Zasada funkcjonowania GPS
- Autor:
- Doktor Problem
- Opublikowano:
- Kategorie:
- Technologie
- Tagi:
- GPS
Podstawowe informacje, które są odbierane z satelity dotyczą czasu, w którym został nadany sygnał oraz miejsca, gdzie znajdował się w tym momencie satelita. Oprócz tych dwu danych, satelity systemu GPS przekazują inne informacje potrzebne do zapewnienia dokładności wyznaczania pozycji, składające się na tzw. depeszę nawigacyjną.
Satelity GPS transmitują sygnały w dwu pasmach częstotliwości S i L. Kanały w paśmie S służą do przekazywania informacji dotyczących obsługi samego systemu oraz ewentualnego dodatkowego ładunku satelity. Depesza nawigacyjna transmitowana jest w dwóch kanałach w paśmie L. Częstotliwość fali nośnej, na której nadawana jest informacja nawigacyjna GPS, wynika z powielenia częstotliwości podstawowej F = 10,23 MHz. Sygnały satelitów transmitowane są na dwu kanałach oznaczonych L1 i L2 o częstotliwościach nośnych L1 = 154F = 1575,42 MHz i L2 = 120F = 1227.60 MHz. Takie częstotliwości fali nośnej pozwalają na pomiar odległości z rozdzielczością ułamka długości fali.
Wybór wysokich częstotliwości transmisji podyktowany był także tym, iż nie wymagają one dużych mocy sygnałów, a anteny odbiornika i nadajnika maja niewielkie wymiary. Fala nośna spolaryzowana jest kołowo, prawoskrętnie. Zastosowanie dwu kanałów transmisji ma na celu umożliwienie wyliczania aktualnych poprawek na zniekształcenie (refrakcje) sygnałów satelitów w jonosferze, co znacznie zwiększa dokładność pomiaru.
Środkiem pozwalającym na wyznaczenie czasu od chwili nadania do chwili odbioru jest modulacja sygnału. Sygnał systemu GPS modulowany jest impulsowo, co umożliwia odtworzenie informacji nawigacyjnej z sygnału bardzo słabego, zmniejsza możliwość zakłóceń i zniekształceń, a także pozwala na transmisję sygnałów ze wszystkich satelitów jednocześnie na tych samych częstotliwościach.
Sposób modulacji sygnałów nazywany jest kodem pracy układu i obejmuje:
- Pseudolosowy kod C/A,
- Pseudolosowy kod P,
- Pseudolosowy kod Y,
- Informacje nawigacyjne.
Sygnały pseudolosowe modulowane są impulsowo z fazą ą1 według jednego z rodziny 1032 pseudolosowych ciągów Golda. Każdy satelita nadaje odcinek innego ciągu losowego, co ma na celu umożliwienie identyfikacji satelity. Sekwencja odcinków ciągu przypisanych poszczególnym satelitom wybrana jest tak, aby sygnały różnych satelitów nie były ze sobą skorelowane, a dla każdego satelity współczynnik autokorelacji miał tylko jedno maksimum. Własności te pozwalają na niezależny odbiór sygnałów z różnych satelitów nadających w tym samym paśmie częstotliwości. Czas dojścia sygnału do odbiornika przy odległości satelity od Ziemi ok. 20 000 km wynosi ok. 60 ms.
Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.