Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 10

Hệ thống định vị nhờ vệ tinh - khái quát về hệ thống định vị GPS - cấu hình của hệ thống vệ tinh GPS - nguyên lý xác định vị trí của GPS - máy thu GPS
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 10 H TH NG THÔNG TIN V TINH B môn Thông tin vô tuy n ð i h c công ngh - ðHQG HN Gi ng viên Th m ð c Phương Tel. 0903 229 117 E- Mail: phuongthamduc@yahoo.comChương 10 – H th ng ñ nh v nh v tinh1. Khái quát v h th ng ñ nh v GPS2. C u hình c a h th ng v tinh GPS3. Nguyên lý xác ñ nh v trí c a GPS4. Máy thu GPS GLONASS GPS GALILLEO 1 Khái quát v h th ng ñ nh v GPSM t nhu c u r t l n trong thông tin hi n ñ i ñó là kh năng xácñ nh v trí và d n ñư ng cho các ñ i tư ng trên trái ñ t. Và nhuc u ñó ñã d n t i s ra ñ i c a h th ng ñ nh v b ng v tinh.Vào nh ng năm 70, nh m m c ñích thu th p các thông tin vt a ñ (vĩ ñ và kinh ñ ), ñ cao và t c ñ c a các cu c hànhquân, hư ng d n cho pháo binh và các h m ñ i, B Qu cphòng M ñã phóng lên qu ñ o trái ñ t 24 v tinh (21 v tinhho t ñ ng, 3 v tinh d tr ). Nh ng v tinh tr giá nhi u t USDnày bay phía trên trái ñ t ñ cao 20.200 km, v i t c ñch ng 11.200 km/h trên 6 qu ñ o tròn, Chu kỳ ~ 12h.Trư c năm 1980, ch ph c v cho m c ñích quân s do Bqu c phòng M qu n lý. T năm 1980 chính ph M cho phéps d ng trong dân s . H th ng GLONASSH th ng ñ nh v toàn c u GLONASS c a Nga (Global NavigationSatellite System). H th ng GLONASS d a trên chòm các v tinhtruy n liên t c các tín hi u ñã ñư c mã hóa trên 2 băng t n, tínhi u ñó có th ñư c thu b i ngư i dùng b t kỳ ñâu trên trái ñ tñ bi t ñư c v trí và v n t c theo th i gian th c. H th ng nàycũng tương t như h th ng GPS c a M , c 2 h th ng s d ngcùng m t nguyên lý ñ nh v và truy n d li u. GLONASS ñư cqu n lý b i không quân Nga và ñư c ñi u hành b i trung tâm ñi uph i thông tin khoa h c n m trong b qu c phòng Liên bang NgaPhân ño n không gian bao g m 21 v tinh ho t ñ ng trong 3 m tph ng qu ñ o. Các v tinh ho t ñ ng qu ñ o tròn cách m t ñ t19,100 km và m i v tinh quay quanh qu ñ o m t kho ng 11h15’.Các v tinh GLONASS ñ u tiên ñư c phóng lên qu ñ o vào năm1982 nhưng các chòm v tinh ch hoàn thi n vào cu i năm 1995 -ñ u 1996. H th ng chính th c ho t ñ ng vào ngày 24/9/93. 2 M t s ñ c ñi m và ng d ngGPS s d ng các v tinh và các ñi m tham chi u ñ tính toán v tríb ng phép ño tam giác, kh năng chính xác c a nó có th t i t ngmét. Trong th c t , v i nh ng ưu ñi m c a GPS ta có th th c hi ncác phép ño chính xác t i t ng centi mét. V ý nghĩa nó gi ng nhưvi c gán cho m i m t mét vuông trên trái m t ñ a ch duy nh t. Cácmáy thu GPS ñã ñư c thu nh b ng các m ch tích h p và do ñó nótr nên r t kinh t , và khi n cho công ngh tr nên ph bi n v i t t cm i ngư i. Ngày nay GPS ñư c ng d ng r t nhi u trong xe hơi,thuy n, thi t b xây d ng, ñi n tho i, máy tính … và ñư c s d ngcho các m c ñích:Tr c ñ a và b n ñ (v b n ñ ). D n ñư ng trên m t ñ t, trên bi n vàhàng không (taxi, tàu bè, máy bay…). Tìm ki m và c u n n. S d ngcho các ho t ñ ng c a v tinh (ñi u ch nh v trí c a v tinh). Các ngd ng trong quân s (tên l a, bom thông minh…). S d ng vào cácm c ñích gi i trí trên m t ñ t, trên bi n và trên không. Và m t s ngd ng chuyên d ng khác (truy n thông tin th i gian, chu n t n strong ño lư ng, v n hành t ñ ng…) ð c ñi m và ng d ngT nh ng năm ñ u th p k 80, các nhà s n xu t l n chú ýnhi u hơn ñ n ñ i tư ng s d ng tư nhân. Trên các xe hơih ng sang, nh ng thi t b tr giúp cá nhân k thu t s PDA(Personal Digital Assistant) như Ipaq c a hãng Compaq,ñư c coi là m t trang b tiêu chu n, th hi n giá tr c a chs h u.Như v y, h th ng ñ nh v toàn c u b ng v tinh ngày càngkh ng ñ nh ñư c giá tr c a nó và tr nên r t ph bi n cho r tnhi u ng d ng, t dân s , quân s cho ñ n các lĩnh v cchuyên d ng. Hi n nay ñang có 2 h th ng ñ nh v toàn c ulà GPS c a M và GLONASS c a Nga, s p t i s có hth ng GALILLEO c a châu Âu, d báo khi ñó s có r t nhi uñi u thú v cho ng d ng và th trư ng dành cho các hth ng ñ nh v . 3 C u hình h th ng GPSH th ng GPS bao g m 3 phân ño n là phân ño n không gian(space segment), phân ño n ñi u khi n (control segment) vàphân ño n ngư i dùng (user segment) Signal Components L1 1575.42MHz L2 1227.60MHz Coarse Acquisition C/A) Precision (P-Code) Navigation Message 4 C u hình h th ng GPS C u hình h th ng GPSPhân ño n không gianBao g m 24 v tinh, ngoài ra có th có các v tinh d phòng.M i v tinh có qu ñ o 12h. 6 m t ph ng qu ñ o, m i m tph ng có 4 v tinh. M i m t ph ng nghiêng 55 ñ so v i m tph ng xích ñ o. Cách m t ñ t kho ng 20,200 km. T m t vtrí trên trái ñ t có th nhìn th y 5 ñ n 8 v tinhPhân ño n khôn ...