GNSS: alles wat u moet weten.

Inleiding

Voordat we kijken naar de geschiedenis van het Global Navigation Satellite System (GNSS, GNSS; hierna GNSS genoemd) of real-time kinematica (RTK of Real Time Kinematic)

Dit is een basisoverzicht van het satellietnavigatiesysteem zoals we dat kennen, maar vandaag gaan we nog een stap verder om een ​​geavanceerd satellietnavigatiesysteem te bespreken dat bekend staat als GNSS. Elk satellietnavigatiesysteem met wereldwijde dekking wordt wereldwijd satellietnavigatiesysteem of GNSS genoemd. Maar dat is niet alles. GNSS heeft een geheim wapen...

Een technologie waarop GNSS vaak vertrouwt, is realtime kinematica, of RTK. Realtime kinematica is een wereldwijde satellietpositioneringstechniek die GNSS helpt de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van doelgegevens te verbeteren. Als het gaat om positionering, positionering en maximale nauwkeurigheid, verhoogt de combinatie van GNSS met RTK een ongeëvenaard nauwkeurigheidsniveau. RTK versterkt het fasesignaal dat wordt uitgewisseld tussen de zender en ontvanger, waardoor nauwkeurigheid op centimeterniveau en realtime signaalcorrectie wordt geboden.

Wat is GNSS of Global Navigation Satellite System?

Wereldwijde satellietnavigatiesystemen werden oorspronkelijk ontwikkeld door de Amerikaanse luchtmacht, toen de technologie het Global Positioning System of GPS werd genoemd, en alleen door het Amerikaanse leger konden worden gebruikt. In de loop van de tijd is GPS-technologie beschikbaar geworden voor iedereen op deze planeet. Nu elke smartphone die is uitgerust met GPS voor iedereen gemakkelijk toegankelijk is, hebben de regeringen van verschillende landen besloten om deze technologie naar een geavanceerder, nauwkeuriger en langduriger niveau te tillen. Zo is de opkomst van wereldwijde satellietnavigatiesystemen of GNSS een officieel fenomeen geworden voor consumenten in de particuliere sector.

Momenteel zijn, naast de Verenigde Staten, GLONASS van Rusland en Galileo van de Europese Unie de twee belangrijkste operationele GNSS'en die op het oppervlak van onze planeet actief zijn. Met de komst van GNSS-technologie begonnen veel ondersteunende technologieën, bekend als regionale navigatiesystemen, te werken. Het technologieconcept is hetzelfde als dat van GNSS, maar bestrijkt minder geografische gebieden.

Hoe werkt het wereldwijde satellietnavigatiesysteem of GNSS?​​​​

GNSS-satellieten hebben twee draaggolven opgenomen in de L-band, namelijk L1 (1575,42 MHz) en L2 (1227,60 MHz). Het belangrijkste doel van deze twee golflengten is het verzenden van signalen van een aangesloten satelliet naar het aardoppervlak. Volgens Techopedia kan het gebruik van L-bandtechnologie de overhead verminderen en tegelijkertijd een betrouwbare verbinding opleveren die minder storingsgevoelig is. De introductie van L-banden met de juiste antenneplaatsing biedt een aantal voordelen voor landbouwdrones

Anderzijds bestaan ​​GNSS-ontvangers op het aardoppervlak uit een antenne en een verwerkingseenheid. Het doel van de antenne is om gecodeerde signalen van aangesloten satellieten te ontvangen en de taak van de verwerkingseenheid is om de signalen te decoderen in zinvolle informatie.

Opmerking: Om de positie van één ontvanger te bepalen, moet GNSS gegevens verzamelen van ten minste drie afzonderlijke satellieten.

Elke GNSS-satelliet draait om de aarde met een interval van 11 uur 58 minuten en 2 seconden. De tijdinformatie die door de satelliet wordt verzonden, wordt verzonden met behulp van codes, zodat de ontvanger het tijdsinterval kan bepalen waarin de code is verzonden.

De signalen die door de satelliet worden uitgezonden, bevatten gecodeerde gegevens die de ontvangers helpen de locatie te bepalen, en de ontvanger zelf positioneert zichzelf precies volgens de positie van de satelliet.

De IC-ontvanger berekent het tijdsverschil tussen de uitzendtijd en de ontvangsttijd van het gecodeerde signaal. Zodra de ontvanger precies ten opzichte van de satelliet is gepositioneerd, vertaalt de verwerkingseenheid de locatie van de ontvanger in termen van breedtegraad, lengtegraad en hoogte. Dus, gebaseerd op dit eenvoudige concept, werkt elke GNSS op het oppervlak van deze planeet.

Toepassingen van wereldwijde navigatiesatellietdiensten

De komst van GNSS-technologie heeft het concept van positiebepaling veranderd met een hoge mate van nauwkeurigheid en breed bereik. Er zijn verschillende belangrijke GNSS-toepassingen die de wereld hebben geholpen een betere toekomst te zien.

GNSS voor navigatie

Van alle andere technologieën heeft het concept van GNSS een grote invloed gehad op de navigatietechnologie. Onlangs is GNSS opgenomen in de auto-industrie, nu integreert bijna elk autobedrijf GNSS-technologie in hun automodellen. De integratie van GNSS-technologie helpt de bestuurder om gemakkelijk onbekende routes te navigeren om de wegen van de wereld te verkennen.

Het gebruik van GNSS in navigatiesystemen is niet beperkt tot auto's, aangezien de technologie nu ook op grote schaal wordt gebruikt in vliegtuigen. Voorlopige terreinkaarten en realtime terreinupdates van GNSS stellen piloten in staat botsingen in het luchtverkeer te voorkomen. Bovendien maakt het GNSS dat in vliegtuigcockpits wordt gebruikt ook gebruik van technologieën zoals WAAS of GBAS (LAAS) om de koersnauwkeurigheid te verbeteren.

Wat is WAAS?

In tegenstelling tot traditionele navigatiehulpmiddelen op de grond, biedt het Wide Area Augmentation System (WAAS) navigatiediensten door het hele National Airspace System of kortweg NAS). WAAS levert aanvullende informatie aan GPS/WAAS-ontvangers om de nauwkeurigheid en integriteit van huidige positieschattingen te verbeteren.

Wat is GBAS of LAAS?

Historisch gezien verwees de Federal Aviation Administration (FAA) ooit naar wat we nu GBAS, LAAS noemen. Volgens de website van de Federal Aviation Administration is het Ground-Based Augmentation System (GBAS) een systeem dat differentiële correcties en monitoring van de integriteit van wereldwijde satellietnavigatiesystemen (GNSS) biedt.

Naast het brede scala aan toepassingen van GNSS in auto's en vliegtuigen, wordt GNSS ook gebruikt om boten / jachten en schepen op het wateroppervlak te navigeren.

Opmerking: schepen gebruiken ook een GNSS-functieblok genaamd "Man Overboard" of afgekort. MENIGTE. Met deze functie kan de bemanning van het schip de locatie bepalen van een persoon die overboord is gevallen.

GNSS voor landmeten en geologische kartering

Geodetisch onderzoek en geologische kartering is een andere belangrijke toepassing van GNSS. De meeste GNSS-ontvangers gebruiken signaalgegevens die zijn gegenereerd op de L1-golffrequentie om geologische kartering uit te voeren. Het is uitgerust met een precisie-kristaloscillator die de golf helpt klokfouten te verminderen bij het in kaart brengen. Onderzoekers kunnen ook zeer nauwkeurige metingen doen door de juiste offset tussen GNSS-sensoren te berekenen.

Als een actief vervormend gebied (bijvoorbeeld een vulkaan) bijvoorbeeld wordt omringd door verschillende ontvangststations, kan GNSS nuttig zijn voor het detecteren van alle soorten van vervorming of grondbeweging.

GNSS-toepassingen in andere industrieën

Naast de bovengenoemde GNSS-toepassingen zijn er ook belangrijke:

1. Mobiele satelliet
2. Locatiegebaseerde nood- en precisiediensten
3. Weersvoorspelling verbeteren
4. Fotografische geocodering
5. Marketing en meer

Inertial Measurement Device of INS-sensoren

Inertial Measurement Unit (IMU) speelt een cruciale rol in wereldwijde navigatiesatellietsystemen. Zoals hierboven besproken, verzamelt het GNSS-systeem gegevenssignalen van ten minste drie van de satellieten in een baan om de aarde, waarbij elk signaal dat door de ontvangers wordt ontvangen ongelooflijk nauwkeurig is.

Als het signaal echter wordt belemmerd door obstakels zoals bomen, keien of gebouwen, kan het signaal niet langer een nauwkeurige positionering bieden. Een traagheidsmeeteenheid is een soort traagheidssensor die de rotatie en versnelling van een bewegend lichaam berekent om zijn positie in de ruimte te bepalen.

Laten we wat dieper ingaan op de details

De IMU bestaat uit 6 extra sensoren langs drie andere orthogonale assen, waar elk van hen bestaat ook uit een versnellingsmeter en een gyroscoop. De taak van de versnellingsmeter is om de lineaire versnelling van een bewegend lichaam te meten, terwijl de gyroscoop de versnelling van rotatie meet. Door de waarden van deze twee sensoren te berekenen, kan het systeem dus eenvoudig de exacte locatie van het bewegende lichaam bepalen. Samen bieden GNSS en IMU eindgebruikers krachtigere en nauwkeurigere navigatieoplossingen.

Samenvattend

Dankzij recente technologische vooruitgang hebben veel concepten en technologieën het speelveld voor robotica, satellietcommunicatie en navigatie zoals we die kennen aanzienlijk veranderd. Het wereldwijde satellietnavigatiesysteem is een belangrijke speler onder de innovatieve technologieën die het dagelijks leven zoals we dat nu kennen, hebben verbeterd. Bovendien biedt RTK GNSS met een nauwkeurigheid van centimeters met realtime signaalcorrecties. De combinatie van GNSS en RTK biedt de hoogste nauwkeurigheid en de hoogste volgkwaliteit die u nodig hebt. GNSS en RTK zijn immers de krachtigste combinatie die momenteel op de markt is.

In dit overzicht hebben we alle mogelijke gebieden voor GNSS onderzocht en in detail de concepten, werkingsprincipes en toepassingen besproken. We hopen dat het gepresenteerde materiaal u volledig heeft geïnformeerd over GNSS-technologie, u heeft verlicht en geïnspireerd om uw doelen te bereiken. Dank u voor uw aandacht.