Warum ist GPS wichtig?

GPS steht für Global Positioning System, ein Netzwerk von Satelliten, die im Weltraum kreisen und präzise und genaue Positionen senden. Es hat die Fähigkeit, punktgenaue Positionen von bis zu drei Dimensionen wie Breitengrad, Längengrad und Höhe zu geben.

Die Signale, die von einem GPS kommen, können präzise und präzise Informationen geben, die verwendet werden, um die Geschwindigkeit, die Zeit und den genauen Standort der Objekte oder Menschen zu schätzen. Es handelt sich um eine patentierte Technologie der US-Regierung, die von Präsident Ronald Reagan für jeden auf der Welt frei zugänglich gemacht wurde. Jetzt haben sowohl Militärs als auch Zivilisten von überall auf der Welt uneingeschränkten Zugang zu diesen Daten.

Die GPS-Satellitennavigationsdaten sind überall auf der Welt kostenlos verfügbar. Das Einzige, was bezahlt werden muss, ist der Kauf eines Empfängers, des Geräts, das die Informationen von den Satelliten im Orbit entschlüsselt. Die Nützlichkeit der Informationen und Daten, die von einem kleinen Empfänger erhalten werden können; Es ist groß im Vergleich zu dem Preis auf sie markiert.

Der Fortschritt der modernen Technologie hat die Verwendung dieses Geräts sehr einfach gemacht. Smartphones und Autos können GPS jetzt mit großer Leichtigkeit in Zehntelsekunden empfangen und entschlüsseln.

Geschichte von GPS

In den 1980er Jahren wurden die GPS-Daten für jeden Empfänger freigegeben. Das erste Gerät wurde von den USA entwickelt, um die weltweiten Geheimdienstbemühungen während des Kalten Krieges zu unterstützen.

Die für Kriegsschiffe gewonnenen Daten halfen der US-Marine, die Meere und Ozeane mit größerer Präzision zu navigieren. Das anfängliche System verfügte über fünf robuste Satelliten, die es den Schiffen ermöglichten, ihre exakte Position in einem Zeitintervall von einer Stunde genau anzugeben.


TRANSIT war der erste GPS-Satellit, der 1960 von der US Navy gestartet und erfolgreich getestet wurde. Er bestand aus fünf Satelliten, die den Weg für die Arbeit der letzten Satelliten dieses Typs in der heutigen Zeit wiesen.

Die Timation-Satelliten tauchten 1967 auf und lieferten genauere und präzisere Positionsdaten als ihr Vorgänger. Drei Jahre später wurde das bodengestützte Navigationssystem OMEGA gestartet, das als erstes ein Radiofrequenz-Navigationssystem zur Verfügung stellte. Jahrzehnte später wird durch technologische Fortschritte ein robusteres System namens SECOR entwickelt, das die Erde umkreist und eine noch genauere Positionsbestimmung ermöglicht.

Bedeutung von GPS

Seit den 1980er Jahren bis heute ist GPS für Unternehmen, Länder, Organisationen und jeden, der einen Empfänger besitzt, frei verfügbar.

Fluggesellschaften, Speditionen, Fuhrunternehmen und Autobesitzer nutzen GPS-Systeme, um die Position von Flügen, LKWs, Booten und Autos zu überwachen und zu verfolgen. Die Navigationsroute kann in kürzester Zeit und mit größtmöglicher Präzision kontrolliert werden. Wer sich genauer informieren möchte, kann sich GPS Tracker im Test anschauen.

Mobiltelefon

Uhrensynchronisation, mobile Notrufe und andere Anwendungen nutzen GPS, um Daten mit anderen Basisstationen zu synchronisieren. Mobiltelefone sind mit dieser Ortungsfunktion ausgestattet; auch auf Sendemasten, um die Triangulation in einem Notfall zu erleichtern. Auf diese Weise kann der Standort eines Handys während eines Notrufs leicht ermittelt werden. Die neuesten Softwareentwickler haben Zugriff auf die GPS-APIs, um die Dienste zu verbessern.

Landwirtschaft

Der Einsatz dieser Technologie in der modernen Landwirtschaft basiert auf der standortspezifischen Bewirtschaftung (MSE) für die mechanisierte Landwirtschaft. GPS wird bei der Ermittlung und Schätzung variabler Daten eingesetzt, wie z. B. Arbeitsbereich, Zeit auf dem Feld, Kraftstoffverbrauch, Leistungsinformationen, Fahrzeit der Maschine und Geschwindigkeit.

Geocercas

Mit der Anbringung eines kleinen Empfängers kann das System eine Benachrichtigung senden, wenn das Ziel die festgelegten Bereiche verlässt; es bietet auch eine kontinuierliche Überwachung. Es wird von Fluggesellschaften, Reedereien, Transportunternehmen und Flottenbesitzern eingesetzt, um die Bewegungen und die Position jedes markierten Objekts zu verfolgen. Flugzeuge und Schiffe nutzen dies, um Kollisionen und Unfälle zu vermeiden, besonders bei Nacht; auch bei schlechten Wetterbedingungen und schlechter Sicht.

Adressen

Hatten Sie schon einmal Schwierigkeiten, sich in einer neuen Stadt oder einem neuen Land zurechtzufinden? GPS macht dies sehr einfach, es hilft bei der Angabe der exakten Adresse und Informationen über Orte und Points of Interest. Reisende nutzen es, um Adresskoordinaten zu generieren. In Autos verwendet es Echtzeitdaten, um Richtungen in unbekannten Gebieten anzugeben. Navigationsgeräte zeigen sehr genaue digitale Geschwindigkeits- und Peilungsmessungen zur richtigen Orientierung an.

Topografie

Vermessungsingenieure verwenden absolute Positionen aus GPS-Daten, wie Breitengrad, Längengrad, Höhe und Zeit, um Karten zu erstellen und Grundstücksgrenzen zu bestimmen. Sie verlassen sich in hohem Maße auf die bereitgestellten Daten für eine korrekte Grenzabgrenzung und Demarkierung. Diese tragbaren Geräte sind immer eine praktische Voraussetzung für Vermessungsstudenten und Profis.

Tektonik

Wussten Sie, dass geringfügige Bewegungen der Verwerfung der tektonischen Platten der Erde zu katastrophalen Erdbeben führen? GPS wird eingesetzt, um selbst kleinste Bewegungen der Platten, die Bewegung der Kruste und die Verformung der Platten selbst zu messen, um Erdbeben zu überwachen und vorherzusagen. Die Daten werden in Zusammenarbeit mit seismischen Daten verwendet, um seismische Gefährdungskarten zu erstellen, die den geografischen Behörden zur Verfügung stehen.

Was ist ein GPS? Systemkomponenten und ihre Funktionsweise

Was ist ein GPS?

Systemkomponenten und ihre Funktionsweise
Was ist ein GPS?, Wenn Sie sich diese Frage gestellt haben, ist dieses Tutorial für Sie. Ein GPS ist ein elektronisches System, das es Ihnen ermöglicht, Ihre räumliche Position überall auf der Welt zu lokalisieren. Es nutzt Einsteins Relativitätstheorie, Atomuhren und ein Netzwerk von verstreuten Satelliten, die die Erde umkreisen. Das Akronym für GPS steht für – Global Positioning System. Dieses Akronym bedeutet im Spanischen „Global Positioning System“. Das System besteht aus drei Hauptelementen :

  • -Die Satelliten, die sich im Weltraum befinden. Jeder Satellit befindet sich auf einer der 6 verfügbaren Umlaufbahnen. Das bedeutet, dass jeder Benutzer mindestens 4 oder mehr dieser Elemente im Blick haben kann.
  • -Kontrollsystem. Es handelt sich um eine Reihe von Überwachungsstationen (EM), die Informationen von den Satelliten empfangen. Diese Informationen werden dann gesammelt und an ein Kontrollzentrum in Colorado Springs weitergeleitet. Sie sind dafür zuständig, das Weltraumsystem mit aktuellen Informationen zu versorgen, falls es irgendeine Art von Fehler enthält.
  • -Die Benutzer. Sie sind diejenigen, die das System nutzen. Jede Person mit einem Mobiltelefon, das GPS enthält, ihr Fahrzeug oder unabhängige Module.

Elemente des GPS-Systems

er Kommunikationsprozess für das GPS-System besteht aus 4 Teilen. Sie sind in Abbildung-1 dargestellt und werden im Folgenden erklärt:

  • Der Satellit sendet die folgenden Informationen :
  • Ihre ID.
  • Die Orbitalinformationen.
  • Die Informationen von Ihrer Atomuhr.
  • Die MS, die in Teilen der Welt verstreut sind, empfangen diese Informationen. Diese Informationen werden an die Master Control Station (ECM) in Colorado Springs weitergeleitet.
  • Die Station verifiziert die Informationen und wenn sie einen Fehler darin findet, leitet sie die Informationen an eine Antenne weiter.
  • Die Antenne ist für die Rückübertragung oder das Hochladen dieser Informationen an den angegebenen Satelliten verantwortlich, damit dieser seine Kalibrierungsvariablen aktualisieren kann.

Interne Komponenten

Ein GPS besteht aus einem integrierten Schaltkreis, der digitale Filter, eine Echtzeituhr, einen Prozessor, Speicher und eine GPS-Engine enthält [2]. Letztere ist zum Beispiel für die Suche nach GPS-Signalen und die Berechnung der Zeitdifferenz zwischen den gefundenen Satelliten zuständig. In Abbildung-2 ist schließlich ein integriertes Schaltungsmodell eines NEO-6M-GPS dargestellt.

Wie das GPS-System funktioniert

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie GPS funktioniert, z. B. in Handys. Die Hauptfunktion der Satelliten, die Teil des Systems sind, besteht darin, die Zeit sehr genau zu messen. Die Auflösung der Atomuhren, die sich auf diesen Satelliten befinden, liegt zum Beispiel in der Größenordnung von Hunderten von Nanosekunden. Wie Einstain vorausgesagt hat, ist die Zeit also relativ und hängt zum Teil mit der Schwerkraft zusammen. Daher verursachen die unterschiedlichen Schwerkraftänderungen in den Satellitenbahnen Variationen oder Fehler in diesen Messungen. Diese Fehler sind Teil des Systems und werden durch den ECM kontrolliert.

Um die Position zu berechnen, sind mindestens drei Satelliten im Sichtfeld des Anwenders erforderlich. Dies liegt daran, dass die Position in der Welt mit dem Abstand vom Benutzer zu jedem der drei Satelliten trianguliert werden muss. Dann wird diese Entfernung berechnet, indem die Zeit gemessen wird, die der Satellit benötigt, um die Informationen an den Benutzer zu senden. Später wird diese Zeitinformation mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert. Zur Erinnerung: Diese Geschwindigkeit beträgt etwa 300 Millionen Meter pro Sekunde. Durch die Messung dieser Differenz von Sende- und Empfangszeit kann das GPS des Benutzers die Entfernung zum Satelliten berechnen. Deshalb ist es notwendig, mindestens drei Satelliten in Sichtweite zu haben.

GPS-Anwendungen

GPS-Tracker sind Systeme, die Folgendes enthalten: ein GPS, eine Batterie oder ein Stromversorgungselement und ein GSM-Kommunikationssystem. Die Hauptfunktion des GPS-Trackers ist die ständige Überwachung der Position eines Fahrzeugs, einer Person oder eines Tieres.

Sie werden zum Beispiel häufig verwendet, um die Positionen von Fahrzeugen im Falle eines Diebstahls zu überwachen. Da er ein GSM (Kommunikationssystem, das von Mobiltelefonen verwendet wird) enthält, können wir Ihnen eine Textnachricht senden oder durch eine Anwendung Informationen über die Position des Fahrzeugs erhalten.