GNSS: Sve što trebate znati.

Uvod

Prije nego što pogledamo povijest Globalnog navigacijskog satelitskog sustava (GNSS, GNSS; u daljnjem tekstu GNSS) ili kinematika u stvarnom vremenu (RTK ili Real Time Kinematic)

Ovo je osnovni pregled satelitskog navigacijskog sustava kakvog poznajemo, ali danas idemo korak dalje kako bismo razgovarali o naprednom satelitskom navigacijskom sustavu poznatom kao GNSS. Svaki satelitski navigacijski sustav s globalnom pokrivenošću naziva se globalni navigacijski satelitski sustav ili GNSS. No to nije sve. GNSS ima tajno oružje...

Jedna od tehnologija na koju se GNSS često oslanja je kinematika u stvarnom vremenu ili RTK. Kinematika u stvarnom vremenu globalna je tehnika satelitskog pozicioniranja koja pomaže GNSS-u da poboljša pouzdanost i točnost ciljnih podataka. Što se tiče pozicioniranja, pozicioniranja i maksimalne točnosti, kombinacija GNSS -a s RTK -om povećava razinu točnosti za razliku od bilo čega drugog. RTK pojačava fazni signal koji se razmjenjuje između odašiljača i prijamnika, čime se osigurava centimetarska točnost i korekcija signala u stvarnom vremenu.

Što je GNSS ili globalni navigacijski satelitski sustav?

Globalne navigacijske satelitske sustave izvorno su razvile američke zračne snage kada se tehnologija zvala Global Positioning System ili GPS, a mogla ih je koristiti samo američka vojska. S vremenom je GPS tehnologija postala dostupna svima na ovoj planeti. Sada kada je svaki pametni telefon opremljen GPS-om lako dostupan svima, vlade nekoliko zemalja odlučile su ovu tehnologiju podići na napredniju, točniju i dugoročniju razinu. Stoga je pojava globalnih navigacijskih satelitskih sustava ili GNSS -a postala službeni fenomen za potrošače u privatnom sektoru.

Trenutno su, osim Sjedinjenih Država, GLONASS iz Rusije i Galileo iz Europske unije dva glavna operativna GNSS -a koji djeluju na površini našeg planeta. Pojavom GNSS tehnologije, mnoge pomoćne tehnologije, poznate kao regionalni navigacijski sustavi, počele su djelovati. Tehnološki koncept isti je kao i GNSS, ali pokriva manje geografskih područja.

Kako funkcionira globalni navigacijski satelitski sustav ili GNSS?​​

GNSS sateliti imaju dva nositeljska vala snimljena u L pojasu, naime L1 (1575,42 MHz) i L2 (1227,60 MHz). Glavna svrha ove dvije valne duljine je prijenos signala sa spojenog satelita na zemljinu površinu. Prema Techopedia, uporaba tehnologije L-pojasa može smanjiti troškove dok osigurava pouzdanu vezu koja je manje sklona prekidima. Uvođenje L-opsega s ispravnim postavljanjem antena nudi niz prednosti za poljoprivredne dronove

S druge strane, GNSS prijamnici koji se nalaze na površini zemlje sastoje se od antene i procesorske jedinice. Svrha antene je primanje kodiranih signala sa povezanih satelita, a zadatak procesorske jedinice je dekodiranje signala u smislene informacije.

Napomena: Za određivanje položaja jednog prijemnika, GNSS mora prikupljati podatke s najmanje tri odvojena satelita.

Svaki GNSS satelit kruži oko Zemlje u razmaku od 11 sati 58 minuta i 2 sekunde. Vremenske informacije koje prenosi satelit prenose se pomoću kodova tako da prijemnik može odrediti vremenski interval tijekom kojeg je kôd poslan.

Signali koji se prenose sa satelita sadrže kodirane podatke koji pomažu prijemnicima da odrede njegovu lokaciju, a sam prijemnik se postavlja točno prema položaju satelita.

IC prijemnik izračunava vremensku razliku između vremena emitiranja i vremena prijema kodiranog signala. Nakon što je prijemnik postavljen točno u odnosu na satelit, procesorska jedinica prevodi lokaciju prijemnika u smislu zemljopisne širine, dužine i nadmorske visine. Dakle, na temelju ovog jednostavnog koncepta, svaki GNSS djeluje na površini ove planete.

Primjene globalnih navigacijskih satelitskih usluga

Pojavom GNSS tehnologije promijenjen je koncept praćenja položaja s visokim stupnjem točnost i širok raspon pokrivenosti. Postoji nekoliko velikih GNSS aplikacija koje su pomogle svijetu da vidi bolju budućnost.

GNSS za navigaciju

Između svih drugih tehnologija, koncept GNSS -a imao je veliki utjecaj na navigacijsku tehnologiju. Nedavno je GNSS ugrađen u automobilsku industriju, sada gotovo svaka automobilska tvrtka integrira GNSS tehnologiju u svoje modele automobila. Integriranje GNSS tehnologije pomaže vozaču u lakom kretanju po nepoznatim rutama za istraživanje svjetskih cesta.

Korištenje GNSS -a u navigacijskim sustavima nije ograničeno samo na automobile, jer se ta tehnologija danas široko koristi i u zrakoplovima. Preliminarno mapiranje terena i ažuriranje terena u stvarnom vremenu iz GNSS-a pilotima omogućuju izbjegavanje sudara u zračnom prometu. Štoviše, GNSS koji se koristi u kabinama zrakoplova također koristi tehnologije kao što su WAAS ili GBAS (LAAS) za poboljšanje točnosti smjera.

Što je WAAS?

Za razliku od tradicionalnih zemaljskih navigacijskih pomagala, sustav proširenja širokog područja (WAAS) pruža navigacijske usluge u cijelom Nacionalnom sustavu zračnog prostora ili NAS-u ukratko). WAAS pruža dodatne informacije GPS / WAAS prijemnicima radi poboljšanja točnosti i integriteta procjena trenutnog položaja.

Što je GBAS ili LAAS?

Povijesno gledano, Federalna zračna uprava (FAA) nekada se pozivala na ono što danas nazivamo GBAS, LAAS. Prema web stranici Federalne uprave za zrakoplovstvo, Sustav zemaljskog povećanja (GBAS) sustav je koji pruža različite korekcije i nadzor integriteta globalnih navigacijskih satelitskih sustava (GNSS).

Osim širokog raspona primjena GNSS -a u automobilima i zrakoplovima, GNSS se također koristi za navigaciju čamcima / jahtama i brodovima na površini vode.

Napomena: brodovi također koriste funkcionalni blok GNSS -a pod nazivom "Man Overboard" ili skraćeno. MOB. Ova značajka omogućuje posadi broda da točno odredi lokaciju osobe koja je pala preko broda.

GNSS za snimanje i geološko kartiranje

Geodetsko snimanje i geološko kartiranje još je jedna važna primjena GNSS -a. Većina GNSS prijamnika koristi signalne podatke generirane na frekvenciji vala L1 za izvođenje geološkog mapiranja. Opremljen je preciznim kristalnim oscilatorom koji pomaže valu da smanji pogreške takta pri mapiranju. Istraživači također mogu izvršiti vrlo točna mjerenja izračunavanjem odgovarajućeg pomaka između GNSS senzora.

Na primjer, ako je područje koje se aktivno deformira (recimo vulkan) okruženo s nekoliko prijemnih postaja, tada GNSS može biti koristan za otkrivanje bilo koje vrste deformacije ili kretanja tla.

Primjene GNSS -a u drugim industrijama

Osim gore navedenih aplikacija GNSS -a, važne su i:

1. ) Mobilni satelit
2. Hitne i precizne usluge temeljene na lokaciji
3. Poboljšanje vremenske prognoze
4. Fotografsko geografsko kodiranje
5. Marketing i više

)

Inercijalni mjerni uređaj ili INS senzori

Inercijalna mjerna jedinica (IMU) igra vitalnu ulogu u globalnim navigacijskim satelitskim sustavima. Kao što je gore objašnjeno, GNSS sustav prikuplja podatkovne signale s najmanje tri satelita u orbiti, gdje je svaki signal koji primaju primatelji nevjerojatno točan.

Međutim, ako signal ometaju bilo kakve prepreke poput drveća, stijena ili zgrada, signal više ne može pružiti točno pozicioniranje. Inercijalna mjerna jedinica je vrsta inercijalnog senzora koji izračunava rotaciju i ubrzanje tijela u pokretu kako bi odredio njegov položaj u prostoru.

Idemo malo dublje u detalje

IMU se sastoji od 6 dodatnih senzora smještenih duž tri druge ortogonalne osi, gdje svaki od njih također se sastoji od akcelerometra i žiroskopa. Zadaća akcelerometra je mjerenje linearnog ubrzanja tijela u pokretu, dok žiroskop mjeri ubrzanje rotacije. Dakle, izračunavanjem vrijednosti ova dva senzora, sustav može lako odrediti točan položaj tijela u pokretu. Zajedno, GNSS i IMU krajnjim korisnicima pružaju snažnija i točnija navigacijska rješenja.

Ukratko

Zahvaljujući nedavnom tehnološkom napretku, mnogi koncepti i tehnologije značajno su promijenili uvjete za robotiku, satelitske komunikacije i navigaciju kakvu poznajemo. Globalni navigacijski satelitski sustav ključni je igrač među inovativnim tehnologijama koje su poboljšale svakodnevni život kakvog poznajemo danas. Štoviše, RTK pruža GNSS-u točnost na razini centimetra s korekcijama signala u stvarnom vremenu. Kombinacija GNSS -a i RTK -a pruža najveću točnost i najvišu kvalitetu praćenja koja vam je potrebna. Uostalom, GNSS i RTK su najmoćnija kombinacija na današnjem tržištu.

U ovom smo pregledu istražili sva moguća područja za GNSS i detaljno razmotrili njegove koncepte, načela rada i primjenu. Nadamo se da vas je predstavljeni materijal u potpunosti informirao o GNSS tehnologiji, prosvijetlio i inspirirao za postizanje vaših ciljeva. Hvala vam na pažnji.