The Global Positioning System



Σχετικά έγγραφα
the total number of electrons passing through the lamp.

6.003: Signals and Systems. Modulation

[1] P Q. Fig. 3.1

CHAPTER 12: PERIMETER, AREA, CIRCUMFERENCE, AND 12.1 INTRODUCTION TO GEOMETRIC 12.2 PERIMETER: SQUARES, RECTANGLES,

3.4 SUM AND DIFFERENCE FORMULAS. NOTE: cos(α+β) cos α + cos β cos(α-β) cos α -cos β

ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ. Young Ζήσος Κεφ.8

Section 8.3 Trigonometric Equations

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

Χρήση συστημάτων πληροφορικής στην οδική υποδομή

Calculating the propagation delay of coaxial cable

ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ (E6205) Βασιλάκης Εμμανουήλ Επίκ. Καθηγητής

Αναερόβια Φυσική Κατάσταση

Homework 8 Model Solution Section

EE 570: Location and Navigation

Θέµα: Εφαρµογές Παγκόσµιου ορυφορικού Συστήµατος Εντοπισµού Θέσης (GPS) Καρπούζας Ηρακλής Μάρτιος 2008

UDZ Swirl diffuser. Product facts. Quick-selection. Swirl diffuser UDZ. Product code example:

EE512: Error Control Coding

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates

Instruction Execution Times

«Ευφυή Συστήματα Μεταφορών & εξελίξεις στην Ελλάδα»

CHAPTER 25 SOLVING EQUATIONS BY ITERATIVE METHODS

SOAP API. Table of Contents

Approximation of distance between locations on earth given by latitude and longitude

Main source: "Discrete-time systems and computer control" by Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 4 ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ 1

DESIGN OF MACHINERY SOLUTION MANUAL h in h 4 0.

Math 6 SL Probability Distributions Practice Test Mark Scheme

5.4 The Poisson Distribution.

Exercises 10. Find a fundamental matrix of the given system of equations. Also find the fundamental matrix Φ(t) satisfying Φ(0) = I. 1.

k A = [k, k]( )[a 1, a 2 ] = [ka 1,ka 2 ] 4For the division of two intervals of confidence in R +

Review Test 3. MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ. Πτυχιακή εργασία ΟΛΙΣΘΗΡΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΥΦΗ ΤΩΝ ΟΔΟΔΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ

9.09. # 1. Area inside the oval limaçon r = cos θ. To graph, start with θ = 0 so r = 6. Compute dr

Συγκριτική παρουσίαση µεθόδων αποτύπωσης τροχαίων ατυχηµάτων

Presentation Structure

TaxiCounter Android App. Περδίκης Ανδρέας ME10069

Strain gauge and rosettes

10 MERCHIA. 10. Starting from standing position (where the SIGN START ) without marshal (self start) 5 minutes after TC4 KALO LIVADI OUT

b. Use the parametrization from (a) to compute the area of S a as S a ds. Be sure to substitute for ds!

5749 Κ.Δ.Π. 595/2004. Αριθμός 595 Ο ΠΕΡΙ ΡΥΘΜΙΣΕΩΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΤΑΧΥΔΡΟΜΙΚΏΝ ΝΟΜΟΣ, Ν. 112 /2004.

Finite Field Problems: Solutions

Spherical Coordinates

1. Αφετηρία από στάση χωρίς κριτή (self start όπου πινακίδα εκκίνησης) 5 λεπτά µετά την αφετηρία σας από το TC1B KALO LIVADI OUT

Potential Dividers. 46 minutes. 46 marks. Page 1 of 11

ΚΥΠΡΙΑΚΟΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY 21 ος ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Δεύτερος Γύρος - 30 Μαρτίου 2011

Assalamu `alaikum wr. wb.

Το Παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα εντοπισμού θέσης Global Positioning System, GPS

Galatia SIL Keyboard Information

HOMEWORK#1. t E(x) = 1 λ = (b) Find the median lifetime of a randomly selected light bulb. Answer:

Ala Wai Drogue Survey

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΜΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ «ΕΥΦΥΕΙΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ»

The Simply Typed Lambda Calculus

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

is like multiplying by the conversion factor of. Dividing by 2π gives you the

A Software Package Development for Estimating Atmospheric Path Delay based on Numerical Weather Prediction Model

Χρήση συστημάτων πληροφορικής στην οδική υποδομή

Data sheet Thick Film Chip Resistor 5% - RS Series 0201/0402/0603/0805/1206

ΕΘΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΙΓ' ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΣΕΙΡΑ

ΕΡΙΤΟΡΕΣ ΚΑΙ ΑΝΘΩΡΟΙ ΚΛΕΙΔΙΑ ΑΝΑΘΕΣΘ ΑΓΩΝΑ ΓΑΦΕΙΟ ΑΓΩΝΩΝ ΟΓΑΝΩΤΙΚΘ ΕΡΙΤΟΡΘ. ζεκηλαρηο 1 ΡΑΓΚΟΣΜΙΑ ΟΜΟΣΡΟΝΔΙΑ (ISAF) ΕΛΛΘΝΙΚΘ ΟΜΟΣΡΟΝΔΙΑ (Ε.Ι.Ο.

ΓΕΩΜΕΣΡΙΚΗ ΣΕΚΜΗΡΙΩΗ ΣΟΤ ΙΕΡΟΤ ΝΑΟΤ ΣΟΤ ΣΙΜΙΟΤ ΣΑΤΡΟΤ ΣΟ ΠΕΛΕΝΔΡΙ ΣΗ ΚΤΠΡΟΤ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΤΣΟΜΑΣΟΠΟΙΗΜΕΝΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΨΗΦΙΑΚΗ ΦΩΣΟΓΡΑΜΜΕΣΡΙΑ

Δίκτυα Επικοινωνιών ΙΙ: OSPF Configuration

Αποτύπωση ορίων θαμνολίβαδου με χρήση μόνιμων σταθμών αναφοράς του HEPOS (HEllenic POsitioning System)

1. Πως μειώνεται η ταχύτητα των καυσαερίων από το σημείο εξόδου τους στο ακροφύσιο εξόδου του κινητήρα? 2. Με ποιους τρόπους γίνεται η σήμανση της

The challenges of non-stable predicates

ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΑΥΤΟΝΟΜΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΘΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ ΕΚΤΑΣΕΩΝ

ΑΚΑ ΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Improvement of wave height forecast in deep and intermediate waters with the use of stochastic methods

Homework 3 Solutions

Context-aware και mhealth

Parametrized Surfaces

(1) Describe the process by which mercury atoms become excited in a fluorescent tube (3)

HIS series. Signal Inductor Multilayer Ceramic Type FEATURE PART NUMBERING SYSTEM DIMENSIONS HIS R12 (1) (2) (3) (4)

PARTIAL NOTES for 6.1 Trigonometric Identities

Study of In-vehicle Sound Field Creation by Simultaneous Equation Method

ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Εργαστήριο Ανάπτυξης Εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων. Εξάμηνο 7 ο

2 Composition. Invertible Mappings

μετασχηματισμού με την τεχνολογία των GPS. Μελέτη εφαρμογή σε δείγμα του Ν. Σερρών»

Reminders: linear functions

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΒΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

DATAMAN. VOR Base Stations for Indoor Positioning. Dragoş Niculescu. MOBILE COMPUTING LABORATORY

CHAPTER 48 APPLICATIONS OF MATRICES AND DETERMINANTS

Ακριβής 3Δ Προσδιορισμός Θέσης των Σημείων του Κεντρικού Τομέα του Δικτύου LVD με τη μέθοδο του Σχετικού Στατικού Εντοπισμού

Μεταπτυχιακή εργασία : Μελέτη της εξέλιξης του προσφυγικού οικισμού της Νέας Φιλαδέλφειας με χρήση μεθόδων Γεωπληροφορικής.

«Χρήσεις γης, αξίες γης και κυκλοφοριακές ρυθμίσεις στο Δήμο Χαλκιδέων. Η μεταξύ τους σχέση και εξέλιξη.»

Matrices and Determinants

ANSWERSHEET (TOPIC = DIFFERENTIAL CALCULUS) COLLECTION #2. h 0 h h 0 h h 0 ( ) g k = g 0 + g 1 + g g 2009 =?

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές IV

Mean bond enthalpy Standard enthalpy of formation Bond N H N N N N H O O O

Areas and Lengths in Polar Coordinates

Photometric Data of Lamp

Practice Exam 2. Conceptual Questions. 1. State a Basic identity and then verify it. (a) Identity: Solution: One identity is csc(θ) = 1

department listing department name αχχουντσ ϕανε βαλικτ δδσϕηασδδη σδηφγ ασκϕηλκ τεχηνιχαλ αλαν ϕουν διξ τεχηνιχαλ ϕοην µαριανι

Fourier Series. MATH 211, Calculus II. J. Robert Buchanan. Spring Department of Mathematics

Three coupled amplitudes for the πη, K K and πη channels without data

Το μέλλον του PinCLOUD. Ηλίας Μαγκλογιάννης

4.6 Autoregressive Moving Average Model ARMA(1,1)

TMA4115 Matematikk 3

Transcript:

The Global Positioning System

GPS system 1. 24 NAVSTAR (Navigation Satellite Time And Range), at height of about 20.000 km. They are doing two rotations around the Earth every day They are equipped with One transmitter, one receiver and four atomic clocks. They weight about 1500 2000 kg They send one signal per second $12 billion investment

GPS system 2. Earth Stations are used for verification of the satellite position and correction of data Satellites orbits are known with accuracy but there are changes from different reasons. 3. User parts

GPS system Space segment US military 24 orbiting satellites Ground segment US military Controlling the satellites User segment Civilian The equipment we use to receive find our position

Transmitting microwave timing signals only no cameras! Atomic clock Satellites

Ground segment

User segment GPS Differential GPS Own base station Beacon Geostationary satellite broadcast Wide Area Augmentation System Carrier phase DGPS Real-Time Kinematic (RTK) GPS Timing

GPS 5m Accuracy (post sa) $150

Triangulation from 3 known points first measurement two mearsurements cause a circle three distance measurements cause two points

Trilateration Basics Atlanta 290 km

Trilateration Basics 290 km Atlanta Athens 320 km

Trilateration Basics Atlanta 290 km Athens 320 km Tifton 100 km Valdosta

In 3-D space, the circles we just discussed become spheres 3-D Trilateration

3-D Trilateration Example: If you are 10,000 km from satellite A, you could be anywhere on a the surface of an imaginery sphere with a radius of 10,000 km.

3-D Trilateration Example continued: If you are also 9,000 km from satellite B, you are somewhere on surface created by the intersection of spheres A and B. What shape is that surface?

3-D Trilateration Satellite D Satellite C Satellite B Satellite A Because of various measurement errors, at least 4 satellites are required to locate our position accurately.

Χαρακτηριστικά GPS Εκπέµπονται δύο σήµατα σε L-Band (1000-2000 MHz): L1 1575,42 MHz µε δύο κωδικούς τον C/A (Course/Acquisition) και το P (Precision) L2 στα 1227,60 MHz µε µόνο ένα σήµα Ρ που είναι κωδικοποιηµένο για εξουσιοδοτηµένους χρήστες (anti-proofing)

Τα σήµατα L1 και L2 µαζί δίνουν µεγάλη ακρίβεια (Precise Positioning System) και διατίθενται για στρατιωτικούς σκοπούς ίνει ακρίβεια 22 µ στο γ. πλάτος και 27,7 στο µήκος Το L1 C/A διατίθεται για το κοινό. ίνει ακρίβεια 100 µ στο γ. πλάτος και 156 στο µήκος

Προσδιορισµός των δορυφόρων Κάθε δορυφόρος εκπέµπει το L1 (C/A code) σήµα που αποτελείται από ένα µήνυµα που περιέχει στοιχεία για τη θέση του, τον ακριβή χρόνο και τη γενική του κατάσταση. Ο δορυφόρος πιστοποιείται είτε από τον κωδικό του οχήµατος (Space Vehicle Number) ή από τον (Pseudoradom Noise PRN) Επί πλέον ο κάθε δορυφόρος έχει στοιχεία για τους άλλους δορυφόρους

Μέθοδοι προσδιορισµού της θέσης GPS µε βάση την ταχύτητα του σήµατος και τη διαφορά χρόνου δορυφόρου - δέκτη Velocity x Time = Distance velocity: speed of light Carrier phasing tracking

Factor affecting the accuracy Satellites clocks Satellites trajectories Earth atmosphere Deflected signals User receivers Selective availability (S/A)

Positioning errors (Selective Availability turned off 2 nd May 2002) Obstruction, Multi-path Atmospheric delays Troposphere Ionosphere Clock errors

Obstruction and multipath errors Obstruction Multipath

Atmospheric errors Ionosphere Troposphere

GPS stationary over 30 min 35350 35340 Reference Point Mean Position 35330 Location: Reference Point Silsoe College Date: 14.12.1995 Data Source: Garmin GPS 75 Recording Interval: 2 Seconds DOP / EPE: 1 / 24 Mean (E/N): 7977 / 35322 Ref. (E/N): 7983 / 35320 de/dn: -6 / 2 2DRMS: 50.4 No. of Readings 1 to 2 2 to 4 4 to 6 6 to 8 8 to 10 35320 35310 35300 35290 35280 7940 7950 7960 7970 7980 7990 8000

GPS mobile repetition Start/Stop Point 35350 Location: Silsoe College Campus Ring Road Date: 09.01.1996 Data Source: Garmin GPS 75 Recording Interval: 2 Seconds Projection: Transverse Mercator - Ordnance Survey 35300 35250 Reference Point Ring Road 35200 GPS - Track 35150 7950 8000 8050 8100 8150

Differential GPS (DGRS) Signal correction for earth stations The earth station with known position defines the error and transmit it to the user. The error can be transmitted directly to the user (real time correction) or retained for future use (post-processing)

The differential system (Position + Errors) (Position + Errors) Errors Indicated position True position (Position+ Errors) - Errors = True position True - Indicated = Errors

Own base station DGPS Accuracy <2m Cost of second system Carrier phase DGPS Accuracy <0.5m Post processing Cost of second system

The Beacon system Broadcast from lighthouses by national coastguards 2m Accuracy Cost FREE! Needs radio receiver

Omnistar differential service Subscrption service (~$1000 per year) <1m accuracy High reliability, worldwide coverage OEM for John Deere Greenstar

Real Time Kinematic Accuracy in real time 1cm stationary 2cm kinematic 20ms latency Base station Radio link Rover ~$20000

Άλλα συστήµατα προσδιορισµού θέσης GLONASS Ρωσικό EGNOS (EE) Gallileo (EE) http://europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/galileo/index_en.htm

May 5, 1995

European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) is Europe s first venture into satellite navigation. It will augment the two military satellite navigation systems now operating, the US GPS and Russian GLONASS systems, and make them suitable for safety critical applications such as flying aircraft or navigating ships through narrow channels. EGNOS 2005: Accuracy down to 2 m 3 Satellites, 30 ground stations http://www.esa.int/esana/ggg63950ndc_index_0.html

Galileo services 2006: Βάζουν τους 30 δορυφόρους σε τροχιά 2008: Ξεκινούν να λαµβάνουν σήµατα στη γη.

GALILEO

GPS, DGPS equipement Antena Receiver

Uses of GPS Direction of moving vehicles, boats etc Direction of farm machinery in the field Autonomous vehicles Yield mapping

WWW links Tutorial How GPS works www.trimble.com