From Wikipedia, the free encyclopedia
Lo Sistèma de posicionament global, conegut comunement coma GPS (a l'origina NAVSTAR Global Positioning System o NAVSTAR GPS), es un sistèma de navegacion per satellit que permet de coneisser amb fòrça precision una situacion geografica e l'ora de referéncia amb granda exactitud en gaireben quin que siá lo luòc sus Tèrra o sus una orbita de la Tèrra. Utiliza una orbita circulara intermediària (Intermediate Circular Orbit -ICO-, en anglés) constellacion de satellits de 24 satellits o mai.
Es un Sistèma Global de Navegacion per Satellit (GNSS) que permet a totes de determinar la posicion d'una persona, un veïcul o una nau, amb una aproximacion de quatre mètres. Lo sistèma foguèt desvolpat e installat, e a l'ora d'ara gerit, pel departament de la Defensa dels Estats Units d'America.
Lo GPS fonciona mejans un malhum de satellits qu'orbitan a l'entorn de la tèrra. Quand se desira determinar la posicion, l'aparelh utilizat se localiza automaticament amb al minimum quatre satellits del malhum, dels quals recep de senhals indicant la posicion e lo relòtge de cadun d'aquels. Sus la basa d'aqueles senhals, l'aparelh sincroniza lo relòtge del GPS e calcula lo retard dels senhals, es a dire, la distància al satellit. Per "triangulacion" calcula la posicion que se tròba. La triangulacion dins lo cas del GPS, a diferéncia del cas 2-D que consistís a decobrir l'angle al respècte dels punts coneguts, se basa a determinar la distància de cada satellit al respècte del punt de mesura. Conegudas las distàncias, se determina aisidament la quita posicion relativa al respècte dels tres satellits. Coneissent en mai de las coordenadas o posicion de cadun d'els pel senhal qu'emeton, s'obten la posicion absoluta o coordenadas realas del punt de mesura. Tanben se capita amb una exactitud extrèma lo relòtge del GPS, quitament a aquela dels relòtges atomics perque dempuèi la tèrra se sincronizen amb los satellits.
L'anciana Union de las Republicas Socialistas Sovieticas aviá un sistèma similar nomenat GLONASS, ara gerit per la Federacion Russa.
Actualament l'Union Europèa tenta de lançar lo seu pròpi sistèma de posicionament per satellit, nomenat Sistèma Galileo.
La fiabilitat depend del nombre de satellits utilizats, del gra de dispersion qu'aqueles an, de l'existéncia d'efèctes atmosferics perturbatòris qu'afectan la velocitat de la transmission del senhal e, a un gra menar, dels problèmas d'exactitud dels relòtges intèrnes dels satellits. Los GPS d'usatge comun an una error de precision de 15 mètres, e s'utilizam 9 satellits enluòc dels 4 necessaris al minimum e una bona dispersion se pòt capitar de precisions inferioras a 2,5 mètres 95% del temps.
En 1957, l'Union de las Republicas Socialistas Sovieticas lancèt dins l'espaci lo satellit Spotnik 1, qu'èra seguit mejans l'observacion de l'efècte Doppler del senhal que transmetiá. Aquò, faguèt començar a pensar que, de meteis biais, la posicion d'un observator poiriá èsser establida mejans l'estudi de la frequéncia Doppler d'un senhal transmés per un satellit que l'orbita èra determinada amb precision.
L'Armada dels Estats Units d'America lèu apliquèt aquela tecnologia, per fornir los sistèmas de navegacion de las seunas flòtas d'observacions de posicions actualizadas e precisas. Atal nasquèt lo sistèma TRANSIT, que demorèt operatiu a 1964, e vèrs 1967 venguèt disponible, en mai, per l'usatge comercial.
Las actualizacions de posicion, alara, èran disponiblas cada 40 minutas e l'observator deviá demorar gaireben estatic per poder obtenir d'informacions adequada.
Mai tard, dins aquela meteissa decenni e mercé al desvolopament dels relòtges atomics, se dessenhèt una constellacion de satellits, portant cadun un relòtge e essent ensems sincronizats amb per base una referéncia de temps determinada.
En 1973 se combinèt los programas de l'Armada dels Estats Units d'America e de la Fòrça Aèria dels Estats Units d'America (aquel darrièr consistian en una tecnica de transmission codificada que fornissiá de donadas necessàrias utilizant un senhal modulat amb un còdi de PRN (Pseudo-Random Noise: soroll pseudo-aleatori), conegut jol nom de Navigation Technology Program (programa de tecnologia de navegacion), fin finala nomenat NAVSTAR GPS.
Entre 1978 e 1985 se desvolupèt e lancèron onze satellits prototips experimentals NAVSTAR, que d'autras generacions seguirán, fins a constituir la constellacion actuala, que foguèt declarada «capacitat operacional inicial» en decembre de 1993 e «capacitat operacional total» en abril de 1995.
En 1994, aquel país oferiguèt lo servici normalizat de determinacion de la posicion per ajudar l'OACI, e aquela acceptèt l'ofra.
Lo Sistèma Global de Navegacion per Satellit se compausa de:
Lo GPS evolua cap a un sistèma mai solide (GPS III), amb una mai granda disponibilitat e que redutz de mai la complexitat dels GPS. D'entre las melhoracions previstas i a:
Lo programa GPS III perseguís l'objectiu de garantir que lo GPS satisfarà lo besonh militars e civils prevists pels 30 ans de venir. Aquel programa se desvoloparà en 3 etapas (una d'aquela es lo GPS II), mai flexible, permet de cambiament futurs e redutz los risques. Lo desvolopament de satellits GPS II comencèt en 2005, e lo primièr serà disponible pel lançament en 2012, amb l'objectiu d'acabar la transicion completa de GPS III en 2017.
A causa del caràcter militar del sistèma GPS, lo Departament de Defensa dels Estats Units d'America. Los Estats Units d'America se reservavan la possibilitat d'inclure un cert gra d'error aleatòri, que pòiriá variar de 15 a 100 m. La nomenada disponibilitat selectiva (S/A) foguèt abandonada lo 2 de mai de 2000. Pasmens s'a l'ora d'ara s'aplica pas mai aquela error inducha, la precision intrinsèca del sistèma GPS depèn del nombre de satellits visibles dins un moment e una posicion determinadas.
Amb un nombre elevat de satellits (7, 8 o 9 satellits captats), e s'aqueles tenon una geometria adequada, pòdon obtenir de precisions inferiora a 2,5 mètres 95% del temps. Se s'activa del sistema DGPS nomenat SBAS (WAAS-EGNOS-MSAS), la precision melhora seriá inferiòra a un mètre dins 97% dels cases. (Aquests sistemes SBS s'aplica pas en Sudamerica, perque aquela zona compta pas aquel tipe de satellits geoestacionaris)
La posicion calculada per un receptor GPS requerrís l'instant actual, la posicion del satellit e lo retard prés del senhal recebut. La precision es foncion de la posicion e del retard del senhal.
En introduisent lo retard, lo receptor compara una seriá de bits recebuda del satellit amb una version intèrna, mejans un motor de correlacion, cablat dins una piuse especializada.[1][2] Quand se comparan los tèrmes de la seriá, electronicament se pòt menar la diferencia cap a 1% d'un temps BIT, o aproximavament 10 nanosegondas pel còdi C/A. Ara los senhals GPS se propagan a la velocitat de la lutz, que representa una error de 3 mètres. Aquela es l'error minima possible se s'utiliza pas que lo senhal GPS C/A.
La precision de la posicion es melhora amb un senhal P (I). Amb exactament la metaissa precision d'1% de temps BIT, lo senyal P (I) (nauta frequéncia) dona una precision de mas o mens de 30 centimètres. Los errors de font electronic son una de las divèrses causas qu'altèra la precision (vejatz la taula).
Font | Efècte |
---|---|
Ionosfèra | ± 5 m |
Efemerids | ± 2,5 m |
Relòtge satelitari | ± 2 m |
Distorsion multibanda | ± 1 m |
Troposfèra | ± 0,5 m |
Errors numericas | ± 1 m o mens |
Lo DGPS (Differential GPS), o GPS diferencial, es un sistèma que dona als receptors de GPS de correccions de las donadas recebudas dels satellits GPS, amb la finalitat de donar una mai granda precision dins la posicion calculada. Foguèt concebut d'en primièr a causa l'introduccion de la disponibilitat selectiva (SA).
Lo fondament n'es lo fach que las errors produchas pel sistèma GPS afectan per tan (o de forma fòça pròcha) los receptors situats pròche entre ele. Las errors son en relacion fòrta amb los receptors pròches.
Un receptor GPS fixe a tèrra (referéncia) que coneis exactament la seuna posicion se basant sus d'autras tecnicas, rep la posicion donada pel sistema GPS, e pòt calcular las errors produchas pel sistema GPS, la comparant amb la seuna, coneguda de per avant. Aquel receptor transmet la correccion d'errors als receptors pròches d'el, e atal aqueles pòdon, al seu torn, corrigir tanben las errors produchas pel sistema dins de l'airal de cobertura de transmission de senhals de l'equip GPS de referéncia.
Per resumir, l'estructura DGPS seriá atal:
I a divèrsas formas d'obtenir las correccions DGPS. Las mai utilzadas son:
Dins los messatges enviats als receptors pròches se pòt inclure dos tipes de correccions:
L'error producha per la disponibilitat selectiva (SA) variá fin finala mai aviat que la velocitat de transmission de las donadas. Per aquò, juntament amb lo messatge que s'envia la correccions, tanben s'envia lo temps de validitat de las correccions e las seunas tendéncias. Alara, lo receptor deurá far d'interpolacion per corregir las errors produchas.
Se se vòl aumentar l'airal de cobertura de correccions DGPS e, alara, minimizar lo nombre de receptors de referencia fixes, serà necessari modelizar las variacions espacialas e temporalas de las errors. Dins aquel cas seriam un GPS diferencial d'airal larg.
Amb lo DGPS se pòt corrigir en partida als errors degudas a:
Perque las correccions DGPS sián validas, lo receptor devon èsser relativament a pròche d'una estacion DGPS, generalament, a mens de 1 000 km. La precision capitada pòt èsser de 2 mètres en latitud e longitud, e 3 m en altitud.
Qualques mobils pòdon se jònher a un receptor GPS previst per aquel efècte que li fornís las donadas de posicionament que son interpretadas per un programa de navegacion.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.