he thong dinh vi toan cau GPS

H Ệ T H Ố GPS N G Đ Ị N H V Ị T O À N C Ầ U M Ộ T S Ố Đ I Ề U C Ầ N T Ì M H I Ể U V Ề HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS TỔNG QUAN CẤU TẠO N G U Y Ê N LÝ ỨNG DỤNG SO SÁNH Global Positioning System - GPS Là hệ thống xác định vị trí dựa vị trí vệ TỔNG QUAN tnh nhân tạo, do bộ quốc phòng Hoa Kỳ  thiết kế, xây dựng, vận hành quản lý Trong thời điểm, tọa độ điểm mặt đất xác định xác định khoảng cách từ điểm đến ba vệ tinh Q U Á T R Ì N H P H ÁT T R I Ể N HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỒN CẦU GPS PHĨNG VỆ TINH GPS CÓ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN TIẾNG NỔ HẠT ĐƯỢC SỬ DỤNG LẦN ĐẦU TIÊN TRONG CHIẾN TRANH VỊNH NHÂN HOẠT ĐỘNG TỔNG HỢP BA TƯ, TRONG BÃO SA MẠC 14/7/1983 1978 26/4/1980 VỆ TINH GPS ĐẦU TIÊN ĐƯỢC PHÓNG 1994-NAY 1990-1991 PHÓNG VỆ TINH GPS VỚI HỆ THỐNG PHÁT HIỆN HẠT NHÂN MỚI HOÀN CHỈNH 24 VỆ TINH-CÁC NƯỚC LIÊN MINH CHÂU ÂU CŨNG ĐANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GALIO CẤU TẠO Phần người sử dụng Phần không gian ( USE SEGMENT ) ( SPACE SEGMENT) G P Phần điều khiển ( CONTROL SEGMENT ) S S P A C E S E G M E N T PHẦN KHÔNG GIAN G ồm 30 vệ tnh (27 vệ tnh hoạt động vệ tnh dự phòng) chuyển động theo quỹ đạo gần tròn xung quanh Trái Đất Chúng truyền tín hiệu cần thiết cho hệ thống hoạt động L E A R N M O R E CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH Độ cao quỹ đạo :20.000km Bán kính quỹ đạo : 26.600 km Chuyển động mặt phẳng, mặt phảng nghiêng 55 độ so với mặt phẳng quỹ đạo Bay vòng ngày , theo quỹ đạo tính tốn xác , liên tục phát thông tin xuống Trái Đất P h ầ n K h ô n g G i a n Đặc Điểm Các Vệ Tinh Cách bố trí Đặc điểm Các vệ tinh quỹ đạo bố trí cho máy thu GPS mặt đất nhìn Một vệ tinh GPS nặng khoảng 909 kg cao khoảng mét có bảng nhận lượng mặt trời trải rộng thấy tối thiểu vệ tinh vào thời điểm Việc thay phóng vệ tinh lên quỹ Năng lượng phát sóng khoảng 50W nhỏ đạo trì thường xuyên PHẦN ĐIỀU KHIỂN C O N T R O L Colorado Spring Hawaii Ascension Dicgo Garcia Sửa liệu cho kết hợp với ăng ten khác, gửi thông tin cho vệ tinh Kwajalein S E G M E N T Nhiệm vụ 02 04 Quy định thời gian hệ thống Cập nhật định kỳ thông tn dẫn GPS đường cho vệ tnh cụ thể 01 03 Giám sát điều khiển hệ Dự đoán liệu lịch thiên văn hoạt thống vệ tnh liên tục động đồng hồ vệ tnh Hình họa Note : Trên thực tế tồn sai số ∆t T T ; đồng hồ máy thu không đồng với đồng hồ máy phát;… t s t Đo khoảng cách theo tín hiệu code Máy thu nhận mã phát từ vệ tnh So sánh với tín hiệu tương tự mà mãy thu tạo rao nhằm xác định thời gian tín hiệu lan truyền tới vệ tnh Khoảng cách xác định cơng thức: Độ xác định vị với trị đo Code đạt tới 30m, với độ xác định vị trị đo sử dụng định vị việc dẫn đường, đo đạc đối tượng có độ xác thấp Đo khoảng cách theo pha sóng tải Sóng tải phát từ vệ tnh có chiều dài bước sóng khơng đổi Tính phần lẻ bước sóng cách đo độ di pha sóng tải thu sóng tải máy thu tạo Phần lẻ đo với độ xác cỡ khoảng % vòng pha tương đương vài mm Khoảng cách vệ tnh máy thu GPS là: D= N + B ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI - Trong kiểu đo hai Anten hai máy thu tương ứng đặt hai đầu cạnh cần quan trắc phải làm việc đồng thời - Sở dĩ đạt độ xác cao kiểu đo số sai số tích lũy cự ly quan trắc thường đồng với tối thiểu tương tự hai đầu đường đáy - Chính xác tương đối đạt cỡ cm, chủ yếu áp dụng trắc địa MỘT SỐ ẢNH HƯỞNG GÂY RA SAI SỐ Sai số đồng hồ Sai số quỹ đạo Ảnh hưởng tầng Ảnh hưởng vệ tinh ozon tầng đối lưu Tầm nhìn vệ tinh III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA GPS ĐỘNG Thời gian đo ngắn (1-2 trị đo), độ xác đạt 1cm+1ppm HIỆU ỨNG DOPPLER LÊN MÁY THU Do di chuyển vệ tnh mà cần quan tâm tới ảnh hưởng tần số dịch Doppler lên máy thu trình lọc liệu thiết kế ăngten thu Tần số dịch Doppler lớn lên máy thu sóng mang L1 là: Đối với thiết bị chuyển động mặt đất, ta coi tần số dịch lớn lên máy thu nằm khoảng ±5KHz Còn thiết bị bay với vận tốc lớn, tần số dịch lên tới ±10K 01 Khơng đòi hỏi tính thơng hướng trạm đo, làm việc độc lập tất vĩ độ ỨNG 02 DỤNG Không chịu ảnh hưởng điều kiện thời tết thời gian ngày hay năm, có tính chống nhiễu cao 03 Đưa thơng tn tức thì, liên tục xác ỨNG DỤNG TRONG VŨ KHÍ QUÂN SỰ Proje Bom GBU-31 JDAM  Bom thông minh có điều khiển quỹ đạo gắn phần bom Tên lửa hành trình Loại vũ khí tên lửa có điều khiển ỨNG DỤNG TRONG DÂN DỤNG Bảo vệ gia đình GPS Tìm đường đồ 04 02 01 03 Chống trộm ứng dụng định vị GPS Quản lí điều hành xe ỨNG DỤNG TRONG DÂN DỤNG Giám sát hành trình xe tự lái GPS trí tuệ nhân tạo 08 06 05 07 Quản lí máy móc cơng trình GPS giúp khai thác dầu mỏ MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ KHÁC A-GPS LBS ... thơng tin đó.” DỤNG NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA GPS I CẤU TRÚC TÍN HIỆU GPS Tần số fo=10.23 MHz Thông tin điều biến Vi c sử dụng tín hiệu mã hóa cho phép vệ tnh GPS hoạt động mà không bị nhiễu : + C/A... CẦU GPS PHĨNG VỆ TINH GPS CĨ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN TIẾNG NỔ HẠT ĐƯỢC SỬ DỤNG LẦN ĐẦU TIÊN TRONG CHIẾN TRANH VỊNH NHÂN HOẠT ĐỘNG TỔNG HỢP BA TƯ, TRONG BÃO SA MẠC 14/7/1983 1978 26/4/1980 VỆ TINH GPS. .. không), thời gian ngày tháng Dữ liệu niên lịch Nói cho máy thu GPS vị trí mà vệ tnh GPS nên đặt thời gian ngày Mơ hình toán học GPS Trên tần số L1 =1575.42MHz Trên tần số L2 =1227.60MHz Dữ liệu