Què és el GPS?
El GPS o sistema de posicionament global és un sistema de navegació per satèl·lit que proporciona a l’usuari informació sobre la ubicació i l’hora en totes les condicions climàtiques. El GPS també s’utilitza per a la navegació en avions, vaixells, cotxes i camions. El sistema proporciona habilitats crítiques a usuaris militars i civils de tot el món. El GPS proporciona posicionament, navegació i sincronització en temps real i tridimensionals en temps real a tot el món.
Com funciona el sistema GPS?
El GPS consta de tres segments:
1) El segment espacial: els satèl·lits GPS
2) El sistema de control, operat per l’exèrcit dels Estats Units,
3) El segment d'usuaris, que inclou tant usuaris militars com civils i el seu equip GPS.
Segment d'espai:
El segment espacial és el nombre de satèl·lits de la constel·lació. Consta de 29 satèl·lits que donen la volta a la terra cada 12 hores a 12.000 milles d’altitud. La funció del segment espacial s’utilitza per a senyals de ruta / navegació i per emmagatzemar i retransmetre el missatge de ruta / navegació enviat pel segment de control. Aquestes transmissions estan controlades per rellotges atòmics altament estables als satèl·lits. El segment espacial GPS està format per una constel·lació de satèl·lits amb prou satèl·lits per garantir que els usuaris tinguin, com a mínim, 4 satèl·lits simultanis a la vista des de qualsevol punt de la superfície terrestre en qualsevol moment.
Segment de control:
Segment de control:El segment de control està format per una estació de control principal i cinc estacions de monitorització equipades amb rellotges atòmics repartits per tot el món. Les cinc estacions de monitorització supervisen els senyals de satèl·lit GPS i, a continuació, envien aquesta informació qualificada a l’estació de control principal on es revisen les anomalies i s’envien als satèl·lits GPS mitjançant antenes terrestres. El segment de control també es coneix com a estació de monitor.
segment de control
Segment d'usuari:
El segment d'usuaris es compon del receptor GPS, que rep els senyals dels satèl·lits GPS i determina la distància que té entre ells. Aquest segment s'utilitza principalment per als sistemes militars dels EUA, sistemes de guia de míssils i aplicacions civils per a GPS en gairebé tots els camps. La majoria dels civils l’utilitzen des de l’enquesta fins al transport als recursos naturals i des d’allà fins a l’agricultura i la cartografia també.
Segment d'usuari
Com determina el GPS una posició:
El funcionament / funcionament del sistema de posicionament global es basa en el principi matemàtic de ‘trilateració’. La posició es determina a partir de les mesures de distància fins als satèl·lits. A partir de la figura, els quatre satèl·lits s’utilitzen per determinar la posició del receptor sobre la terra. El 4 confirma la ubicació objectiuthsatèl·lit. I tres satèl·lits s’utilitzen per localitzar el lloc. S'utilitza un quart satèl·lit per confirmar la ubicació objectiu de cadascun d'aquests vehicles espacials. El sistema de posicionament global consisteix en satèl·lit, estació de control i estació de monitor i receptor. El receptor GPS pren la informació del satèl·lit i utilitza el mètode de triangulació per determinar la posició exacta de l’usuari.
El GPS s’utilitza en alguns incidents de diverses maneres, com ara:
- Per determinar les ubicacions de posició, per exemple, heu de transmetre per ràdio a un pilot d'helicòpter les coordenades de la vostra ubicació de posició perquè el pilot us pugui recollir.
- Per navegar d'una ubicació a una altra, per exemple, heu de viatjar des d'un mirador fins al perímetre del foc.
- Per crear mapes digitalitzats, per exemple, se us assigna traçar el perímetre del foc i els punts calents.
- Determinar la distància entre dos punts diferents.
3 Avantatges del GPS:
- El sistema de navegació per satèl·lit GPS és una eina important per als usuaris militars, civils i comercials
- Sistemes de rastreig de vehicles Els sistemes de navegació basats en GPS ens poden proporcionar indicacions pas a pas
- Molt alta velocitat
2 Desavantatges del GPS:
- Els senyals de satèl·lit GPS són massa febles en comparació amb els senyals del telèfon, de manera que no funciona tan bé a l'interior, sota l'aigua, sota els arbres, etc.
- La màxima precisió requereix una línia de visió des del receptor fins al satèl·lit, per això el GPS no funciona molt bé en un entorn urbà.
Ús d'un receptor GPS:
Hi ha diversos models i tipus de receptors GPS. Mentre es treballa amb un receptor GPS, és important tenir:
- Una brúixola i un mapa.
- Un cable GPS descarregat.
- Algunes piles addicionals.
- Coneixement sobre la capacitat de memòria del receptor GPS per evitar la pèrdua de dades, disminuir la inexactitud de les dades o altres problemes.
- Una antena externa sempre que sigui possible, sobretot sota el dosser de l’arbre, en canyons o mentre es condueix.
- Un receptor GPS configurat segons el sistema de coordenades de regulació estàndard d'incident o d'agència.
- Notes que descriuen allò que deseu al receptor.
GPS Error
Hi ha moltes fonts de possibles errors que degradaran la precisió de les posicions calculades per un receptor GPS. El temps de viatge que prenen els senyals de satèl·lit GPS es pot canviar per efectes atmosfèrics quan un senyal GPS passa per la ionosfera i la troposfera, es refracta, cosa que fa que la velocitat del senyal sigui diferent de la velocitat d’un senyal GPS a l’espai. Una altra font d'error és el soroll o la distorsió del senyal que causa interferències elèctriques o errors inherents al propi receptor GPS. La informació sobre les òrbites dels satèl·lits també causarà errors a l'hora de determinar les posicions perquè els satèl·lits no són realment allà on el pensador GPS 'pensava' en funció de la informació que va rebre quan determinen les posicions. Les petites variacions dels rellotges atòmics a bord dels satèl·lits es poden traduir en errors de posició grans; un error de rellotge d’1 nanosegon es tradueix en un error d’usuari d’1 peu o 0,3 metres a terra. Es produeix un efecte de camí múltiple quan els senyals transmesos des dels satèl·lits reboten sobre una superfície reflectant abans d'arribar a l'antena del receptor. Durant aquest procés, el receptor obté el senyal en un recorregut de línia recta, així com en el recorregut retardat (recorreguts múltiples). L’efecte és similar a una imatge fantasma o doble d’un televisor.
Dilució geomètrica de precisió (GDOP)
La geometria dels satèl·lits també pot afectar la precisió del posicionament GPS. Aquest efecte es coneix com la Dilució Geomètrica de Precisió (GDOP). Es refereix a on els satèl·lits es relacionen entre si i és una mesura de la qualitat de la configuració del satèl·lit. Pot modificar altres errors del GPS. La majoria dels receptors GPS seleccionen la constel·lació de satèl·lits que donarà menys incertesa i la millor geometria de satèl·lit.
Els receptors GPS solen informar de la qualitat de la geometria dels satèl·lits en termes de posició de dilució de precisió o PDOP. El PDOP és de dos tipus: mesures horitzontals (HDOP) i verticals (VDOP) (latitud, longitud i altitud). Podem comprovar la qualitat del posicionament del satèl·lit en què el receptor està disponible actualment pel valor PDOP. Un DOP baix indica una probabilitat de precisió més alta i un DOP elevat indica una probabilitat de precisió més baixa. Un altre terme de PDOP és TDOP (Time Dilution of Precision). TDOP fa referència al desplaçament del rellotge del satèl·lit. En un receptor GPS es pot configurar un paràmetre conegut com a màscara PDOP. Això farà que el receptor ignori les configuracions de satèl·lit que tinguin un PDOP superior al límit especificat.
Disponibilitat selectiva (SA) :
La disponibilitat selectiva es produeix quan el DOD ha degradat intencionadament la precisió dels senyals GPS quan introdueix errors de rellotge artificial i efemèrides. Durant la implementació de SA, va ser el component més gran d'error GPS, provocant un error de fins a 100 metres. SA és un component del Servei de Posicionament Estàndard (SPS).
Crèdit fotogràfic:
