GNSS: Allt du behöver veta.

Inledning

Innan vi tittar på historiken för Global Navigation Satellite System (GNSS, GNSS; nedan kallad GNSS) eller realtids kinematik (RTK eller Real Time Kinematic)

Detta är en grundläggande översikt över satellitnavigationssystemet som vi känner det, men idag tar vi det ett steg längre för att diskutera ett avancerat satellitnavigationssystem som kallas GNSS. Alla satellitnavigationssystem med global täckningsförmåga kallas globalt navigationssatellitsystem eller GNSS. Men det är inte allt. GNSS har ett hemligt vapen...

En teknik som GNSS ofta förlitar sig på är realtids kinematik, eller RTK. Realtidskinematik är en global satellitpositioneringsteknik som hjälper GNSS att förbättra tillförlitligheten och noggrannheten hos måldata. När det gäller positionering, positionering och maximal noggrannhet ökar kombinationen av GNSS med RTK en noggrannhetsnivå som inte liknar något annat. RTK förstärker fassignalen som utbyts mellan sändaren och mottagaren, vilket ger en centimeters nivånoggrannhet och signalkorrigering i realtid.

Vad är GNSS eller Global Navigation Satellite System?

Global Navigation Satellite Systems utvecklades ursprungligen av US Air Force, då tekniken kallades Global Positioning System, eller GPS, och endast kunde användas av den amerikanska militären. Med tiden har GPS -tekniken blivit tillgänglig för alla på denna planet. Nu när varje smartphone utrustad med GPS är lättillgänglig för alla har regeringarna i flera länder beslutat att ta denna teknik till en mer avancerad, exakt och långsiktig nivå. Således har framväxten av globala navigationssatellitsystem eller GNSS blivit ett officiellt fenomen för privata konsumenter.

För närvarande, förutom USA, är GLONASS från Ryssland och Galileo i Europeiska unionen de två huvudsakliga operativa GNSS: erna som verkar på ytan av vår planet. Med tillkomsten av GNSS -teknik började många hjälptekniker, så kallade regionala navigationssystem, fungera. Teknikbegreppet är detsamma som GNSS, men täcker färre geografiska områden.

Hur fungerar det globala navigationssatellitsystemet eller GNSS?​​

GNSS -satelliter har två bärvågor inspelade i L -bandet, nämligen L1 (1575,42 MHz) och L2 (1227,60 MHz). Huvudsyftet med dessa två våglängder är att överföra signaler från en ansluten satellit till jordens yta. Enligt Techopedia kan användningen av L-band-teknik minska omkostnaderna samtidigt som den ger en pålitlig anslutning som är mindre benägen för avbrott. Introduktionen av L-band med rätt antennplacering erbjuder ett antal fördelar för jordbruksdronor

Å ​​andra sidan består GNSS -mottagare på jordytan av en antenn och en processorenhet. Syftet med antennen är att ta emot kodade signaler från anslutna satelliter, och processenhetens uppgift är att avkoda signalerna till meningsfull information.

Obs: För att bestämma positionen för en mottagare måste GNSS samla in data från minst tre separata satelliter.

Varje GNSS -satellit kretsar kring jorden med ett intervall på 11 timmar 58 minuter och 2 sekunder. Tidsinformationen som överförs av satelliten överförs med hjälp av koder så att mottagaren kan bestämma tidsintervallet under vilken koden överfördes.

Signalerna som överförs från satelliten innehåller kodad data som hjälper mottagarna att hitta sin plats och mottagaren själv positionerar sig exakt enligt satellitens position.

IC -mottagaren beräknar tidsskillnaden mellan sändningstiden och mottagningstiden för den kodade signalen. När mottagaren väl är placerad exakt i förhållande till satelliten, översätter behandlingsenheten mottagarens plats i termer av latitud, longitud och höjd. Så, baserat på detta enkla koncept, fungerar varje GNSS på ytan av denna planet.

Tillämpningar av globala navigationssatellittjänster

Tillkomsten av GNSS -teknik har förändrat konceptet med positionsspårning med en hög grad av noggrannhet och stort täckningsområde. Det finns flera stora GNSS -applikationer som har hjälpt världen att se en bättre framtid.

GNSS för navigering

Bland alla andra tekniker har begreppet GNSS haft stor inverkan på navigationstekniken. Nyligen har GNSS införlivats i bilindustrin, nu integrerar nästan alla bilföretag GNSS -teknik i sina bilmodeller. Integrationen av GNSS -teknik hjälper föraren att enkelt navigera okända rutter för att utforska världens vägar.

Användningen av GNSS i navigationssystem är inte begränsad till bilar, eftersom tekniken nu också används flitigt i flygplan. Preliminär terrängkartläggning och terränguppdateringar i realtid från GNSS gör att piloter kan undvika kollisioner i flygtrafik. Dessutom använder GNSS som används i flygplanets cockpiter också teknik som WAAS eller GBAS (LAAS) för att förbättra kursnoggrannheten.

Vad är WAAS?

Till skillnad från traditionella markbaserade navigationshjälpmedel tillhandahåller Wide Area Augmentation System (WAAS) navigationstjänster i hela National Airspace System, enligt Federal Aviation Administration. System eller NAS för kort). WAAS tillhandahåller ytterligare information till GPS / WAAS -mottagare för att förbättra noggrannheten och integriteten hos nuvarande positionsuppskattningar.

Vad är GBAS eller LAAS?

Historiskt sett hänvisade Federal Aviation Administration (FAA) en gång till det vi nu kallar GBAS, LAAS. Enligt Federal Aviation Administration-webbplatsen är det Ground-Based Augmentation System (GBAS) ett system som tillhandahåller differentiella korrigeringar och övervakning av integriteten hos globala navigationssatellitsystem (GNSS).

Förutom det stora utbudet av GNSS -tillämpningar i bilar och flygplan används GNSS också för att navigera båtar / yachter och fartyg på vattenytan.

Obs: fartyg använder också ett GNSS -funktionsblock som kallas "Man Overboard" eller abbr. FOLKHOP. Denna funktion gör det möjligt för fartygets besättning att hitta platsen för en person som har fallit överbord.

GNSS för mätning och geologisk kartläggning

Geodetisk mätning och geologisk kartläggning är en annan viktig tillämpning av GNSS. De flesta GNSS -mottagare använder signaldata som genereras vid L1 -vågfrekvensen för att utföra geologisk kartläggning. Den är utrustad med en precisionskristalloscillator som hjälper vågen att minska klockfel vid kartläggning. Forskare kan också göra mycket exakta mätningar genom att beräkna lämplig förskjutning mellan GNSS -sensorer.

Om till exempel ett aktivt deformerande område (säg en vulkan) är omgivet av flera mottagningsstationer, kan GNSS vara användbart för att upptäcka något av deformation eller markrörelse.

GNSS -applikationer i andra branscher

Utöver ovanstående GNSS -applikationer inkluderar viktiga även:

1. ) Mobil satellit
2. Platsbaserade räddningstjänster
3. Förbättra väderprognoser
4. Fotografisk geokodning
5. Marknadsföring och mer

Tröghetsmätningsenhet eller INS -sensorer

Tröghetsmätningsenhet (IMU) spelar en viktig roll i globala navigationssatellitsystem. Som diskuterats ovan samlar GNSS -systemet datasignaler från minst tre av satelliterna i omloppsbana, där varje signal som mottas av mottagarna är otroligt korrekt.

Men om signalen hindras av hinder som träd, stenblock eller byggnader kan signalen inte längre ge korrekt positionering. En tröghetsmätningsenhet är en slags tröghetssensor som beräknar rotation och acceleration för en rörlig kropp för att bestämma dess position i rymden.

Låt oss gå lite djupare in i detaljerna

IMU består av ytterligare 6 sensorer längs tre andra ortogonala axlar, där var och en av dem består också av en accelerometer och ett gyroskop. Accelerometerns uppgift är att mäta den rörliga kroppens linjära acceleration, medan gyroskopet mäter rotationsaccelerationen. Således kan systemet enkelt bestämma den exakta platsen för den rörliga kroppen genom att beräkna värdena för dessa två sensorer. Tillsammans ger GNSS och IMU slutanvändarna kraftfullare och mer exakta navigationslösningar.

För att sammanfatta

Tack vare de senaste tekniska framstegen har många koncept och teknik väsentligt förändrat spelplanen för robotik, satellitkommunikation och navigering som vi känner dem. Global Navigation Satellite System är en nyckelspelare bland den innovativa tekniken som har förbättrat vardagen som vi känner den idag. Dessutom tillhandahåller RTK GNSS med centimeter-noggrannhet med signalkorrigeringar i realtid. Att kombinera GNSS och RTK ger högsta noggrannhet och högsta spårningskvalitet du behöver. När allt kommer omkring är GNSS och RTK den mest kraftfulla kombinationen på marknaden idag.

I denna översikt har vi undersökt alla möjliga områden för GNSS och i detalj diskuterat dess koncept, driftsprinciper och applikationer. Vi hoppas att det presenterade materialet har fullt informerat dig om GNSS -teknik, upplyst och inspirerat dig att nå dina mål. Tack för din uppmärksamhet.