Què és el posicionament global?

Avui, probablement, no hi ha una persona que no hagi sentit parlar del GPS. No obstant això, no tothom té una comprensió completa de com és. En aquest article, tractem d'entendre què és el sistema de posicionament global, què consisteix i com funciona.

Història

El sistema de navegació GPS forma part del complex Navstar, desenvolupat i funcionant al Departament de Defensa dels EUA. El projecte es va iniciar el 1973. I ja a principis de 1978, després de proves reeixides, es van posar en funcionament. El 1993, 24 satèl·lits es van llançar a la Terra, cobrint per complet la superfície del nostre planeta. La part civil de la xarxa militar de Navstar es deia GPS, el que significa sistema de posicionament global ("sistema de posicionament global").

La seva base consisteix en satèl·lits que es mouen al llarg de sis trajectòries circulars de l'òrbita. A l'ample són només un metre i mig, i en longitud, una mica més de cinc. El pes al mateix temps és d'uns vuit-cents quaranta quilograms. Tots ells proporcionen una capacitat de treball completa a tot el món.

El seguiment es realitza des de l'estació de control principal, situada a l' estat de Colorado. Hi ha la base de la Força Aèria Shriver: la cinquantena connexió espacial.

A la Terra hi ha més de deu estacions destinades al seguiment. Són a l' illa d'Ascensió, Hawaii, Kwajalein, Diego García, Colorado Springs, Cap Canaveral i altres llocs, la quantitat de la qual creix cada any. Tota la informació rebuda d'ells es processa a l'estació principal. La càrrega de dades amb esmenes es fa cada vint-i-quatre hores.

Aquest posicionament global és un sistema de satèl · lit operat pel Departament de Defensa dels Estats Units. Funciona en tot moment i transmet constantment informació.

Principi de funcionament

Els sistemes de posicionament global Els GPS funcionen sobre la base dels següents components:

• Trilateració del satèl·lit;
• Distància per satèl·lit;
• Referència horària exacta;
• Ubicació;
• Correcció.

Anem a considerar-los amb més detall.

La trilateració s'entén com el càlcul de la distància de les dades de tres satèl·lits, gràcies a la qual es pot calcular la ubicació d'un determinat punt.

La dàlmata significa la distància als satèl·lits, comptats en el moment de passar el senyal de ràdio d'ells al receptor, tenint en compte la velocitat de la llum. Per determinar el temps, es genera un codi pseudoaleatorio, pel que el receptor pot arreglar el retard en qualsevol moment.

El següent indicador indica una dependència directa de la precisió del rellotge. Els satèl·lits utilitzen un rellotge atòmic, la precisió és fins a un nanosegon. No obstant això, a causa de l'alt cost, no s'utilitzen a tot arreu.

Els satèl·lits es troben a una altitud de més de vint mil quilòmetres de la Terra, exactament tant com sigui necessari per a un moviment estable en òrbita i un estrenyiment de la resistència de l'atmosfera.

Quan funciona el sistema de posicionament global, es fan errors en el món que són difícils d'eliminar. Això es deu al pas del senyal a través de la troposfera i la ionosfera, on la velocitat disminueix, la qual cosa comporta un mal funcionament en les mesures.

Components del sistema cartogràfic

Hi ha molts productes del sistema de posicionament global i aplicacions SIG per al mapatge. Gràcies a ells, les dades geogràfiques es configuren i actualitzen ràpidament. Els components d'aquests productes són receptors GPS, programari i emmagatzematge de dades.

Els receptors poden fer càlculs amb una freqüència de menys d'un segon i la precisió de desenes de centímetres a cinc metres, funcionant en un mode diferencial. Es diferencien en la mida, la mida de la memòria i el nombre de canals de seguiment.

Mentre que una persona està en un lloc o en moviment, el receptor rep senyals de satèl·lits i calcula la seva ubicació. Els resultats en forma de coordenades es mostren a la pantalla.

Els controladors són ordinadors portàtils que operen sota el control del programari necessari per a la recopilació de dades. El programari controla la configuració del receptor. Les unitats tenen diferents mides i tipus d'enregistrament de dades.

Cada sistema està equipat amb programari. Després de descarregar informació de la unitat a l'ordinador, el programa augmenta la precisió de les dades mitjançant un mètode de processament especial anomenat "correcció diferencial". El programari visualitza les dades. Alguns d'ells es poden editar en mode manual, altres es poden imprimir i així successivament.

Posicionament global GPS: sistemes que faciliten la recopilació d'informació per introduir-se en bases de dades i el programari els exporta a programes SIG.

Correcció diferencial

Aquest mètode millora significativament la precisió de les dades recopilades. Al mateix temps, un dels receptors es troba al punt de certes coordenades, i l'altre recull informació on es desconeixen.

La correcció diferencial es realitza de dues maneres.

• El primer és una correcció diferencial en temps real, on els errors de cada satèl·lit es calculen i informen l'estació principal. Les dades refinades són percebudes pel receptor mòbil, que mostra les dades corregides.
• La segona, la correcció diferencial en el postprocessament, té lloc quan l'estació principal escriu correccions directament al fitxer a l'ordinador. El fitxer original es processa juntament amb el refinat, llavors obtenim un ajust diferent.

Els sistemes de cartografia Trimble són capaços d'utilitzar tots dos mètodes. D'aquesta manera, si la manera s'interromp en temps real, és possible utilitzar-lo en el postprocessament.

Sol·licitud

El GPS s'utilitza en diferents àrees. Per exemple, els sistemes de posicionament global en el camp són àmpliament utilitzats en recursos naturals, on geòlegs, biòlegs, forestals i geògrafs els utilitzen per registrar posicions i informació addicional. També és una àrea de desenvolupament de la infraestructura i l'economia urbana, quan es controlen els fluxos de trànsit i el sistema comunal.

Es va obtenir una àmplia aplicació del sistema GPS de posicionament global a l'agricultura, que descriu, per exemple, les característiques dels camps. En les ciències socials, els historiadors i arqueòlegs els utilitzen per navegar i registrar llocs històrics.

L'abast dels sistemes de mapatge GPS no s'esgota per això. Es poden utilitzar en qualsevol altra aplicació on es necessiten coordenades exactes, temps i altra informació.

Receptor de GPS

Aquest receptor de ràdio, que determina les coordenades de la ubicació de l'antena, en funció de la informació sobre els retards de temps dels senyals de ràdio dels satèl·lits Navstar.

Les mesures es formen amb una precisió de tres a cinc metres, i si hi ha un senyal des d'una estació de terra fins a un mil·límetre. Els navegadors GPS de tipus comercial en mostres antigues tenen una precisió de cent cinquanta metres, i en nous, fins a tres metres.

Basat en receptors, GPS loggers, GPS trackers i GPS-navigators es fabriquen.

L'equip pot ser personalitzat i professional. El segon es distingeix per la qualitat, els modes de funcionament, les freqüències, els sistemes de navegació i el preu.

Els receptors d'usuari poden proporcionar coordenades precises, el temps, l'altitud, la direcció especificada per l'usuari, la velocitat actual, la informació per carretera. La informació es mostra al telèfon o a l'ordinador al qual està connectat el dispositiu.

GPS-navegadors: mapes

Els mapes milloren la qualitat del navegador. Són de tipus vectorial i ràster.

En les variants de vectors, s'emmagatzemen dades sobre objectes, coordenades i altra informació. Poden incloure una característica d'un tipus natural i molts objectes, per exemple, hotels, estacions de servei, restaurants, etc., ja que no contenen imatges, ocupen menys espai i treballen més ràpidament.

Els tipus de ràster són els més senzills. Representen una imatge del terreny per coordenades geogràfiques. Es pot fer una fotografia des d'un mapa de satèl·lit o un tipus de paper escanejat.

Actualment, hi ha sistemes de navegació que l'usuari pot complementar amb els seus objectes.

Seguidors de GPS

Un receptor de ràdio d'aquest tipus rep i transmet dades per controlar i seguir els moviments dels diversos objectes als quals està connectat. Inclou un receptor que determina les coordenades i un transmissor que els envia a l'usuari que es troba a la distància.

Els seguidors de GPS poden ser:

• Personal, utilitzat individualment;
• Automoció, connectat a la xarxa a bord.

S'utilitzen per determinar la ubicació de diversos objectes (persones, transport, animals, mercaderies, etc.).

Contra aquests dispositius es pot utilitzar per suprimir els senyals que generen interferències en aquelles freqüències en què funciona el rastrejador.

GPS Logger

Aquestes ràdios són capaços d'operar en dos modes:

• Receptor GPS convencional;
• Logger, escrivint en la memòria informació sobre la ruta que es va passar.

Poden ser:

• Portàtil, equipat amb una petita bateria;
• Automòbil, alimentat per una xarxa a bord.

En models moderns de madereros, és possible escriure fins a dos-cents mil punts. També es suggereix marcar punts en el seu camí.

Els dispositius s'utilitzen activament en turisme, esports, rastreig, cartografia, geodèsia, etc.

Posicionament global avui

Sobre la base de la informació anterior, es pot concloure que aquests sistemes ja estan en ús a tot arreu, i l'àmbit d'aplicació tendeix a ser encara més generalitzat.

El posicionament global cobreix l'esfera del consum. L'ús de les últimes innovacions tècniques fa que el sistema sigui un dels més populars en aquest segment del mercat.

Juntament amb el GPS a Rússia, s'està desenvolupant GLONASS, a Europa - Galileu.

Al mateix temps, el posicionament global no està exempt de les seves deficiències. Per exemple, en un apartament d'un edifici de formigó armat, en un túnel o soterrani, és impossible determinar la ubicació exacta. Les tempestes magnètiques i les fonts de ràdio ubicades a terra poden interferir amb la recepció normal. Les targetes de navegació ràpidament es tornen obsoletes.

El major inconvenient és que el sistema depèn completament del Departament de Defensa dels Estats Units, que en qualsevol moment pot, per exemple, incloure interferències o desactivar la part civil. Per tant, és tan important que, a més del sistema de posicionament global, GPS i GLONASS i Galileo també s'estan desenvolupant.