GPS ке жалпы шолу

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

ҚАРАҒАНДЫ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

МІ және геодезия кафедрасы

   №1 зертханалық жұмыс

Тақырыбы:GPS ке жалпы шолу.

Орындаған: Гик 18-4 тобының  

                                                                                      Студенті Мұсабай Дана                  

                                                                             Тексерген: Оскембекова А.С

Қарағанды 2021

                                     GPS-ке жалпы шолу

Тарихы

Алғашқы жасанды Жер серігі – Спутник-1, 1957 жылдың қазанында Кеңес Одағында ұшырылды. Бұл кезең кеңістікті игеру жарысының басталуына түрткі болды. Алпысыншы жылдардың басында, американдық флот алғаш рет (Transit деген атпен белгілі) Жерсеріктік навигация жүйесін қолданды.Сонымен қатар, АҚШ қорғаныс министрлігі (DoD9) 1970 жылдардың басында GPS8 позициялау жүйесін жасады. Алғашқы төрт серіктің прототипі 1978 жылы ұшырылды. 24 серіктен тұратын шоғыр 1993 жылы тәмамдалды. Операцияның құны, сол кезде 10 млрд. АҚШ долларын құрады.Оның қолданылуы, ең әуелі әскери мақсаттарға арналып жоспарланған болатын. Ал, азаматтық қосымшалары фондық тәртіпте дами алатын еді.

Жүйенің ерекше қасиеттері, нысанның жаһандық санақ жүйесіндегі абсолюттік орналасуын 10 м дәлдікпен және уақытты бір микросекунд дәлдікпен анықтауға мүмкіндік береді.2000 жылдың мамырына дейін азаматтық қабылдағыштар өнімділігі нашарлатуға ұшыратылған жоқ. Әскери қауіпсіздік үшін, серіктердің орбитадағы орналасуы азаматтық қолданушылар үшін 100 метрге дейінгі дәлдікпен жіберілді. Бұл қолдан жасалған деградацияға АҚШ әкімшілігі жаңа бәсекелес – Galilleo серіктер шоғырымен бәсекеге қабілетті болуы үшін қарсы шығып, GPS азаматтық базасының позициялау дәлдігі 100 метрден 10 метрге дейін жақсарды.

Жүйенің сипаттамасы

GPS жүйесі 3 негізгі компоненттен тұрады:

1)Ғарыштық компонент: Жерді айналатын 24 серіктен тұрады;

2)Басқару компоненті: Қадағалап отыратын Жерүсті станцияларынан құралады;

3)Тұтынушы компоненті: қабылдағыштар.

NAVSTAR-дың 24 серігі, Жер экваторына қатысты көлбеулігі – 550 болатын, алты орбита жазықтығында (әр жазықтықта төртеуден) орналасқан (сурет-1). Олар Жер бетінен 20180 км биіктікте (Жер радиусынан 3 есе көп) айналып жүр, айналу периоды шамамен 12 сағат (бұл серіктер шамамен 11600 км/сағ жылдамдықпен қозғалады). Бұндай жоғары биіктік, бір-бірінен алыс арақашықтықта орналасқан (бірнеше жүздеген километр) қолданушыларға бір мезгілде бірдей серіктік сигналдарды қабылдауға мүмкіндік береді. Ауа райы жағдайларына байланыссыз, тәулігіне 24 сағат бойына Жер шарының кез келген нүктесінде кем дегенде 4 серік (кейде тіпті 12 серік) қолданысқа қолжетімді болады. Әрбір серіктің атомдық сағатпен калибрленген, 10,23 МГц негізгі жиілікті қамтамасыз ететін генераторы бар. Таратқыш 1575,42 МГц және 1227,60 МГц жиіліктеріне сәйкес келетін екі толқын (L1 және L2) генерациялап, үнемі уақыт сигналын, орбитадағы орнының сипаттамаларын (эфемеридаларды) және т.б. әртүрлі ақпаратты жіберіп отырады.

Бақылау станциялары – басқару компоненті болып табылады, негізгі функциясы – GPS серіктерінің траекториясын есептеу болып табылады. Бұл 5 Станция Ascension аралында (Остров Вознесения) (Атлант мұхиты), Диего Гарсия (Үнді мұхиты), Кваджалейн және Гаваи (Тынық мұхиты) аралдарында және Колорадо-Спрингс қаласында (АҚШ, Колорадо шт.) (бас станция) орналасқан. Бақылау станциялары, координаталары дәл есептелінген геодезиялық нүктелерде орналасқан GPS қабылдағыштармен жабдықталған.

Қолданылу мүмкіндіктері (Қолданылу потенциялы)