tailieunhanh - Bài giảng Đo lường và cảm biến - Chương 9: Hệ thống định vị toàn cầu

Bài giảng Đo lường và cảm biến - Chương 9: Hệ thống định vị toàn cầu cung cấp đến các bạn những nội dung kiến thức tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu, GPS – một số khái niệm cơ bản, nguyên lý hoạt động của GPS, chi tiết về GPS, những dạng lỗi của GPS, chế độ định vị GPS, ứng dụng của GPS, một số loại máy thu GPS đang được sử dụng. Mời các bạn tham khảo chi tiết tài liệu. | Chương 9 HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU Hệ thống định vị toàn cầu thường gọi là GPS (Global Positioning System) dùng để chỉ hệ thống định vị toàn cầu do Bộ quốc phòng Mỹ thiết kế và điều hành. Bộ Quốc phòng Mỹ thường gọi GPS là NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System). Vệ tinh đầu tiên của GPS được phóng vào tháng 2 năm 1978, vệ tinh gần đây nhất là vệ tinh GPS IIR-M1 được phóng vào tháng 12 năm 2005. GPS bao gồm 24 vệ tinh (tính đến năm 1994), đã được bổ sung thành 28 vệ tinh (vào năm 2000), chuyển động trong 6 mặt phẳng quỹ đạo (nghiêng 55 so với mặt phẳng xích đạo) xung quanh trái đất. Độ cao trung bình của vệ tinh GPS so với mặt đất vào khoảng km Phân đoạn GPS GPS bao gồm 3 phân đoạn: phân đoạn không gian, phân đoạn điều khiển, phân đoạn người sử dụng (Hình ). Phân đoạn không gian chính là các vệ tinh đang hoạt động. Mỗi vệ tinh GPS phát đi tín hiệu, bao gồm những thành phần sau: hai sóng sin ( thành phần sóng mang), hai chuỗi dữ liệu số, và một thông điệp điều hướng. Dữ liệu số và thông điệp điều hướng kết hợp với sóng mang bằng cách điều chế nhị phân biphase (Hình ). Sóng mang và chuỗi dữ liệu số chủ yếu được sử dụng để xác định khoảng cách từ máy thu của nguời sử dụng đến những vệ tinh GPS. Thông điệp điều hướng bao gồm tọa độ của vệ tinh,tọa độ này biểu diễn dưới dạng hàm biến đổi theo thời gian và một số thông tin cần thiết khác. Tín hiệu phát được điều khiển bởi những đồng hồ nguyên tử (atomic clocks) có độ chính xác cao onboard trên những vệ tinh. Hình Những phân đoạn GPS Hình : Mã hóa tín hiệu dùng phương pháp biphase Phân đoạn điều khiển của hệ thống GPS bao gồm một mạng lưới rộng khắp những trạm theo dõi (tracking station), với một trạm điều khiển chính (MCS-master control station) định vị ở Colorado Springs, Colorado, the United States. Nhiệm vụ ban đầu của phân đoạn điều khiển là theo dõi dấu vết của những vệ tinh GPS để mà định vị và tiên đoán