Σύστημα πλοήγησης αυτοκινήτου: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
→Εξωτερικοί σύνδεσμοι: άχρηστος σύνδεσμος |
διόρθωση σύγχυσης (GPS είναι μόνο ένα από τα διαθέσιμα συστήματα GNSS) |
||
Γραμμή 1:
[[Αρχείο:Lexus Gen V navigation system.jpg|thumb|right|Το στάνταρ σύστημα πλοήγησης του [[Lexus LS|Lexus LS 460 L]] (5ης γενιάς), με οθόνη υψηλής ανάλυσης 9 ιντσών, 800x600 πίξελ και [[οθόνη αφής]] (touch-screen)]]
Το '''σύστημα πλοήγησης''' οχημάτων βασίζεται
Το σύστημα αυτό βασίζεται σε ένα σύνολο δορυφόρων το οποίο, ως αρχικός ''οδηγός'', δίνει πληροφορίες σε μια ηλεκτρονική συσκευή εγκατεστημένη στο όχημα και συνεργάζεται, με το κατάλληλο [[λογισμικό]], με ενσωματωμένους ηλεκτρονικούς χάρτες, ώστε να μπορεί ο οδηγός να εντοπίζει σε αυτούς την θέση στην οποία βρίσκεται με το όχημά του.
Γραμμή 12:
Ταυτόχρονα με το GPS, η πρώην [[Σοβιετική Ένωση]] προχώρησε στη δημιουργία ενός παρόμοιου συστήματος προσδιορισμού θέσης με την ονομασία GLONASS. Αρχικά, ο χαρακτήρας του συστήματος GLONASS ήταν στρατιωτικός, αντίστοιχος με το GPS, και κάλυπτε τις ανάγκες της Πρώην Σοβιετικής Ένωσης και των συμμαχικών της χωρών. Με τη διάλυση της Σοβιετικής Ένωσης και τις αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο, η χρήση του συστήματος GLONASS άρχισε να επεκτείνεται και έξω από τα σύνορα της Σοβιετικής Ένωσης. Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει μια σημαντική προσπάθεια για την συνεργασία των συστημάτων GPS και GLONASS, η οποία δίνει μεγαλύτερη κάλυψη της επιφάνειας της [[Γη]]ς για τους χρήστες των συστημάτων αυτών και μεγαλύτερο πλήθος παρατηρούμενων δορυφόρων.
==Τρόπος λειτουργίας του συστήματος πλοήγησης
Συνοπτικά,
Η βασική αρχή στην οποία στηρίζεται είναι ο προσδιορισμός θέσης με την μέτρηση τεσσάρων «συντεταγμένων» μεταξύ του παρατηρητή και του δορυφόρου. Γι' αυτό η σχεδίαση των τροχιών των δορυφόρων έγινε με τέτοιο τρόπο, ώστε να είναι δυνατή η παρατήρηση τεσσάρων τουλάχιστον δορυφόρων από οποιοδήποτε σημείο της γης για κάθε στιγμή. Για τον προσδιορισμό της θέσης ενός σημείου στο χώρο αρκούν οι μετρήσεις των αποστάσεων από τρία σημεία γνωστών συντεταγμένων. Βέβαια, θα αρκούσαν και τρεις δορυφόροι για τον προσδιορισμό της θέσης ενός σημείου στο σύστημα αναφοράς των δορυφόρων. Ο λόγος που απαιτούνται τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι (αποστάσεις) είναι για να προσδιορίζεται η διαφορά ανάμεσα στην ένδειξη του χρονομέτρου του χρήστη και την ένδειξη του χρονομέτρου του δορυφόρου, δηλαδή η καθυστέρηση του χρονομέτρου του δέκτη σε σχέση με το χρόνο αναφοράς του GPS. Ακριβώς για αυτό το λόγο της ύπαρξης αυτού του σφάλματος χρησιμοποιείται ο όρος ''ψευδοαπόσταση''.
Ο χρόνος αναφοράς του αμερικανικού συστήματος (GPS) έχει ως σημείο έναρξης την 00.00 UTC της 5ης Ιανουαρίου 1980.
Η προσδιοριζόμενη θέση (Χ,Υ,Ζ) αναφέρεται στο Παγκόσμιο Γεωκεντρικό Σύστημα Αναφοράς 1984, γνωστό ως WGS 84. Το σήμα που εκπέμπει κάθε δορυφόρος είναι μοναδικό και εξαιρετικά σύνθετο και βασίζεται σε δυο φέρουσες συχνότητες στην περιοχή του φάσματος των [[Μικροκύματα|μικροκυμάτων]].
Γραμμή 59:
Σε τυχόν αδυναμία λήψης του σήματος χάνεται ένας αριθμός ακέραιων κύκλων με συνέπεια όλες οι επόμενες μετρήσεις να είναι μετατοπισμένες κατά τον ίδιο αριθμό κύκλων. Το πρόβλημα αυτό (ολίσθηση κύκλων) αντιμετωπίζεται όπως και η ασάφεια των ακέραιων κύκλων από το δέκτη κατά την προεπεξεργασία. Ο συνδυασμός μετρήσεων φάσης και κώδικα θεωρείται ο ιδανικότερος για τον εντοπισμό της ολίσθησης των κύκλων.
===
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι βελτίωσης της ακρίβειας θέσης που μπορεί να παρέχει ένα σύστημα GNSS (GPS, GLONASS, Galileo κ.α.). Οι μέθοδοι αυτές χρησιμοποιούν επίγειες βάσεις (RTK) ή ιδιωτικά ή ελεύθερα διαθέσιμα δορυφορικά συστήματα όπως τα DGPS, WAAS, EGNOS, SBAS, Starfire, OmniSTAR κ.α.
====DGPS==== ▼
Βασίζεται σε επίγειους σταθμούς οι οποίοι εκπέμπουν σε FM ή ΑΜ. Δεν μπορούν όλοι οι δέκτες να εκμεταλλευτούν αυτό το σήμα. Η εμβέλεια των σταθμών φτάνει ως και 600 χλμ. Οι σταθμοί κρατούν στατιστικά στοιχεία για τη θέση των δορυφόρων, έτσι ώστε μπορούν να διορθώνουν τα σφάλματα στο σήμα και τα εκπέμπουν προς τους δέκτες ώστε εκείνοι να διορθώσουν αντίστοιχα τους υπολογισμούς. Με τον τρόπο αυτό, η ακρίβεια φτάνει τα 3 - 5 μέτρα. ▼
====RTK====
Η μέθοδος [[RTK]] (Real Time Kinematic / Σχετικός κινηματικός προσδιορισμός) είναι κινηματικός προσδιορισμός, στην οποία χρησιμοποιούνται δύο δέκτες (base – rover) L1/L2, και είναι η μοναδική που μπορεί να δώσει αποτελέσματα καθώς και πληροφορίες για την ποιότητα της λύσης σε πραγματικό χρόνο. Για τη λειτουργία της μεθόδου, απαιτείται επικοινωνία μεταξύ των δεκτών, η οποία πραγματοποιείται είτε με κάποιο μόντεμ UHF είτε με κάποιο μόντεμ [[GSM]]/GPRS. Ο κινητός δέκτης (rover) λαμβάνει συνεχώς διορθώσεις από τη σταθερή βάση (base), η οποία διαθέτει ακριβή δεδομένα της θέσης της, και τις χρησιμοποιεί για να επιλύσει εν κινήσει (On The Fly) τις ασάφειες φάσης. Πλέον, ο χρήστης μπορεί να αποτυπώνει σε περιοχές περιορισμένης ορατότητας σε δορυφόρους (φυσικά ή τεχνητά εμπόδια) χωρίς να χάνεται χρόνος για επανέναρξη. Η ακρίβεια της συγκεκριμένης μεθόδου είναι της τάξης του εκατοστού και ο χρόνος που χρειάζεται για υπολογισμό νέας θέσης είναι της τάξης του 1 δευτερολέπτου.
Γραμμή 66 ⟶ 73 :
===GPS===
Το
Από τότε που το GPS έγινε πλήρως λειτουργικό το 1993, έχει γίνει εργαλείο ζωτικής σημασίας και σφαιρικής χρησιμότητας, αρκετά χρήσιμο στο [[αυτοκίνητο]] και ακόμα πιο αναγκαίο για την σύγχρονη ναυσιπλοΐα. Το GPS επίσης παρέχει και ακριβείς χρονικές αναφορές, που απαιτούνται για κάποιες επιστημονικές έρευνες, συμπεριλαμβανομένης και της μελέτης των [[Σεισμός|σεισμών]].
Το σύστημα αύξησης εκτενών ζωνών (WAAS), διαθέσιμο από τον Αύγουστο του 2000, αυξάνει την ακρίβεια του GPS
▲===DGPS===
▲Βασίζεται σε επίγειους σταθμούς οι οποίοι εκπέμπουν σε FM ή ΑΜ. Δεν μπορούν όλοι οι δέκτες να εκμεταλλευτούν αυτό το σήμα. Η εμβέλεια των σταθμών φτάνει ως και 600 χλμ. Οι σταθμοί κρατούν στατιστικά στοιχεία για τη θέση των δορυφόρων, έτσι ώστε μπορούν να διορθώνουν τα σφάλματα στο σήμα και τα εκπέμπουν προς τους δέκτες ώστε εκείνοι να διορθώσουν αντίστοιχα τους υπολογισμούς. Με τον τρόπο αυτό, η ακρίβεια φτάνει τα 3 - 5 μέτρα.
===WAAS===
Το σύστημα [[WAAS]] αποτελείται από 25 επίγειους σταθμούς στη [[Βόρεια Αμερική]]. Παρέχει διορθωτικά δεδομένα τα οποία μεταδίδονται από έναν κεντρικό επίγειο σταθμό πίσω στους δορυφόρους και από τους δορυφόρους στους δέκτες. Αυτό σημαίνει ότι ο δέκτης GPS δεν χρειάζεται να βρίσκεται κοντά σε κάποιον επίγειο σταθμό για να εκμεταλλευτεί τα δεδομένα αυτά.
Τα σήματα μεταδίδονται όπως και στο βασικό GPS, άρα δεν χρειάζεται να υπάρχουν ειδικά κυκλώματα στον δέκτη.
Γραμμή 89 ⟶ 92 :
===GLONASS===
Το [[Ρωσία|ρωσικό]] σύστημα [[GLONASS]] άρχισε να αναπτύσσεται, για τις ανάγκες του [[Κόκκινος Στρατός|σοβιετικού στρατού]], το 1976. Τέθηκε σε πλήρη λειτουργία το 1995.
===EGNOS-Galileo===
Γραμμή 113 ⟶ 114 :
Ο βασικός υπολογισμός προσπαθεί έτσι να βρει την πιο σύντομη κατεύθυνση της εφαπτομένης γωνίας στους 4 πόλους που τοποθετούνται σε 4 δορυφόρους.
Οι δορυφορικοί δέκτες πλοήγησης μειώνουν τα λάθη με τη χρησιμοποίηση των συνδυασμών σημάτων από τους πολλαπλάσιους δορυφόρους και έπειτα την χρησιμοποίηση των τεχνικών όπως το φιλτράρισμα Kalman, για να περιοριστεί ο θόρυβος.
==Λειτουργία του δέκτη==
| |||