kasutada kõrge sagedusega raadiolaineid (otsenähtav) parema täpsuse jaoks, kuid paratamatult piiratud distants.

Σχετικά έγγραφα
9. AM ja FM detektorid

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Digi-TV vastuvõtt Espoo saatjalt

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

Lokaalsed ekstreemumid

The Global Positioning System

Geomeetrilised vektorid

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

11/16/2014 FSK (FREQUENCY-SHIFT KEYING) SAGEDUSMANIPULATSIOON MODULATSIOON IRO0010 BINAARNE SAGEDUSMANIPULATSIOON BINAARNE SAGEDUSMANIPULATSIOON

Kompleksarvu algebraline kuju

1. Εισαγωγή στο GPS Γενικά για το G.P.S.

Jätkusuutlikud isolatsioonilahendused. U-arvude koondtabel. VÄLISSEIN - COLUMBIA TÄISVALATUD ÕÕNESPLOKK 190 mm + SOOJUSTUS + KROHV

III osa: Elektromagnetlained Füüsika IV Elektrodünaamika

Tööliigid. Jüri Ruut ES5JR

RF võimendite parameetrid

Funktsiooni diferentsiaal

Ehitusmehaanika harjutus

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ: GPS-RADAR-GIS

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

HSM TT 1578 EST EE (04.08) RBLV /G

Ecophon Line LED. Süsteemi info. Mõõdud, mm 1200x x x600 T24 Paksus (t) M329, M330, M331. Paigaldusjoonis M397 M397

Ecophon Square 43 LED

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

Planeedi Maa kaardistamine G O R. Planeedi Maa kõige lihtsamaks mudeliks on kera. Joon 1

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Koormus 14,4k. Joon

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

ΑΚΡΗΒΖ ΤΓΥΡΟΝΗΜΟ ΡΟΜΠΟΣΗΚΟΤ ΘΔΟΓΟΛΗΥΟΤ (RTS) KAI GPS ΜΔ ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΔ ΚΑΗ ΑΝΑΛΤΣΗΚΔ ΜΔΘΟΓΟΤ

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

ΟΡΥΦΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΟΗΓΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΘΕΣΗΣ

T~oestatavalt korrektne transleerimine

SIDESÜSTEEMID JA VÕRGUD

Sõiduki tehnonõuded ja varustus peavad vastama järgmistele nõuetele: Grupp 1 Varustus

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ (E6205) Βασιλάκης Εμμανουήλ Επίκ. Καθηγητής

. & Fax: : /12/ , / /2007 «...»..3861/2010, / / /1/787167/.

Andmeanalüüs molekulaarbioloogias

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 16. november a.

7 SIGNAALI SPEKTRI ANALÜÜS

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Joonis 1. Teist järku aperioodilise lüli ülekandefunktsiooni saab teisendada võnkelüli ülekandefunktsiooni kujul, kui

ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΗΛΕΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

Lisa 2 ÜLEVAADE HALJALA VALLA METSADEST Koostanud veebruar 2008 Margarete Merenäkk ja Mati Valgepea, Metsakaitse- ja Metsauuenduskeskus

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

HULGATEOORIA ELEMENTE

Ο ΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ GEKO 201

Energiabilanss netoenergiavajadus

ISC0100 KÜBERELEKTROONIKA

ESF5511LOX ESF5511LOW ET NÕUDEPESUMASIN KASUTUSJUHEND 2 EL ΠΛΥΝΤΉΡΙΟ ΠΙΆΤΩΝ ΟΔΗΓΊΕΣ ΧΡΉΣΗΣ 21 HU MOSOGATÓGÉP HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ 41

8 Global Positioning System (GPS)

Kontekstivabad keeled

Fotomeetria. Laineoptika

1 Kompleksarvud Imaginaararvud Praktiline väärtus Kõige ilusam valem? Kompleksarvu erinevad kujud...

ορυφορικά συστήµατα GNSS? Τάσεις Εξελίξεις Οι 3 πρωταρχικές λειτουργίες GNSS και κατάλληλους δέκτες Συστήµατα GNSS Τρέχουσα κατάσταση Τεχνολογικές

Smith i diagramm. Peegeldustegur

ITU-R M ITU-R M ITU-R 92/8 ( (2000) GMDSS 1 GMDSS .(IMO)

MATEMAATILISEST LOOGIKAST (Lausearvutus)

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

PLASTSED DEFORMATSIOONID

MIDLAND BASE CAMP PMR446

ITU-R F (2011/04)

ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. Τμήμα Γεωγραφίας

Fibo Lux 88 vaheseina süsteem. Margus Tint

Krüptoräsid (Hash- funktsioonid) ja autentimine. Kasutatavaimad algoritmid. MD5, SHA-1, SHA-2. Erika Matsak, PhD

Analüütilise geomeetria praktikum II. L. Tuulmets

ISC0100 KÜBERELEKTROONIKA

«Μ I B M. e r a s e. ;mocs@ow )WO. StHfgpscsiii] ^ im^pgsw D S M K alw gk ] Kin D im K llm SsMM g S i! i N U S S U S fi? %, U M P O M l^ β\μμ g 0

Projekt Energia- ja geotehnika doktorikool II Project Doctoral School of Energy and Geotechnology II

ANALÜÜTILINE TÕENDAMINE. Juhend

Eesti koolinoorte XLVIII täppisteaduste olümpiaadi

VFR navigatsioon I (Mõisted ja elemendid I)

Koduseid ülesandeid IMO 2017 Eesti võistkonna kandidaatidele vol 4 lahendused

Sõiduki tehnonõuded ja varustus peavad vastama järgmistele nõuetele: Grupp 1 Varustus

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS V teema Vektor. Joone võrrandid.

E-kursuse "Torujupist raketini: sissejuhatus tehnoloogiateadustesse" materjalid

NÄIDE KODUTÖÖ TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL. Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut. AAR0030 Sissejuhatus robotitehnikasse

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1



TTÜ VIRUMAA KOLLEDŽ. Mõõteriistad ja mõõtevahendid:...

M-Bus näidik / andmeloger

I tund: Füüsika kui loodusteadus. (Sissejuhatav osa) Eesmärk jõuda füüsikasse läbi isiklike kogemuste. Kuidas kujunes sinu maailmapilt?

ISC0100 KÜBERELEKTROONIKA

Περιεχόμενα. Πληροφοριακά Συστήματα. Επικοινωνίες και ίκτυα

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

ιπλωµατική Εργασία ηµιουργία Περιβάλλοντος ιεπαφής για την Απόκτηση και Καταγραφή Στοιχείων Τηλεµετρίας Από την Σπυροπούλου Παναγιώτα

,millest avaldub 21) 23)

Veaarvutus ja määramatus

Kujutise saamine MAGNETRESONANTSTOMOGRAAFIAS (MRT) Magnetic Resonance Imaging - MRI

Eesti koolinoorte XLIX täppisteaduste olümpiaad

20. SIRGE VÕRRANDID. Joonis 20.1

Võite registreerida oma toote parema teeninduse saamiseks:

Kas Androidi ostmiseks on õige aeg? Eesti esimene võrdlustest!

Kehade soojendamisel või jahutamisel võib keha minna ühest agregaatolekust teise. Selliseid üleminekuid nimetatakse faasisiireteks.

ΤΕΙ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ

1 Reaalarvud ja kompleksarvud Reaalarvud Kompleksarvud Kompleksarvu algebraline kuju... 5

Transcript:

GPS 1. 1. SISEJUHATUS. Dilemma: kasutada kõrge sagedusega raadiolaineid (otsenähtav) parema täpsuse jaoks, kuid paratamatult piiratud distants. kasutada madala sageusega raadiolained suur distants, kuid kehv täpsus (kvaliteet). 2. GPS süsteemi arengu olulised verstapostid. 1961.a. algas töö sattelliit navigatsiooni süsteemiga, mis sobiks nii merel, kui ka õhus kasutamiseks. See USA kaitsemin. Projekt oli mõeldud vastaste rakettide stardiseadeldiste avastamiseks ja hävitamiseks. Projekti maksusmus 12 miljr. $ Programmi nimetuseks oli The Defence Navigation Sattelite System. 1973 Navstar-the Global Positioning System (Pentagoni juht ja US õhuj.dir ettepanekud). Block I test ja satelliitide arendamine. Hiljem ka akronüümina NAVigation System Timing And Ranging. 1977. juunis esimene GPS nav signaali ülekanne. 1983.a. Ronald Reagan teatas, et valmiv GPS süsteem tuleb teha kättesaadabvaks ka tsiviilkasutajatele. 1989.. 1995.a.Block II (first operational series) orbiidil. 1994.a. 17. jaanuaril kogu GPS süsteem valmis. Orbiidilre lennutati viimane 24 satelliit. Süsteemis oli tollal 21 aktiivset + 3 varu satelliiti. 2000.a. 2 mail lõpetati Selective Availability, mis võimaldab ka mittemilitarkasutajatel kasutada GPS signaali täiskvaliteeti. 2000.a. augustis alustas toimimist WAAS (geostatsionaarne lisand GPS satelliitidele, mis saab maapealsetelt jaamadelt parandussignaali ning edastab selle GPS signaali formaadis vastuvõtjatele). WAAS suurendas asukoha määramise täpsust kuni 5 korda, varasemalt ~15 m kuni ~3 meetrini. Euroopas EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service). 1

2006.a. tisest poolest tõõtavad 29 aktiivset satelliiti. 4 aktiivset satelliiti kuuel orbiidil, ülejäänud on varuks. Orbiitide jaotus nii, et 4 satelliiti on igas maakera punktis pidevalt nähtavad. 3. Edastatavad signaalid. Kasutusel on paralleelselt kaks sagedust 1227,6 MHz (L2) ja 1575,42 MHz (L1), primaarsete navigatsiooni signaalidena. Nendel sagedustel saade pidavas reziimis. Kandvale sagedusele info sisseviimiseks kasutatavaks modulatsiooni meetodiks on Pseudo-Random Noise Spread Spectrum (PRNSS). PRNSS võimaldab täpset ajastamist (timing) ning interferentsi vältimist (nii juhusliku, kui ka tahtliku). PRNSS võimaldab kõigil sattelliitidel kasutada ühesugust sagedust. Individuaalselt on sattelliidid eristatavad Pseudo Random Noise (PRN) koodi abil. Pseudo random - pole ei juhuslik ega regulaarne. PRN koosneb binaarsetest pulssidest 1 ja 0. Binaarsed pulsid on näivalt juhuslikud, kuid tegelikult on nad genereeritud pardal oleva kella poolt täiesti etteennustataval moel. Seega on PRN kood tekitamise alghetke suhtes ette ennustatav ja seda saab dubleerida. Kui PRN dig koodis muutub 0-1 või vastupidi, siis reverseeritakse kandva sageduse faasi Binary Phase Shift Keying (BPSK). Kandvat sagedust L2, L1 moduleeritakse ülikiire digitaalse signaaliga (dig signaalide jadaga). Signaal C/A coarse/acquisition dig sign lülituskiirus 1 023 000 Hz sagedusriba laius 2 MHz. Signaal P precision dig.sign. lülituskiirus 10 230 000 Hz sagedusriba laius 20 MHz. Kandev sagedus 1575,42 MHz (L1) on moduleeritud, nii C/A, kui ka C signaaliga. Kandev sagedus 1227,6 MHz (L2) on moduleeritud ainult P koodiga. Tsiviilkasutuses on juurdepääs tavaliselt ainult L1 sagedusele. Selle protsessiga kindlustetakse täpne ajastamine (timing). 2

Sama signaaliga kantakse ka andmed sattelliitide asukoha kohta (orbiidi andmed), sattellidi kella-aeg, kellaaja viga, ionosfääri andmed jm. Andmete hulk pole suur bitivoog 50 bit/s. C/A digitaalne jada kordab ennast sagedusega 1 khz, milletõttu vastuvõtjal saab selle kiirelt ja lihtsalt ära tunda. Vastuvõtja genereerib äratuntava sattelliidiga sarnase signaali (Kasutab satelliidi PRN numbrit). Võetakse vastu nav. sõnum. Saadetud nav. sõnumi osaks on ka satelliidi poolt kasutatav aja mõõtmise baas. Seda aja baasi kasutatakse nüüd vastuvõtjas genereeritud signaali ja sattelliidilt saabunud signaali võrdlemisel. Seda genereeritud signaali mustrit võrreldakse vastuvõtjas satelliidilt saabunud sama signaali mustriga. Signaali leviku ajaga toimub vastuvõtja ja satelliidi signaalide mustrites nihe. See ongi navigatsioonilise info jaoks peamine mõõdetav suurus. Saabunud signaali ja vastuvõtja poolt genereeritud signaalide ühildumiskoht (nihe) võimaldab määrata TOA (Time Of Arrival). Saadud ajavahemik alusel leitakse sattelliidi kaugus. Vastuvõtja ei tea, kus asub saabunud signaal absoluutses ajas. Seepärast peab vastuvõtja otsima sobivat koodi lõiku hüpates mööda oma koodi, kuni kahe koodi ühilduvus leitakse. 4. Ajabaas (timebase). Saatja ja vastuvõtja ajabaasi sünkroniseerimine ilma otsese sidemeta nende vahel pole võimalik. Kui aga mitu erinevat saatjat on ühesuguses ajabaasis, siis mõõdab vastuvõtja kauguste erinevust nende vahel, ilma oma aega sünkroniseerimata. (Saatjad vajavad ühist ajabaasi või erinevate ajabaaside sünkroniseerimist.) Kui saatjad on omavahel aja sünkronisaeerinud läinud ühesugusesse ajabaasi, siis pole endiselt võimalik vastuvõtjal kaugust määrata. Vastuvõtja ei kuulu samasse ajakontuuri (kellad võivad olla nihkes). Süsteemi (satelliitide) aja (ajabaasi) teadasaamiseks mõõdab GPS vastuvõtja pseudokaugused neljast satelliidist ja protsessor lahendab süstyeemi 4 võrrandist 4 tundmatuga (x;y;z ja aeg). 3

Nüüd on vastuvõtja kell/aeg korrigeeritud. (Hea kristallostsillaator 10 μs päevas nihkesse selle ajaga levib eml. 3 km) 5. GPS vastuvõtjad. (Portatiivsed, mõõteriista paneelile installeeritavad) Vastuvõtja Protsessor Navigatsiooniline andmebaas (waypoints eelsisestatud lennuplaanid) Kuni 8 sattelliidi jälgimine multiplex meetodil. Displei ja juhtpaneel. Vastuvõtu (satelliitide jälgimise) meetodid: Järjest ükshaaval satelliitide jälgimine läbikammimine - Sequential receiver Pidev kiire ümberlülitumine erinevate jälgitavate satelliitide vahel - Multiplex receivers. Sama-aegselt (paralleelselt) mitme satelliidi vastuvõtt/jälgimine - Multi channel. Valitakse nähtaval olevatest satelliitidest 4 paremat. Eelistatuim (kiireim) meetod. Kuvatakse: Positsioon (lat, long), eelsisestatud linnad, asukohad. Teekonnajoon, kurss, distants järgmisse sihtpunktini (to waypoint). Ground speed, keskmine kiirus. Tegelik aeg (UTC), ETA Standard lennukaardi sisseviimine (liikuva kaardi kuvamine ekraanil). Ühildamine (interface) HSI/CDI, autopiloodiga. Suurtel moodsatel reisilennukitel täpset maandumist võimaldav GPS 4

Kasutatakse ainult C/A koodi. Vajaliku täpsuse saavutamiseks : Väga täpne C/A koodi jälgimine (tracking) multikanali süsteemis (paraleelselt jälgitakse mitut satelliiti). Lisaks sobivus Differential GPS (DGPS) ja Sattelite Based Augmentation System (SBAS) jaoks. 5