GNSS: Всичко, което трябва да знаете.

Въведение

Преди да разгледаме историята на Глобалната навигационна спътникова система (GNSS, GNSS; наричана по -долу GNSS) или кинематика в реално време (RTK или кинематика в реално време)

Това е основен преглед на сателитната навигационна система, каквато я познаваме, но днес правим още една крачка напред, за да обсъдим усъвършенствана система за сателитна навигация, известна като GNSS. Всяка сателитна навигационна система с глобално покритие се нарича глобална навигационна спътникова система или GNSS. Но това не е всичко. GNSS има тайно оръжие...

Една технология, на която GNSS често разчита, е кинематиката в реално време или RTK. Кинематиката в реално време е глобална техника за сателитно позициониране, която помага на GNSS да подобри надеждността и точността на целевите данни. Що се отнася до позиционирането, позиционирането и максималната точност, комбинацията от GNSS с RTK повишава нивото на точност за разлика от всичко друго. RTK усилва фазовия сигнал, обменян между предавателя и приемника, като по този начин осигурява точност на сантиметровото ниво и корекция на сигнала в реално време.

Какво е GNSS или глобална навигационна спътникова система?

Глобалните навигационни спътникови системи първоначално бяха разработени от ВВС на САЩ, когато технологията се наричаше Глобална система за позициониране или GPS и можеше да се използва само от американската армия. С течение на времето GPS технологията стана достъпна за всички на тази планета. Сега, когато всеки смартфон, оборудван с GPS, е лесно достъпен за всички, правителствата на няколко държави решиха да изведат тази технология на по-напреднало, точно и дългосрочно ниво. По този начин появата на глобални навигационни спътникови системи или GNSS се превърна в официално явление за потребителите от частния сектор.

В момента, в допълнение към САЩ, GLONASS на Русия и Galileo на Европейския съюз са двата основни действащи GNSS, действащи на повърхността на нашата планета. С появата на технологията GNSS започнаха да работят много помощни технологии, известни като регионални навигационни системи. Технологичната концепция е същата като тази на GNSS, но обхваща по -малко географски области.

Как работи глобалната навигационна спътникова система или GNSS?​​

GNSS спътниците имат две носещи вълни, записани в L лентата, а именно L1 (1575.42 MHz) и L2 (1227.60 MHz). Основната цел на тези две дължини на вълните е да предават сигнали от свързан спътник към земната повърхност. Според Techopedia, използването на L-лентова технология може да намали режийните разходи, като същевременно осигури надеждна връзка, която е по-малко склонна към прекъсвания. Въвеждането на L-ленти с правилното разположение на антената предлага редица предимства за селскостопанските дронове

От друга страна, GNSS приемниците, разположени на повърхността на земята, се състоят от антена и процесор. Целта на антената е да получава кодирани сигнали от свързани спътници, а задачата на процесорното устройство е да декодира сигналите в смислена информация.

Забележка: За да намери един приемник, GNSS трябва да събира данни от поне три отделни спътника.

Всеки GNSS спътник обикаля около Земята на интервал от 11 часа 58 минути и 2 секунди. Информацията за времето, предавана от сателита, се предава с помощта на кодове, така че приемникът да може да определи интервала от време, през който е бил предаден кода.

Предаваните от спътника сигнали съдържат кодирани данни, които помагат на приемниците да определят точно местоположението му, а самият приемник се позиционира точно според позицията на сателита.

IC приемникът изчислява времевата разлика между времето за излъчване и времето за приемане на кодирания сигнал. След като приемникът е позициониран точно спрямо спътника, процесорният модул превежда местоположението на приемника по отношение на географска ширина, дължина и надморска височина. И така, въз основа на тази проста концепция, всеки GNSS работи на повърхността на тази планета.

Приложения на глобални навигационни спътникови услуги

Появата на технологията GNSS промени концепцията за проследяване на позицията с висока степен на точност и широк обхват на покритие. Има няколко големи приложения за GNSS, които помогнаха на света да види по -добро бъдеще.

GNSS за навигация

Наред с всички други технологии, концепцията за GNSS е оказала голямо влияние върху навигационните технологии. Наскоро GNSS е включен в автомобилната индустрия, сега почти всяка автомобилна компания интегрира GNSS технологията в своите модели автомобили. Интегрирането на технологията GNSS помага на водача лесно да се ориентира по неизвестни маршрути, за да изследва пътищата по света.

Използването на GNSS в навигационните системи не се ограничава само до автомобилите, тъй като сега технологията е широко използвана и в самолетите. Предварителното картографиране на терена и актуализациите на терена в реално време от GNSS позволяват на пилотите да избягват сблъсъци във въздушното движение. Освен това GNSS, използван в пилотските кабини на самолети, също използва технологии като WAAS или GBAS (LAAS) за подобряване на точността на курса.

Какво е WAAS?

За разлика от традиционните наземни навигационни средства, Системата за увеличаване на широката зона (WAAS) предоставя навигационни услуги в цялата Национална система за въздушно пространство или NAS за краткост). WAAS предоставя допълнителна информация на GPS / WAAS приемниците за подобряване на точността и целостта на прогнозите за текущата позиция.

Какво е GBAS или LAAS?

Исторически, Федералната авиационна администрация (FAA) веднъж се позова на това, което днес наричаме GBAS, LAAS. Според уебсайта на Федералната авиационна администрация наземната система за увеличаване (GBAS) е система, която осигурява диференциални корекции и наблюдение на целостта на глобалните навигационни спътникови системи (GNSS).

В допълнение към широкия спектър от приложения на GNSS в автомобили и самолети, GNSS се използва и за навигация на лодки / яхти и кораби по повърхността на водата.

Забележка: корабите също използват функционален блок на GNSS, наречен „Man Overboard“ или съкр. MOB. Тази функция позволява на екипажа на кораба да определи местоположението на човек, който е паднал зад борда.

GNSS за заснемане и геоложки карти

Геодезическите проучвания и геоложкото картографиране са друго важно приложение на GNSS. Повечето GNSS приемници използват сигнални данни, генерирани на честотата на вълната L1, за извършване на геологично картографиране. Той е оборудван с прецизен кристален осцилатор, който помага на вълната да намали грешките в часовника при картографиране. Изследователите също могат да направят много точни измервания, като изчислят подходящото отместване между сензорите на GNSS.

Например, ако активно деформираща се област (да речем вулкан) е заобиколена от няколко приемни станции, тогава GNSS може да бъде полезен за откриване на всякакъв вид на деформация или движение на земята.

Приложения на GNSS в други индустрии

В допълнение към горните приложения на GNSS, важните включват още:

1. ) Мобилен сателит
2. Аварийни и прецизни услуги, базирани на местоположението
3. Подобряване на прогнозата за времето
4. Фотографско геокодиране
5. Маркетинг и др.

)

Инерционно измервателно устройство или INS сензори

Инерционното измервателно устройство (IMU) играе жизненоважна роля в глобалните навигационни спътникови системи. Както беше обсъдено по -горе, системата GNSS събира сигнали от данни от поне три от спътниците в орбита, където всеки сигнал, получен от приемниците, е невероятно точен.

Ако обаче сигналът е възпрепятстван от някакви препятствия като дървета, камъни или сгради, сигналът вече не може да осигури точно позициониране. Инерционната единица за измерване е вид инерционен сензор, който изчислява въртенето и ускорението на движещо се тяло, за да определи позицията му в пространството.

Нека да навлезем малко по -дълбоко в детайлите

IMU се състои от 6 допълнителни сензора, разположени по три други ортогонални оси, където всеки от тях също се състои от акселерометър и жироскоп. Задачата на акселерометъра е да измерва линейното ускорение на движещо се тяло, докато жироскопът измерва ускорението на въртене. По този начин, чрез изчисляване на стойностите на тези два сензора, системата може лесно да определи точното местоположение на движещото се тяло. В тандем, GNSS и IMU предоставят на крайните потребители по -мощни и точни навигационни решения.

За да обобщим

Благодарение на последните технологични постижения, много концепции и технологии значително промениха условията за роботика, сателитни комуникации и навигация, каквито ги познаваме. Глобалната навигационна спътникова система е ключов играч сред иновативните технологии, които подобриха ежедневието, както го познаваме днес. Нещо повече, RTK осигурява GNSS с точност на ниво сантиметър с корекции на сигнала в реално време. Комбинирането на GNSS и RTK осигурява най -високата точност и най -високото качество на проследяване, от което се нуждаете. В крайна сметка GNSS и RTK са най -мощната комбинация на пазара днес.

В този преглед ние проучихме всички възможни области за GNSS и обсъдихме подробно неговите концепции, принципи на работа и приложения. Надяваме се, че представеният материал Ви е информирал изцяло за GNSS технологията, просветлил и вдъхновил Ви да постигнете целите си. Благодаря за вниманието.