¿Cómo logra el sistema Gps el posicionamiento satelital global?
GPS
significa Sistema de Posicionamiento Global. En pocas palabras, se trata de un sistema de satélites que consta de 24 satélites que cubren el mundo. Este sistema puede garantizar que se puedan observar cuatro satélites simultáneamente en cualquier punto de la Tierra en cualquier momento, asegurando que el satélite pueda recopilar la longitud, latitud y altitud del punto de observación para realizar navegación, posicionamiento, sincronización y otras funciones. Esta tecnología se puede utilizar para guiar aviones, barcos, vehículos e individuos de forma segura y precisa a lo largo de rutas seleccionadas para llegar a sus destinos a tiempo.
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una nueva generación de sistema de posicionamiento y navegación por satélite espacial desarrollado conjuntamente por el Ejército, la Armada y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en la década de 1970. Su objetivo principal es proporcionar servicios de navegación global, en tiempo real y en cualquier clima para las tres áreas principales de tierra, mar y aire, y se utiliza para algunos fines militares, como la recopilación de inteligencia, el monitoreo de explosiones nucleares y las comunicaciones de emergencia. un componente importante de la estrategia estadounidense de dominio global. Después de más de 20 años de investigación y experimentos y un costo de 30 mil millones de dólares, en marzo de 1994 se habían desplegado 24 constelaciones de satélites GPS con una cobertura global del 98%.
El sistema de posicionamiento global por satélite GPS consta de tres partes: la parte espacial: constelación GPS; la parte de control terrestre: sistema de monitoreo terrestre; la parte del equipo de usuario: receptor de señal GPS.
1. Parte espacial
La parte espacial del GPS está compuesta por 24 satélites en funcionamiento. Está ubicada a 20200 km sobre la superficie terrestre y está distribuida uniformemente en 6 planos orbitales (4 satélites por plano orbital). 55°. Además, hay 4 satélites de respaldo activos operando en órbita. La distribución de satélites permite observar más de 4 satélites en cualquier parte del mundo en cualquier momento y puede mantener imágenes geométricas con buena precisión de posicionamiento. Esto proporciona una capacidad de navegación global temporalmente continua. Los satélites GPS generan dos conjuntos de códigos, uno se llama código C/A (código grueso/de adquisición 11023 MHz); el otro se llama código P (código Procise 10123 MHz). Debido a su mayor frecuencia, el código P no es susceptible a interferencias y tiene. Alta precisión de posicionamiento Está controlado por el ejército de los EE. UU. y tiene una contraseña que los civiles comunes no pueden descifrar. Sirve principalmente al ejército de los EE. UU. Después de tomar medidas artificialmente para reducir deliberadamente la precisión, el código C/A está abierto principalmente al uso privado.
2. Sección de control terrestre
La sección de control terrestre consta de una estación de control principal, 5 estaciones de monitoreo global y 3 estaciones de control terrestre. Las estaciones de seguimiento están equipadas con sofisticados relojes y receptores de cesio capaces de medir continuamente todos los satélites visibles. La estación de seguimiento obtendrá datos de observación satelital, incluidos datos ionosféricos y meteorológicos, después de un procesamiento preliminar, y los transmitirá a la estación de control principal. La estación de control principal recopila datos de seguimiento de cada estación de monitoreo, calcula la órbita del satélite y los parámetros del reloj y luego envía los resultados a tres estaciones de control terrestres. Cuando cada satélite se mueve hacia el cielo, la estación de control terrestre inyecta estos datos de navegación e instrucciones de la estación de control maestra en el satélite. Esta inyección se produce una vez al día para cada satélite GPS, con una inyección final antes de que el satélite abandone el alcance de la estación de inyección. Si falla una estación terrestre, la información de navegación almacenada en el satélite seguirá estando disponible durante un período de tiempo, pero la precisión de la navegación disminuirá gradualmente.
3. Parte del equipo del usuario
La parte del equipo del usuario es el receptor de señal GPS. Su función principal es capturar los satélites a medir seleccionados de acuerdo con un cierto ángulo de corte del satélite y rastrear el movimiento de estos satélites. Cuando el receptor captura la señal del satélite rastreado, puede medir la pseudodistancia y la tasa de cambio de distancia desde la antena receptora al satélite, y demodular los parámetros de la órbita del satélite y otros datos. Con base en estos datos, la computadora con microprocesador en el receptor puede realizar cálculos de posicionamiento de acuerdo con el método de solución de posicionamiento y calcular la longitud, latitud, altitud, velocidad, tiempo y otra información de la ubicación geográfica del usuario. El hardware del receptor y el software de a bordo, así como el paquete de software de posprocesamiento de datos GPS, constituyen un equipo completo de usuario de GPS. La estructura del receptor GPS se divide en dos partes: la unidad de antena y la unidad receptora. Los receptores generalmente utilizan dos tipos de fuentes de alimentación de CC, internas y externas. El propósito de configurar la fuente de alimentación interna es no interrumpir la observación continua al reemplazar la fuente de alimentación externa. La batería interna se carga automáticamente cuando se utiliza una fuente de alimentación externa. Después del apagado, la batería interna alimenta la memoria RAM para evitar la pérdida de datos.
Actualmente, varios tipos de receptores son cada vez más pequeños y livianos, lo que los hace más fáciles de usar para observaciones de campo.