.

Les systèmes de navigation par satellite peuvent souffrir de plusieurs problèmes qui peuvent nuire aux performances. Les principaux coupables sont :
Les obstacles physiques. C’est le plus gros problème des systèmes de navigation par satellite. Les montagnes, les forêts et les immeubles de grande hauteur peuvent tous créer des obstacles aux signaux, ce qui peut entraîner des réflexions et un blocage du signal, entraînant des inexactitudes et des erreurs de calcul.
Erreurs de calcul.
Certains appareils peuvent ne pas avoir été correctement configurés ou matériel entretenu, ce qui signifie qu'il y a des erreurs numériques et erreurs de précision, bien que cela soit rare.
De mauvaises conditions météorologiques telles que des nuages d'orage et des tempêtes solaires peuvent affecter ces systèmes. La dérive ionosphérique est un contributeur majeur aux erreurs de navigation par satellite, mais cela peut varier en fonction : la densité et le temps de 24 heures sur 24.
Divertissement par satellite. Parfois, les satellites peuvent être manœuvrés ou mis hors ligne pour des raisons de maintenance, ce qui peut temporairement entraîner des données incorrectes. C'est davantage un problème avec les systèmes indépendants comme le GPS ou le GLONASS, plutôt que le GNSS.
Perturbations artificielles/artificielles. Les appareils tels que les brouilleurs et les appareils malveillants peuvent causer des problèmes aux systèmes de navigation par satellite. La génération avancée actuelle de signaux du système de navigation par satellite est beaucoup moins sensible aux interférences grâce à une meilleure protection des signaux.
Qu'est-ce que cela signifie pour mon bateau ?
Position Le système est crucial pour la sécurité et l'exploitation d'un bateau. Il y en a deuxå principaux points de guidage pour avoir un GPS à bord.
Sécurité
Navigation avec d'autres appareils à bord
Les données GPS peuvent être un une bouée de sauvetage lorsque vous êtes en déplacement ; la mer. L'une des principales raisons pour lesquelles vous disposez de données GPS est en cas d'urgence, lorsque vous devez contacter les garde-côtes avec votre VHF. La VHF peut recevoir des données de position et utiliser DSC (Digital Selective Calling), qui sont ensuite envoyées à la Garde côtière, leur donnant une détermination précise de la position de vous et de votre bateau. Il s’agit d’une fonction qui sauve des vies et est considérée comme indispensable ; un båt.

Une autre raison d'avoir un GPS activéå votre bateau est conçu pour naviguer dans de mauvaises conditions ou un scénario dangereux. Si les conditions sont mauvaises ou si vous devez rentrer chez vous via la nuit, un appareil GPS ou un traceur de cartes avec fonction GPS peut faire ses preuves. En plus de cela, des emplacements spécifiques peuvent être enregistrés en tant que waypoints. Des itinéraires peuvent être créés à l'aide de waypoints. Ces itinéraires peuvent ensuite être suivis par un pilote automatique embarqué, créant ainsi un système de navigation semi-autonome. Je dis semi-autonome car il existe des dangers potentiels tels que d'autres bateaux et rochers qui nécessitent une saisie manuelle, car le pilote automatique seul ne peut pas les éviter.

Une raison moins courante mais excellente d'utiliser un GPS är ; alarme. Certains GPS/traceurs de cartes vous donnent la possibilité de définir des alarmes telles que des alarmes de mouillage. Un bras d'ancrage peut être installé comme une clôture virtuelle autour de votre bateau ; une certaine distance. Si votre bateau ou votre ancre dérive hors de cette « barrière », une alarme retentira et affichera un message d'avertissement.
Quel est le rapport entre nos produits et cela ?
Des unités GPS
puissantes sont disponibles en tant que produits NMEA 0183 et NMEA 2000. Un scénario courant est que le bateau dispose d'un ancien GPS NMEA 0183, mais d'un réseau NMEA 2000 complet avec des MFD/traceurs de cartes pour l'affichage des données. Ceci est notre passerelle de conversion bidirectionnelle NGW-1 entre. Le NGW-1 convertira les phrases NMEA 0183 envoyées depuis votre GPS en NMEA 2000 PGN pour que tous les appareils de votre réseau N2K puissent les voir. Il s'agit d'une solution beaucoup plus rentable que de remplacer votre GPS 0183 par une nouvelle unité NMEA 2000.

Avec l'évolution très rapide de la technologie, les ordinateurs embarqués et les appareils de test tels que le système de på habituel de l'iPad ; un chauve-souris. Heureusement, nous proposons une solution pour apporter vos données aux deux. Si vous souhaitez que les données NMEA 2000 de votre réseau soient envoyées à une application PC telle que Maxsea Time Zero ou à notre propre logiciel NMEA Reader, alors är Passerelle NMEA 2000 NGT-1 la solution parfaite. L'appareil peut recevoir tous les PGN disponibles à l'heure actuelle et les transférer vers une application PC NMEA 2000. Cet appareil étant bidirectionnel, vous pouvez également renvoyer le PGN NMEA 2000 depuis l'application PC vers le réseau Actisense W2K-1 le produit que vous choisissez hä r. Notre passerelle est connectée à votre réseau NMEA 2000 donc qu'il peut recevoir n'importe quel PGN NMEA 2000. Cet appareil peut être connecté à un périphérique via Wi-Fi, permettant l'envoi et la réception de données. Étant donné que la plupart des applications mobiles utilisent NMEA 0183 comme format de données, W2K-1 peut être utilisé avec elles car il contient le même moteur de conversion que NGW-1. Des applications courantes telles que OpenCPN et Navionics ont été essayées et testées avec nos trois passerelles.