Идея вторая: Измерение расстояния до спутника.
Все о GPS. Навигаторы, приемники, антены, софт.

ГлавнаяGPS - основыОсновы GPSИдея вторая: Измерение расстояния до спутника.


Идея вторая: Измерение расстояния до спутника.

Удивительно, но идея, лежащая в основе измерения расстояния до спутника, есть всего-навсего старое равенство, c которым все мы встречались в школе: «расстояние есть скорость, умноженная на время движения». GPS работает, измеряя время, за которое радиосигнал доходит от спутника до нас, а затем по этому времени вычисляет расстояние.

Радиоволны распространяются со скоростью света: 300 000 км в секунду. Если мы сможем точно определить момент времени, в который спутник начал посылать свой радиосигнал, и момент, когда мы получили его, мы будем знать, как долго он шел до нас. И тогда, умножая скорость распространения сигнала на время в секундах, получим расстояние до спутника.

Естественно, что наши часы должны быть весьма точны, так как свет распространяется непостижимо быстро. Если бы спутник находился прямо над головой, потребовалось бы всего около 0,06 секунды для прохождения радиосигнала от спутника до нас.

GPS строится с применением совершенного способа измерения времени, основанного на атомном стандарте частоты, который обеспечивает ход бортовых часов спутника с наносекундной точностью. А это 0,000000001 секунды!

Главной трудностью при измерении времени прохождения радиосигнала является точное выделение момента времени, в который сигнал передан со спутника. Для этого разработчики GPS обратились к разумной идее: синхронизировать спутники и приемники так, чтобы они генерировали один и тот же код точно в одно и то же время.

А далее, все, что нам остается сделать, так это принять код от спутника и посмотреть, как давно наш приемник сгенерировал тот же код. Выявленный таким образом сдвиг одного кода по отношению к другому будет соответствовать времени прохождения сигналом расстояния от спутника до приемника. Преимуществом использования кодовых посылок (кодовых последовательностей) является то, что измерения временного сдвига могут быть проведены в любой момент времени.

Как спутники, так и приемники генерируют очень сложные цифровые кодовые последовательности. Коды усложняются специально, чтобы их можно было бы надежно и однозначно сравнивать, а также по некоторым другим причинам. Так или иначе, коды настолько сложны, что они выглядят как длинный ряд случайных импульсов. В действительности они являются тщательно отобранными «псевдослучайными последовательностями», которые повторяются каждую миллисекунду.

Таким образом, расстояние до спутника определяется путем измерения промежутка времени, который требуется радиосигналу, чтобы дойти от спутника до нас.

Мы считаем, что как спутник, так и приемник генерируют один и тот же псевдослучайный код строго одновременно в общей шкале времени.

Мы определяем, сколько времени потребовалось сигналу со спутника, чтобы дойти до нас, путем сравнения запаздывания его псевдослучайного кода по отношению коду приемника.


RoadInformer

1. Передача информации производится путем передачи кодированных радиосигналов, содержащих информацию о степени загруженности автомобильных дорог г. Москвы. Передача информации производится на территории г. Москвы и в районе подъездных дорог из...



Cловарь основных англоязычных терминов, применяемых в GPS-навигации

Coordinate (координаты) Набор чисел, определяющих ваше положение на (над) поверхностью земли. Это могут быть измеренные в градусах широта (N — северная широта, S — южная широта), т.е. отклонение данной точки...
Параллельный

Параллельный приемник имеет несколько каналов (обычно — 12), с помощью которых может одновременно принимать сигналы от нескольких спутников. Такой приемник гораздо лучше «держит» сигналы спутников и более точно определяет координаты....

Смотрите также


До 500 долларов

В этом ценовом диапазоне рассмотрим три прибора — eTrex Vista и GPS III+ и StreetPilot. Vista — самый навороченный приемник в серии eTrex: управляющий джойстик, встроенный высотомер и компас. Для...
Комплект поставки

Как и основной соперник (Mitac Mio 168), новый КПК приспособлен, в первую очередь, для использования в автомобиле. Отсюда и комплектация, недвусмысленно ориентированная именно на такое применение. Например, в наборе отсутствует...






Облако тегов

времени генерируют дойти идея измерения кодовых коды момент образом отношению потребовалось приемники прохождения радиосигнала расстояние секунды скорость спутника точно является