Jeder von uns hatte einen Moment im Leben, als Straßenfinde uns seltsam, die Dunkelheit der Nacht fällt über uns und du kennst den Weg zurück nach Hause nicht. Ah! GPS hat uns geholfen! Alles dank ihm. Aber haben Sie jemals versucht, hinter die Kulissen zu gehen und herauszufinden, wie es funktioniert? Wenn Sie ein TGC-Leser sind, werden Sie die Aufnahme nie verpassen. In diesem Handbuch teilen wir Ihnen mit, wie GPS funktioniert!
Anfängerleitfaden: Wie GPS funktioniert und alles, was Sie wissen sollten
Das globale Positionierungssystem besteht aus 27 erdumlaufende Satelliten, 24 in Kraft und 3 extra wenn jemand versagt. Die Umlaufbahnen dieser Satelliten sind so angeordnet, dass immer 4 Satelliten am Himmel sichtbar sind. Um Ihre Position zu berechnen, muss der GPS-Empfänger zwei Aufgaben ausführen.
- Untersuchen Sie den Standort von mindestens 3 Satelliten über Ihnen.
- Die Entfernung zwischen Ihnen und jedem dieser Satelliten.
Die Empfänger bügeln dies aus, indem sie den Stromverbrauch überprüfen Funksignale von den GPS-Satelliten. Radiowellen sind elektromagnetische Energie, dh sie bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Der Empfänger kann herausfinden, wie weit das Signal bis zu seinem Eintreffen zurückgelegt hat.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnt der Satellit mit der Übertragung eines langen digitalen Musters namens a Pseudozufallscode. Der Empfänger startet auch das gleiche Mustergleichzeitig. Wenn die Satellitensignale den Empfänger erreichen, bleibt die Übertragung des Musters etwas hinter dem Spiel des Empfängers zurück. Das Die Länge der Verzögerung entspricht der Signallaufzeit. Der Empfänger multipliziert diese Zeit mit der Lichtgeschwindigkeit, um zu wissen, wie weit das Signal gereist ist.
Um diese Messung durchzuführen, wird die Zeit vonSowohl der Satellit als auch der Empfänger müssen mit der Nanosekunde synchron sein. Dies ist nur mit Hilfe von Atomuhren möglich. Aber teure Atomuhren werden nur in Satelliten verwendet Die Quarzuhr ersetzt die Atomuhr in Empfängern. Die Quarzuhr stellt sich ständig auf zurückBehalten Sie die Genauigkeit mit der von Atomuhren im Raum bei. Mit anderen Worten, es gibt nur einen Wert für die "aktuelle Zeit", die der Empfänger verwenden kann. Dieser Zeitwert wird von allen Satelliten im Raum gehalten. Dies bedeutet, dass GPS-Empfänger erhält Atomzeit im Rabatt.
Wenn wir den Abstand zu vier davon messenSatelliten locken wir vier Kugeln, die sich an einem Punkt schneiden. Alle vier Kugeln schneiden sich nicht, wenn die Messungen falsch sind. Da der Empfänger alle Entfernungsmessungen mit seiner eigenen eingebauten Uhr durchführt, sind alle Entfernungen proportional unpassend.
Der Empfänger kann automatisch die Anpassungen ermitteln, die erforderlich sind, damit sich die gesamten vier Kugeln an einem Punkt schneiden. Es wird Setzen Sie die Uhr auf Synchron mit den Atomuhren zurück. was bedeutet, dass seine Berechnungen nahezu so genau sind wie teure Atomuhren im Raum.
Um die Entfernungsinformationen nützlich zu machen, wird die Der Empfänger muss den Standort der Satelliten verfolgen. Dies ist nicht sehr schwierigSatelliten drehen sich in sehr hohen und vorhersehbaren Umlaufbahnen. Der GPS-Empfänger unterhält einen Almanach, um den Standort des Satelliten zu einem bestimmten Zeitpunkt anzuzeigen. Dinge wie die Schwerkraft von Mond und Sonne usw. verändern die Umlaufbahnen geringfügig, aber das Verteidigungsministerium überwacht ständig ihre genauen Positionen und überträgt alle Anpassungen an alle GPS-Empfänger als Teil der Satellitensignale.
Wir hoffen, dass Ihnen diese Anleitung für Anfänger hilft. Lass es uns in den Kommentaren wissen!
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