Gps avl система реферат

Система AVL обычно состоит из подсистемы определения местоположения, подсистемы передачи данных и подсистемы управления и обработки данных. С точки зрения реализации функций местоопределения системы AVL характеризуются такими техническими параметрами, как точность местоопределения и периодичность уточнения данных. Очевидно, что эти параметры во многом зависят от зоны действия AVL -системы.

Трёхгорный 2009 Введение Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если Вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственные координаты. Реализована эта идея была через 20 лет.

GDPR, Cookies и персональные данные.

Трёхгорный 2009 Введение Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении.

Суть открытия заключалась в том, что если Вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственные координаты. Реализована эта идея была через 20 лет. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле. Также с помощью системы вмонтированной в спутники стало реально определять мощные ядерные заряды, находящиеся на поверхности планеты.

Первоначально GPS — глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но точность была уменьшена специальным алгоритмом.

Спутниковая система навигации Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения географических координат и высоты , а также параметров движения скороти и направлення движения и т.

Это название полностью характеризуется предназначение системы — обеспечение навигации на всей территории Земного шара. Не только на суше, но и на море и в воздухе. Используя навигационные сигналы системы GPS, любой пользователь может определить свое текущее местоположение с высокой точностью. Такая точность, во многом, стала возможной благодаря шагам Американского правительства, которое в 2000 году сделало систему GPS доступной и открытой для гражданских пользователей.

Напомним, что ранее с помощью специального режима избирательного доступа SA — Selective Availability в передаваемый сигнал вносились искажения, снижающие точность позиционирования до 70—100 метров. С 1 мая 2000 года, этот режим был отключен и точность повысилась до 3—10 метров. Фактически, это событие дало мощный импульс для развития бытовой навигационной GPS аппаратуры, снижению ее стоимости, и активной ее популяризации среди обычных пользователей.

По результатам многих исследований, использование навигационных GPS систем дает большой экономический эффект для мировой экономики и экологии — повышается безопасность движения, улучшается дорожная ситуация, уменьшается расход топлива, снижается количество вредных выбросов в атмосферу. Растущая зависимость европейской экономики от системы GPS, и, как следствие, от администрации США, вынудила Европу начать разработку собственной навигационной системы — Galilleo.

Новая система во многом похожа на систему GPS. Состав системы GPS 2. Таким образом, за сутки, каждый спутник совершает два полных оборота вокруг Земли. Первый спутник был запущен в феврале 1978 года. Его размер с раскрытыми солнечными батареями равнялся 5 метрам, а вес — более 900 кг. Это был спутник первой модификации GPS-I.

В процессе модернизации снижался вес спутников, улучшалось стабильность бортовых часов, повышалась надежность. GPS спутники передают три навигационных сигнала на двух частотах L1 и L2. Использование сигнала, передаваемого на двух разных частотах, позволяет также частично компенсировать ионосферные задержки.

В технической спецификации GPS системы изначально было заложено 32 кода. На этапе разработки системы и начальном периоде ее эксплуатации, планировалось, что количество рабочих спутников не будет превышать 24-х. Свободные коды выделялись для новых GPS спутников, находящихся на этапе ввода в эксплуатацию. И этого количества было достаточно для нормального функционирования системы. Но в настоящее время, на орбите находится уже 32 спутника, из которых 31 функционирует в рабочем режиме, передавая навигационный сигнал на Землю.

В задачи станций мониторинга входит прием и измерение навигационных сигналов поступающих с GPS спутников, вычисление различного рода ошибок и передача этих данных на станцию управления.

Совместная обработка полученных данных позволяет вычислить отклонение траекторий спутников от заданных орбит, временные сдвиги бортовых часов и ошибки в навигационных сообщениях.

Мониторинг состояния GPS спутников происходит практически непрерывно. В дополнение к наземным GPS станциям существует несколько частных и государственных сетей слежения, которые выполняют измерения навигационных GPS сигналов для уточнения параметров атмосферы и траекторий движения спутников.

Рисунок 1 2. Во многом этом разделение условное, так как иногда достаточно трудно определить, к какой категории следует отнести GPS приемник и какие критерии при этом использовать. Есть целых класс GPS навигаторов, использующихся в пеших походах, автомобильных путешествиях, на рыбалке и т. Есть авиационные и морские навигационные системы, которые зачастую входят в состав сложных навигационных комплексов.

В последнее время широкое распространение получили GPS чипы, которые интегрируются в КПК, телефоны и другие мобильные устройства. В первом случае, для вычисления позиции используется информация, передаваемая в навигационных сообщениях.

К этой категории относится большинство недорогих GPS навигаторов, стоимостью 100—2000 долларов. Вторая категория навигационных GPS приемников использует не только данные, содержащиеся в навигационных сообщениях, но и фазу несущего сигнала. В большинстве случаев это дорогостоящие одно- и двухчастотные L1 и L2 геодезические приемники, способные вычислять позицию с относительной точностью в несколько сантиметров и даже миллиметров.

Стоимость таких устройств может составлять десятки тысяч долларов. Работа GPS-навигатора Основной принцип, лежащий в основе всей системы GPS, прост и давно используется для навигации и ориентирования: если вы точно знаете местоположение какого-либо реперного ориентира и расстояние до него, то можно начертить окружность в 3-х мерном случае — сферу , на которой должна быть расположена точка вашего положения.

На практике, если вышеуказанное расстояние, то есть радиус, достаточно велик, то можно заменить дугу окружности отрезком прямой линии. Если провести несколько таких линий, соответствующих разным реперным ориентирам, то точка их пересечения укажет ваше местоположение. Скорость их движения весьма велика, однако параметры орбиты и их текущее местонахождение с высокой точностью известны бортовым компьютерам. Каждый из спутников постоянно излучает радиосигнал, в котором содержатся данные о параметрах его орбиты, состоянии бортового оборудования и о точном времени.

Изо всей этой информации данные о точном бортовом времени являются наиболее важными: GPS-приемник с помощью встроенного процессора вычисляет промежуток времени между посылкой и получением сигнала, затем умножает его на скорость распространения радиоволн и т.

Однако на практике точность такого метода была бы недостаточной из-за наличия ошибки часов приемника. Дело в том, что спутники, находящиеся на орбите, имеют на борту очень точные и, естественно, дорогостоящие атомные часы. Что же касается GPS-приемников, особенно бытовых, то использование таких часов было бы неоправдано в смысле габаритов и стоимости. Для решения этой проблемы и для возможности использования в GPS-приемниках обычных кварцевых часов аналогичных тем, которые используются в быту было предложено использовать не два, а три реперных ориентира, то есть три пересекающиеся прямые.

Как же это работает? Предположим, что часы GPS-радиоприемника немного спешат, то есть измеренное время прохождения радиоволн будет больше реального. Это означает, что обе расчитанные линии, и, следовательно, точка их пересечения будут находиться на большем расстоянии от ориентиров спутников , чем на самом деле.

Если же часы отстают, то точка пересечения переместится ближе к спутникам. Возмем теперь третий ориентир спутник. Легко видеть, что пересечение трех линий даст нам треугольник, размеры и положение которого могут меняться в зависимости от хода часов.

Более того, учитывая, что неточность часов для всех трех сигналов будет практически одинаковой, можно автоматически подобрать такую величину коррекции, которая обеспечит пересечение всех трех линий в одной искомой точке. Точное местоположение GPS спутников известно из данных эфемерид и альманаха, передаваемых в навигационных сообщениях. Зная расстояние до трех спутников, можно определить текущее местоположение, как точку пересечение трёх окружностей рисунок 2.

Соответственно, зная время, за которое сигнал дошел от спутника до GPS приемника и, умножив ее на скорость света, можно определить расстояние. Аналогичная последовательность генерируется в GPS приемнике в строгой временной синхронизации с кодом спутника.

Выявленный таким образом сдвиг одного кода по отношению к другому будет соответствовать времени прохождения сигналом расстояния от спутника до приемника. Преимуществом кодовых посылок является то, что измерения временного сдвига могут быть проведены в любой момент времени.

Стоит отметить, что для точного вычисления расстояния часы GPS приемника и GPS спутника должны быть синхронизированы с высокой точностью. Потому что отличие даже в несколько микросекунд приводят к ошибке в несколько десятков километров, а это в свою очередь вносит погрешность в вычисление позиции. Но если на GPS спутниках установлены атомные часы, имеющие очень высокую точность и стоимость которых составляет несколько сотен тысяч долларов, то в обычных GPS навигаторах использование таких дорогих источников частоты просто невозможно.

В GPS навигаторах используются недорогие кварцевые генераторы, которые имеют существенно меньшую точность. Фактически, получается задача с 4-мя неизвестными — координатами X, Y, Z и временем T. В настоящее время, многоканальные GPS навигаторы одновременно отслеживают до 8—10 спутников, что позволяет быстро решить большинство неоднозначностей.

Информацию о местоположении спутников GPS приемники получают из передаваемых в навигационных сообщений данных альманаха и эфемерид. Точные координаты спутников вычисляются на основании данных эфемерид. Наличие в памяти данных альманаха и эфемерид позволяет GPS приемнику определять позицию за 1—2 секунды. Геометрический фактор определяет относительное расположение GPS приемника и спутников, используемых в подсчете позиции.

Его величина влияет на точность определения позиции. Если все спутники расположены в одном направлении от GPS приемника, то площадь пересечения всех окружностей будет достаточно большой.

Эта площадь характеризует величину неопределенности измерений, влияющих на точность подсчёта и позиции рисунок 3. Рисунок 4 3. К счастью, сегодня количество GPS-спутников достаточно велико даже для того, чтобы в любой точке земного шара определить не только двумерные, но и трехмерные координаты — широту, долготу и высоту над уровнем моря.

Для этого нужно получать сигналы минимум от 4-х спутников. Из этого, в частности, следует, что точность работы GPS-навигатора снижается, если сигналы от некоторых спутников экранируются местными предметами рельефом местности, деревьями с плотной кроной, высокими зданиями и т.

Как известно, спутниковая GPS-система оплачивается и находится под контролем Департамента обороны США, который зарезервировал предельную точность исключительно для своих военных целей. Для этого передаваемый спутниками сигнал кодируется с помощью специального Р-кода, который может быть декодирован только военными GPS-приемниками.

В дополнение к этому, в сигналы времени от спутниковых атомных часов добавляется случайная ошибка, которая искажает полученные значения координат. В действительности, на практике все выглядит несколько сложнее, чем в теории.

Это объясняется влиянием на GPS измерения различного рода ошибок. Можно выделить три категории ошибок рисунок 5 : Ошибки системы. Ошибки связанны с распространением навигационного сигнала. Ошибки приемной аппаратуры. Рисунок 5 Ошибки системы связаны точностью атомных часов спутников и соответствием реальной траектории спутников заданной орбите.

Несмотря на то, что в каждом GPS спутнике используются высокоточные атомные часы, они тоже могут содержать ошибки и отклоняться от истинного значения системного эталона времени. Отклонение в 30 нс ведет к ошибке определения расстояния в 10 метров. Поэтому, все отклонения бортовых часов отслеживаются и их значения передаются в составе навигационных сообщений и учитываются GPS приемником в вычислениях позиции. Второй тип системных ошибок связан с неточностью передаваемых эфемерид.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Configuración Dispositivo AVL TECNOVAR VT310

Некоторые примеры использования GPS/AVL систем приведены ниже. . Реферат. В работе описываются методика и технология проведения и. GPS-приемники. Комплекс аппаратно-программных средств GPS- Monitor Приложение А Классификация методов и AVL-систем. Приложение В.

Изучение истории появления спутниковой навигации. Исследование принципов работы GPS в околоземном пространстве. Анализ особенностей технической реализации и применения системы. Наземные станции контроля космического сегмента. GPS приемники и навигаторы. Требования к спутниковым системам навигации. Определение координат наземным комплексом управления. Точность местоопределения и стабильность функционирования навигации. Проектирование и особенности совмещенного приемника. Предварительные результаты тестирования.

Орбиты спников GPS С целью преодоления этих недостатков было принято решение начать работы над созданием спутниковой навигационной системы нового поколения.

При затенении части спутников и переотражении сигнала корреляция может падать вплоть до нуля и даже отрицательных величин. Также коэффициент корреляции погрешностей зависит от геометрического фактора. Так как погрешность GPS складывается из многих составляющих, она не может быть представлена в виде нормального белого шума.

GPS-навигация

Внедрение системы спутниковой GPS-навигации в Куржункульском карьере 5. Экономическая часть 5. Охрана труда и экология 6. Поэтому сегодня на предприятиях значительное внимание уделяется увеличению производительности оборудования, организации планомерного его ремонта и обслуживания, обеспечению экономии всех видов материальных ресурсов, снижению расхода топлива, шин, оптимизации загрузки транспортных средств и т. Решение этих задач и обеспечение эффективности эксплуатации ГТК в настоящее время невозможно без использования инженерными и управленческими службами горнодобывающих предприятий современных технологий и, в частности, систем автоматизации ГТК [1]. Карьерный транспорт - это сложно-структурная и наиболее динамичная технологическая система карьера и управление этой системой нельзя назвать простым.

Gps avl система реферат

Современные системы навигации и слежения за наземными транспортными средствами на базе спутниковых технологий Современные системы навигации и слежения за наземными транспортными средствами на базе спутниковых технологий А. Несмотря на успехи в создании систем навигации и связи для транспорта, рынок таких систем в России можно рассматривать как зарождающийся. Целью предлагаемой статьи является информирование читателей о принципах построения и состоянии разработок и применения навигационно-связных систем в России. Мы надеемся, что приведенный материал даст дополнительную информацию потенциальным пользователям систем слежения для транспортных средств. Принципы построения систем навигации и слежения за наземными транспортными средствами Знание своего местоположения всегда было необходимым условием любой деятельности человека, связанной с перемещением доставкой грузов, путешествиями, военными действиями. При этом самые совершенные и технически сложные средства навигации наибольшее распространение имели на море и в авиации. Наземным путникам в основном были доступны карты, компасы, а также одометры. По мере развития новых средств навигации - инерциаль-ных, радиотехнических, а также возрастания роли и объема наземных транспортных перевозок в повседневной жизни, современное навигационное оборудование постепенно стало появляться и на наземном транспорте. К этому же подтолкнула необходимость автоматизации управления транспортными предприятиями, контроля труда и отдыха водителей, организации обеспечения безопасности перевозок и охраны грузов и автомобилей.

Gps avl система реферат 03.

.

Перспективы внедрения спутниковой GPS-навигации на горнодобывающем предприятии

.

1 Системы автоматического определения местоположения (аом)

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Принцип работы системы GPS на пальцах
Похожие публикации