GPS – wie, wat, waar?

Digital Skipper |27/07, 2021

Wat is GPS
Jullie hebben het allemaal vaker horen noemen dan je wilt toegeven, maar wat is GPS?

GPS staat voor Global Positioning System en wordt gerund door de Amerikaanse overheid. Het systeem heette oorspronkelijk Navstar GPS. Het wordt beheerd door de United States Space Force (USSF). Het GPS-systeem is een op satellieten gebaseerd radionavigatiesysteem (RNSS) en behoort tot de Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Verschillende systemen stapelen zich op om GNSS te vormen, dat later zal worden besproken...

GPS, dat momenteel uit verschillende actieve orbitale satellieten bestaat, maakt meestal gebruik van het zoveelste satellietnavigatiesysteem ter wereld, en simpel gezegd is GPS een navigatiesysteem bestaande uit satellieten, ontvangers en complex berekeningen om locatie-, snelheids- en tijdgegevens te bepalen. De satellieten zijn gepositioneerd en draaien rond zodanig dat er doorgaans altijd minimaal 6 satellieten in zicht zijn, hoewel dit niet 100% van de tijd mogelijk is.
Er zijn minimaal 3 satellieten nodig om een positiebepaling te geven, aangezien de locatie wordt bepaald met behulp van trilateratie. Dit verschilt van triangulatie, omdat trilateratie alleen afstand meet, geen hoeken.

Ten eerste; Trilateratie

Hoewel er slechts drie satellieten nodig zijn voor een positiebepaling, wordt een vierde gebruikt om gegevens van de andere drie te "valideren" en de nauwkeurigheid te verbeteren. De afstand wordt berekend door de tijd te meten die het signaal nodig heeft om door de GPS-ontvanger van de satelliet aan te komen met behulp van de volgende vergelijking: Tijdvertraging van signaal * Lichtsnelheid = Afstand

Natuurlijk hiervoor zijn mogelijk moet de GPS-ontvanger een interne klok hebben om de tijdsvertraging te meten. Helaas hebben de satellieten atoomklokken met hoge precisie, terwijl de GPS-ontvangers zoals je mobiele telefoon dat niet hebben. In de eerste benaderingen van de drie satellieten zou de tijdverschuiving/verplaatsing als nul worden beschouwd, maar de vierde satelliet levert een extra afstandsmeting, die het op zijn beurt mogelijk maakt om een exacte berekening te maken. vertraging. Een voordeel hiervan is dat de tijden van de GPS-ontvanger uiterst nauwkeurig zijn, wat betekent dat wanneer de tijd "laatst aan" is het zal niet van de tijdfix afglijden. Vier satellietpositiebepalingen zijn veel nauwkeuriger dan drie satellietpositiebepalingen.
De vierde satelliet kan dat ook wordt gebruikt om de positiebepaling van een tweedimensionale naar een driedimensionale positie te verplaatsen, wat een gelijkwaardige waarde oplevert.

Wat is GNSS?

strong>
Een term die je vaak tegenkomt als je ernaar kijkt GPS-apparaten zijn GNSS. Het Global Navigation Satellite System (GNSS) is een combinatie van verschillende satellietpositioneringssystemen. Dit systeem omvat internationale systemen zoals GPS (VS), GLONASS (Rusland), Galileo (EU), BeiDou (China), IRNSS (India) en QZSS (Japan).

Äzelfs als je het kunt zien GPS wordt vaak genoemd Omdat dit het meest voorkomende systeem en het bekendste acroniem is, is GPS onderdeel van GNSS. Wat betekent dit in termen van ontvangers en apparaten?

GPS-ontvangers/-apparaten verschillen van GNSS-ontvangers/-apparaten. Een GPS-ontvanger werkt alleen als de satellieten ingeschakeld zijn Het GPS-systeem, terwijl GNSS-ontvangers met een of meer van de bovengenoemde systemen kunnen werken, zijn GPS en GLONASS de meest voorkomende.

Normaal gesproken zullen GNSS-eenheden altijd nauwkeuriger zijn; vanwege het feit dat er meer satellieten in beeld zijn, wat resulteert in een grotere positie- en tijdnauwkeurigheid. Maar GNSS-eenheden zijn duurder en de gebruikte hardware is anders. GNSS werkt door een groter frequentiebereik dan GPS.

Satellietnavigatiesystemen kunnen last hebben van verschillende problemen die de prestaties kunnen belemmeren. De belangrijkste boosdoeners hiervoor zijn:
Fysieke obstakels. Dit is het grootste probleem voor satellietnavigatiesystemen. Bergen, bossen en hoge gebouwen kunnen allemaal obstakels voor de signalen veroorzaken, wat kan resulteren in reflectie en signaalblokkering, wat kan leiden tot onnauwkeurigheden en misrekeningen.
Misrekeningen.
Sommige apparaten zijn mogelijk niet correct geconfigureerd of onderhouden hardware, wat betekent dat er numerieke fouten zijn en nauwkeurigheidsfouten, hoewel dit zeldzaam is.
Slechte weersomstandigheden zoals onweerswolken en zonnestormen kunnen deze systemen beïnvloeden. Ionosferische drift levert een belangrijke bijdrage aan satellietnavigatiefouten, maar dit kan variëren afhankelijk van; de dichtheid en de tijd van 24 uur per dag.
Satellietentertainment. Af en toe kunnen satellieten worden gemanoeuvreerd of offline worden gehaald voor onderhoud, wat tijdelijk onjuiste gegevens kan veroorzaken. Dit is meer een probleem bij onafhankelijke systemen zoals GPS of GLONASS, en niet bij GNSS.
Kunstmatige/kunstmatige storingen. Apparaten zoals stoorzenders en frauduleuze apparaten kunnen problemen veroorzaken voor satellietnavigatiesystemen. De huidige geavanceerde generatie signalen van satellietnavigatiesystemen is veel minder gevoelig voor interferentie en biedt een betere signaalbescherming.
Wat betekent dit voor mijn boot?
Positie systeem is van cruciaal belang de veiligheid en bediening van een boot. Er zijn er twee&ar; belangrijkste begeleidingspunten voor het hebben van een GPS aan boord.
Veiligheid
Navigatie met andere apparaten aan boord
GPS-gegevens kunnen een redder in nood als u onderweg bent; de zee. Een belangrijke reden om over GPS-gegevens te beschikken is in geval van nood, waarbij u met uw marifoon contact moet opnemen met de Kustwacht. De marifoon kan positiegegevens ontvangen en gebruik maken van DSC (Digital Selective Calling), die vervolgens naar de Kustwacht wordt verzonden, waardoor zij een nauwkeurige positiebepaling voor u en uw boot kunnen uitvoeren. Dit is een levensreddende functie en wordt als een must beschouwd; een båt.

Nog een reden om GPS aan te hebben&ar; uw boot is ontworpen voor navigatie in slechte omstandigheden of een gevaarlijk scenario. Als de omstandigheden slecht zijn, of je moet naar huis navigeren via 's Nachts kan een GPS-apparaat of kaartplotter met GPS-functie zijn waarde bewijzen. Daarnaast kunnen specifieke locaties als tussenpunten worden opgeslagen. Met behulp van waypoints kunnen routes worden gemaakt. Deze routes kunnen vervolgens worden gevolgd door een automatische piloot aan boord, waardoor een semi-autonoom navigatiesysteem ontstaat. Ik zeg semi-autonoom omdat er potentiële gevaren zijn, zoals andere boten en rotsen die handmatige invoer vereisen, omdat de stuurautomaat alleen deze niet kan vermijden.

Een minder gebruikelijke maar uitstekende reden om een GPS är; alarm. Bij sommige GPS/kaartplotters kunt u alarmen instellen, zoals ankeralarmen. Een ankerarm kunt u als virtueel hekwerk rond uw boot opzetten; een bepaalde afstand. Mocht uw boot of anker buiten deze ‘barrière’ raken, dan klinkt er een alarm en wordt er een waarschuwingsbericht weergegeven.
Hoe verhouden onze producten zich hiermee?
sterke
GPS-eenheden zijn verkrijgbaar als NMEA 0183- en NMEA 2000-product. Een veel voorkomend scenario is dat de boot een bestaande NMEA 0183 GPS heeft, maar een NMEA 2000-netwerk compleet met MFD's/kaartplotters voor het weergeven van gegevens. Dit is onze NGW-1 bidirectionele conversiegateway binnenkomt. De NGW-1 converteert de NMEA 0183-zinnen die door uw GPS worden verzonden naar NMEA 2000 PGN, zodat alle apparaten in uw N2K-netwerk ze kunnen zien. Dit is een veel kosteneffectievere oplossing dan het vervangen van uw 0183 GPS door een nieuwe NMEA 2000-eenheid.

Nu de technologie zich zeer snel ontwikkelt, worden boordcomputers en steeds meer genoemde apparaten zoals de reguliere iPad steeds populairder ; een b&ar;t. Gelukkig bieden wij een oplossing om te brengen uw gegevens naar beide. Als u wilt dat NMEA 2000-gegevens van uw netwerk naar een pc-toepassing zoals Maxsea Time Zero of onze eigen NMEA Reader-software worden verzonden, dan är NGT-1 NMEA 2000 Gateway de perfecte oplossing. Het toestel kan alle beschikbare PGN's van dat moment ontvangen en overbrengen naar een NMEA 2000 PC-applicatie. Omdat dit apparaat bidirectioneel is, kunt u NMEA 2000 PGN ook vanuit de pc-applicatie terugsturen naar het netwerk Actisense W2K-1 het product dat u kiest hä R. Onze gateway wordt dus aangesloten op uw NMEA 2000 netwerk dat het elke NMEA 2000 PGN kan ontvangen. Dit apparaat kan via Wi-Fi met een randapparaat worden verbonden, waardoor gegevens kunnen worden verzonden en ontvangen. Omdat de meeste mobiele apps NMEA 0183 als gegevensformaat gebruiken, kan W2K-1 ermee worden gebruikt omdat het dezelfde conversie-engine bevat als NGW-1. Veelgebruikte applicaties zoals OpenCPN en Navionics zijn beproefd en getest met onze drie gateways.