1. Trang Chủ
  2. Địa Lý
  3. Bài giảng Công nghệ định vị toàn cầu (Global Positioning System)

Bài giảng Công nghệ định vị toàn cầu (Global Positioning System)

Bài giảng Công nghệ định vị toàn cầu (Global Positioning System) cung cấp cho học viên những nội dung về: khái niệm hệ thống định vị toàn cầu - GPS; cấu tạo hệ thống định vị toàn cầu; các phương pháp định vị bằng công nghệ định vị toàn cầu; nguyên lý tính tọa độ; định vị toàn cầu tương đối;... Mời các bạn cùng tham khảo! Công nghệ định vị toàn cầu Global Posiotioning System 1 Công nghệ định vị toàn cầu Global Posiotioning System Hệ thống định vị toàn cầu­ GPS  Là hệ thống định vị vệ tinh được b

Thể loại Tài liệu miễn phí Địa Lý

Số trang 45

Ngày tạo 4/10/2023 10:01:58 PM +00:00

Loại tệp PPT

Kích thước 1.49 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Công nghệ định vị toàn cầu (Global Posit... (.pdf)

Xem mẫu

  1.    Công nghệ định vị toàn cầu    Global Posiotioning System 1
  2. Công nghệ định vị toàn cầu  Global Posiotioning System Hệ thống định vị toàn cầu­ GPS   Là hệ thống định vị vệ tinh được bắt đầu  nghiên cứu từ năm thập kỷ 70 do quân đội  Mỹ chủ trì.  Trong những năm đầu thập kỷ 80, quân đội  Mỹ chính thức cho phép sử dụng hệ thống  GPS trong dân sự. 2
  3. cấu tạo hệ thống  định vị toàn cầu satellite positioning system configuration Cấu tạo hệ thống định vị toàn cầu Công nghệ GPS dựa trên nguyên lý định vị bằng  các tín hiệu thu từ vệ tinh NAVSTAR   (Navigation Satellite Timing and Ranging).  Toàn bộ hệ thống bao gồm 3 đoạn: 1. Đoạn điều khiển (Ground control segment)  2. Đoạn không gian (Space segment)  3. Đoạn sử dụng mặt đất (User segment)  3
  4. cấu tạo hệ thống  định vị toàn cầu satellite positioning system configuration 4
  5. 1. đoạn không gian   space segment  24 vệ tinh bay ở độ cao xấp xỉ 20.200 km    Phân bố trên 6 mặt phẳng quỹ đạo nghiêng  với xích đạo 1 góc 550. Việc bố trí quỹ đạo như vậy nhằm mục đích để  tại mỗi thời điểm, mỗi vị trí bất kỳ trên mặt trái  đất có thể đồng thời quan sát được 4 vệ tinh  5
  6.  1. Đoạn không gian   space segment Chương trình đưa vệ tinh GPS lên quĩ đạo được  thực hiện qua 3 giai đoạn (generation) Giai đoạn    Loại vệ tinh     Thời gian phóng      Mục đích     I              Block I               1978 – 1985        Thử nghiệm     II         Block II, IIA        1989 – 1994   Vận hành    III             Block IIR   Sau năm 1994          Cải tiến 6
  7. sơ đồ phân bố vệ tinh GPS trên quỹ đạo GPS Nominal constellation in orbits 7
  8. 1.1 hệ thống thời gian  time system Bản chất của định vị GPS là giao hội không gian dựa  vào các khoảng cách đo từ vệ tinh đến máy thu theo  nguyên tắc sóng điện từ. d = v.t Trong đó: v là tốc độ sóng điện từ         t là thời gian lan truyền tín hiệu Việc xác định chính xác thời gian t giưa trạm điều  khiển mặt đất, vệ tinh và các máy thu  có ý nghĩa rất  quan trọng trong hệ thống định vị vệ tinh GPS 8
  9. 1.2 đồng hồ sử dụng trong Cnđvtc the GPS clock Để xác định thời gian chính xác nhất, hệ thống  GPS sử dụng các loại đồng hồ nguyên tử (Atomic  clocks). Trên mỗi vệ tinh Block I có trang bị 4  đồng hồ nguyên tử: 2 đồng hồ caesium  2 đồng hồ rubidium Tần số đồng hồ vệ tinh được hiệu chỉnh từ các  trạm điều khiển mặt đất 9
  10. 1.2 đồng hồ sử dụng trong Cnđvtc the GPS clock Tất cả đồng hồ của hệ thống GPS đều hoạt  động ở tần số (frequency) f=10,23 MHz. Các  mã tín hiệu lan truyền (code transmission) và  tần số sóng tải (carrier frequency) được thiết  lập bằng bội số nguyên tần số đồng hồ chuẩn  này. 10
  11. 1.3 tín hiệu vệ tinh    the gps signals Các vệ tinh của hệ thống GPS phát 2 loại tín  hiệu sóng tải  cực ngắn:         L1= 1575.42 MHz (154.f)  L2= 1227.60 MHz (120.f)  L1 và L 2  được điều biến theo C/A code  và P­ code nhằm cung cấp giờ đồng hồ vệ tinh và các  tham số khác cho máy thu  11
  12. 1.4 mã điều biến modulation code C/A­code (Coarse acquisition)­code thô, sử dụng trong  dân sự . C/A­code chỉ điều biến sóng tải L1. Có thể định vị  tuyệt đối tới độ chính xác 3m. Điều mà khi thiết kế hệ  thống GPS người Mỹ cũng không hy vọng đạt tới. Để giữ  tính độc quyền công nghệ GPS, không cho dân sự có thể  định vị chính xác các mục tiêu trên mặt đất, Mỹ đã sử  dụng kỹ thuật nhiễu SA (Selective Availability) P­code (Precise code)­code chính xác, chỉ quân đội Mỹ  mới được sử dụng. Điều biến cả 2 sóng tảI L1 và L2. 12
  13.     Vệ tinh GPS    gps satellite  13
  14. 2. đoạn điều khiển mặt đất ground control network Duy trì toàn bộ hoạt động của hệ thống GPS  1 trạm điều khiển trung tâm MCS (Master  Control Station)  đặt ở  Colorado Springs Nhiệm vụ:    Cập nhật thông tin đạo hàng    Điều khiển thông tin đạo hàng 14
  15. 2. đoạn điều khiển mặt đất ground control network  4 trạm theo dõi (Monitor Tracking Station) đặt ở  Hawaii, Ascencion Island, Diego Garcia,                          Kwajalein  3 trạm xử lý số liệu và truyền tín hiệu lên vệ  tinh (uplink/dowlink antenae) đặt ở Ascencion  Island, Diego Garcia, Kwajale Toàn bộ hệ thống điều khiển phân bố vòng quanh  Trái đất 15
  16. 2. Đoạn điều khiển mặt đất ground control network Nhiệm vụ các trạm theo dõi và xử lý số liệu  Theo dõi hoạt động các vệ tinh  Xử lý số liệu  Chuyển thông tin về MCS Chức năng của đoạn điều khiển là theo dõi  hoạt động  của các vệ tinh và cập nhật   thông tin đạo hàng 16
  17. Mạng lưới trạm điều khiển mặt đất GPS ground control network 17
  18.  3. Đoạn sử dụng    user segment Là các máy thu tín hiệu  vệ tinh (GPS receiver) từ  trên mặt đất, trên máy bay, trên tàu biển. Chia làm 2 loại: Loại 1 tần số và loại 2 tần số   Máy thu 1 tần số nhận được các mã phát tần số       L1 có thể đo tương đối giữa các điểm ≤ 10 km.  Máy thu 2 tần số có thể đo tương đối giữa các     điểm  ≥10 km.  18
  19.  3. Đoạn sử dụng  user segment  Máy thu GPS có thể kết nối với các thiết bị  thu phát để thực hiện các kỹ thuật:  Đo động thời gian thực    (Real Time Kinematic­RTK)  Đo vi phân (Differential GPS ­ DGPS)  Đo vi phân diện rộng (Wide Area Differential      GPS ­ WADGPS) 19
  20.    đạo hàng bằng công nghệ đvtc                GPS navigation 20
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học