GPS – kto, co, gdzie?
Digital Skipper |27/07, 2021
Co to jest GPS
Wszyscy słyszeliście o tym więcej razy, niż macie ochotę przyznać, ale czym jest GPS?
GPS oznacza Global Positioning System i jest prowadzony przez rząd USA. System pierwotnie nosił nazwę Navstar GPS. Jest obsługiwany przez Siły Kosmiczne Stanów Zjednoczonych (USSF). System GPS to satelitarny system nawigacji radiowej (RNSS) i jeden z Globalnych Systemów Nawigacji Satelitarnej (GNSS). Kilka różnych systemów łączy się razem, tworząc GNSS, o czym będzie mowa później...
GPS, który obecnie składa się z kilku aktywnych satelitów orbitalnych, wykorzystuje najczęściej n-ty system nawigacji satelitarnej na świecie, i mówiąc najprościej, GPS to system nawigacji składający się z satelitów, odbiorników i kompleksu obliczenia w celu określenia lokalizacji, prędkości (prędkości) i danych czasowych. Satelity są ustawione i orbitują tak, że zazwyczaj w polu widzenia jest zawsze co najmniej 6 satelitów, chociaż nie jest to możliwe w 100% przypadków.
Do ustalenia pozycji wymagane są co najmniej 3 satelity, ponieważ lokalizacja jest określana za pomocą trilateracji. Różni się to od triangulacji, ponieważ trilateracja mierzy tylko odległość, a nie kąty.
Po pierwsze; Trilateracja
Chociaż do określenia pozycji potrzebne są tylko trzy satelity, czwarty służy do „weryfikacji” danych z pozostałych trzech i poprawy dokładności. Odległość oblicza się, mierząc czas potrzebny na dotarcie sygnału z satelity przez odbiornik GPS, korzystając z następującego równania: Opóźnienie czasowe sygnału * Prędkość światła = Odległość
Oczywiście w tym celu być ewentualnie odbiornik GPS musi mieć wewnętrzny zegar jako sposób pomiaru opóźnienia czasowego. Niestety, satelity mają bardzo precyzyjne zegary atomowe, podczas gdy odbiorniki GPS, takie jak telefon komórkowy, nie. W pierwszych przybliżeniach z trzech satelitów przesunięcie/przesunięcie w czasie zostanie uznane za zero, ale czwarty satelita zapewnia dodatkowy pomiar odległości, co z kolei umożliwia obliczenie dokładnego opóźnienie czasowe. Zaletą tego jest to, że czasy odbiornika GPS są niezwykle dokładne, co oznacza, że gdy czas jest „ostatni” nie wypadnie z ustalenia czasu. Ustalenie pozycji czterech satelitów jest znacznie dokładniejsze niż ustalenie pozycji trzech satelitów.
Czwarty satelita również może to zrobić służy do przenoszenia ustalenia pozycji z pozycji dwuwymiarowej do pozycji trójwymiarowej, co daje równoważną wartość.
Co to jest GNSS?
Co to jest GNSS?
strong>Termin, który często widzisz, gdy na niego patrzysz Urządzenia GPS to urządzenia GNSS. Globalny system nawigacji satelitarnej (GNSS) jest połączeniem kilku satelitarnych systemów pozycjonowania. System ten obejmuje systemy międzynarodowe, takie jak GPS (USA), GLONASS (Rosja), Galileo (UE), BeiDou (Chiny), IRNSS (Indie) i QZSS (Japonia).
Änawet jeśli widzisz Często wspomina się o GPS Ponieważ jest to najpopularniejszy system i najbardziej znany akronim, GPS jest częścią GNSS. Co to oznacza w odniesieniu do odbiorników i urządzeń?
Odbiorniki/urządzenia GPS różnią się od odbiorników/urządzeń GNSS. Odbiornik GPS działa tylko przy włączonych satelitach System GPS, chociaż odbiorniki GNSS mogą współpracować z jednym lub większą liczbą powyższych systemów, najpopularniejsze są GPS i GLONASS.
Zazwyczaj jednostki GNSS zawsze będą dokładniejsze; ze względu na fakt, że w polu widzenia jest więcej satelitów, co skutkuje większą dokładnością pozycji i czasu. Jednostki GNSS są jednak droższe, a używany sprzęt jest inny. GNSS działa większy zakres częstotliwości niż GPS.
W systemach nawigacji satelitarnej może występować kilka problemów, które mogą utrudniać działanie. Głównymi winowajcami są:
- Przeszkody fizyczne. Stanowią one największy problem systemów nawigacji satelitarnej. Góry, lasy, wysokie budynki mogą powodować przeszkody w sygnale, co może skutkować odbiciami i blokowaniem sygnału, prowadząc do niedokładności i błędnych obliczeń.
Błędne obliczenia. - Niektóre urządzenia mogły nie zostać prawidłowo skonfigurowane lub konserwowany sprzęt, co oznacza, że występują błędy numeryczne i błędy dokładności, chociaż zdarza się to rzadko.
- Złe warunki pogodowe, takie jak chmury burzowe i burze słoneczne, mogą mieć wpływ na te systemy. Dryft jonosferyczny jest główną przyczyną błędów nawigacji satelitarnej, ale może się to różnić w zależności od: gęstość i czas przez całą dobę.
- Rozrywka satelitarna. Czasami satelitami można manewrować lub wyłączać je w celu konserwacji, co może tymczasowo powodować nieprawidłowe dane. Jest to większy problem w przypadku niezależnych systemów, takich jak GPS lub GLONASS, a nie GNSS.
- Sztuczne/sztuczne zakłócenia. Urządzenia takie jak zakłócacze i nielegalne urządzenia mogą powodować problemy w systemach nawigacji satelitarnej. Obecna zaawansowana generacja sygnałów systemów nawigacji satelitarnej jest znacznie mniej podatna na zakłócenia i zapewnia lepszą ochronę sygnału.
Co to oznacza dla mojej łodzi?
Pozycja system ma kluczowe znaczenie bezpieczeństwo i eksploatację łodzi. Istnieją dwaå główne wskazówki dotyczące posiadania GPS na pokładzie.
- Bezpieczeństwo
- Nawigacja z innymi urządzeniami na pokładzie
Dane GPS mogą być ratownik, gdy jesteś poza domem; morze. Głównym powodem posiadania danych GPS jest sytuacja awaryjna, kiedy trzeba skontaktować się ze Strażą Przybrzeżną za pomocą VHF. VHF może odbierać dane o pozycji i korzystać z DSC (Digital Selective Calling), które są następnie wysyłane do Straży Przybrzeżnej, umożliwiając jej dokładne określenie pozycji Ciebie i Twojej łodzi. Jest to funkcja ratująca życie i uważana za niezbędną; a båt.
Kolejny powód, aby mieć włączony GPSå Twoja łódź jest zaprojektowana do żeglugi w złych warunkach lub w niebezpiecznych sytuacjach. Jeśli warunki są złe lub musisz nawigować do domu przez w nocy GPS lub ploter nawigacyjny z funkcją GPS może się sprawdzić. Oprócz tego określone lokalizacje można zapisać jako punkty orientacyjne. Trasy można tworzyć za pomocą punktów orientacyjnych. Trasami tymi może następnie podążać pokładowy autopilot, tworząc półautonomiczny system nawigacji. Mówię półautonomiczny, ponieważ istnieją potencjalne zagrożenia, takie jak inne łodzie i skały, które wymagają ręcznego wprowadzania danych, ponieważ sam autopilot nie jest w stanie ich uniknąć.
Rzadszy, ale doskonały powód, aby korzystać z GPS är alarm. Niektóre plotery GPS/mapy umożliwiają ustawianie alarmów, np. alarmów kotwicznych. Ramię kotwiczne można ustawić jako wirtualne ogrodzenie wokół łodzi; pewną odległość. Jeśli Twoja łódź lub kotwica wypłynie z tej „bariery”, włączy się alarm i wyświetli komunikat ostrzegawczy.
Jak mają się do tego nasze produkty?
mocne
Urządzenia GPS są dostępne zarówno jako produkty NMEA 0183, jak i NMEA 2000. Typowym scenariuszem jest sytuacja, w której łódź ma istniejący starszy moduł GPS NMEA 0183, ale sieć NMEA 2000 wyposażoną w urządzenia wielofunkcyjne/plotery nawigacyjne do wyświetlania danych. To jest nasza Dwukierunkowa bramka konwersji NGW-1 wchodzi. NGW-1 przekonwertuje zdania NMEA 0183 wysłane z Twojego GPS na NMEA 2000 PGN, aby wszystkie urządzenia w Twojej sieci N2K mogły je zobaczyć. Jest to o wiele bardziej opłacalne rozwiązanie niż wymiana GPS 0183 na nowe urządzenie NMEA 2000.
Wraz z bardzo szybkim rozwojem technologii komputery pokładowe i śledzenie wspomnianych urządzeń, takich jak regularne korzystanie z iPada ; b&ar;t. Na szczęście oferujemy rozwiązanie, które można przynieść swoje dane do obu. Jeśli chcesz, aby dane NMEA 2000 z Twojej sieci były przesyłane do aplikacji komputerowej, takiej jak Maxsea Time Zero lub naszego własnego oprogramowania NMEA Reader, to är bramka NGT-1 NMEA 2000 idealne rozwiązanie. Urządzenie może odbierać wszystkie dostępne w danym momencie numery PGN i przesyłać je do aplikacji komputerowej NMEA 2000. Ponieważ to urządzenie jest dwukierunkowe, możesz także wysyłać NMEA 2000 PGN z aplikacji komputerowej z powrotem do sieci Actisense W2K-1 wybrany przez Ciebie produkt hä R. Nasza bramka jest podłączona do Twojej sieci NMEA 2000 tzw że może odbierać dowolne PGN NMEA 2000. To urządzenie można podłączyć do urządzenia peryferyjnego za pośrednictwem Wi-Fi, co umożliwia wysyłanie i odbieranie danych. Ponieważ większość aplikacji mobilnych używa formatu danych NMEA 0183, można z nimi używać W2K-1, ponieważ zawiera ten sam silnik konwersji co NGW-1. Popularne aplikacje, takie jak OpenCPN i Navionics, zostały wypróbowane i przetestowane z naszymi trzema bramkami.