Можливості використання GPS в геодезичних роботах

Перевірив Ніколаєнко О.Є

Київ 2014
ПЛАН

Вступ

Принцип дії системи глобального позиціонування (GPS)

Можливості використання GPS в геодезичних роботах

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

GPS, Систе́ма глоба́льного позиціонува́ння (англ. Global Positioning System) — сукупність супутників, обладнаних радіочастотним приймально-передавальним обладнанням та запущених на замовлення військового відомства — Управління Оборони США, що використовуються для визначення розташування об'єкта на поверхні Землі під час наведення ракет на ціль та координації пересування підрозділів авіаційного, морського і наземного базування.

Військове відомство США дозволило цивільним користувачам використання системи з меншою точністю. Використовуючи GPS-приймач, можна точно визначити його позицію на поверхні Землі.

На сьогодні окрім приймачів спеціального призначення випускаються прилади, вмонтовані в наручні годинники, сотові телефони, ручні радіостанції, за допомогою яких можна орієнтуватись на місцевості. Їх використовують альпіністи, рятівники, туристи.

Принцип дії системи глобального позиціонування (GPS)

GPS приймач обчислює власне положення, вимірюючи час, коли було послано сигнал із GPS супутників. Кожен супутник постійно надсилає повідомлення, в якому міститься інформація про час відправки повідомлення, точку орбіти супутника, з якої було надіслано повідомлення (ефемеріс), та загальний стан системи і приблизні дані орбіт всіх інших супутників угрупування системи GPS(альманах). Ці сигнали розповсюджуються зі швидкістю світла у всесвіті, та із трохи меншою швидкістю через атмосферу. Приймач використовує час отримання повідомлення для обчислення відстані до супутника, виходячи з якої, шляхом застосування геометричних та тригонометричних рівнянь обчислюється положення приймача. Отримані координати перетворюються в більш наочну форму, таку як широта та довгота, або положення на карті, та відображається користувачеві.

Оскільки для обчислення положення необхідно знати час з високою точністю, необхідно отримувати інформацію із 4-х або більше супутників задля усунення необхідності в надточному годиннику. Іншими словами, GPS приймач використовує чотири параметри для обчислення чотирьох невідомих: x, y, z та t.

В деяких окремих випадках може бути необхідною менша кількість супутників. Якщо заздалегідь відома одна змінна (наприклад, висота над рівнем моря човна в океані дорівнює 0), приймач може обчислити положення використовуючи дані з трьох супутників. Також, на практиці, приймачі використовують різну допоміжну інформацію для обчислення положення з меншою точністю в умовах відсутності чотирьох супутників.

Зона покриття супутників GPS охоплює всю площу Землі, і тому в споживача є можливість визначити свої координати з будь-якого кута земної кулі. Типовий GPS-приймач робить рішення раз у секунду, має інтерфейс для зв'язку з зовнішніми пристроями (як правило, RS-232), і працює за стандартним протоколом (NMEA-0183). Найчастіше одержувана від GPS-приймача інформація містить дані про місце розташування (координати в якій-небудь геометричній проекції), швидкість, курс і час. Особливий інтерес представляє побудова диспетчерських систем на базі GPS, які дозволяють контролювати з єдиного центра (диспетчерський пункт — ДП) переміщення рухливих об'єктів (РО) у рамках визначеної території. Найбільш розповсюджена схема являє собою систему локального радіозв'язку для передачі даних РО—ДП і програмне забезпечення ДП, призначене для оперативного відображення обстановки.

Можливості використання GPS в геодезичних роботах

За допомогою GPS в геодезії можна виконувати наступні роботи:

багатоканальність - одночасне безперервне спостереження за усіма (чи майже усіма) видимими супутниками;

спільна обробка інформації супутників NAVSTAR і ГЛОНАСС на рівні вимірів із пріоритетом інформації ГЛОНАСС;

цілком когерентний (оптимальний) прийом сигналів супутників - використання фазових вимірів по несучій у контурі віддалеміра, що стежить (апаратна інтеграція);

цифрова обробка радіосигналів супутників у смузі частот, що містить корисну інформацію, з переносом спектрів сигналів супутників ГЛОНАСС із літерних частот у нульову область гетеродинуванням;

цифрова система входження в зв'язок із супутниками без використання якої-небудь апріорної інформації (альманахи супутників, зчислені координати споживача, час);

вимір "абсолютної" псевдодальності - виключення неоднозначності відліків псевдодальності, викликаних мілісекундною тривалістю далекомірних кодів;

Поиск по сайту: