Mikä on GPS? on usein kysytty kysymys. Tämä pätee myös maanmittaukseen ja GPS-mittauslaitteisiin.
Mikä on siis GPS? GPS on yleinen järjestelmä, joka käyttää maapalloa kiertäviä satelliitteja sijainnin määrittämiseen missä tahansa päin maailmaa. Kokonaisjärjestelmä koostuu GPS-satelliiteista ja GPS-vastaanottimesta. Sijainti määritetään vastaanottimen sijaintipaikassa.
Jotta kaikki olisi selvää, vastaamme tässä artikkelissa seuraaviin kysymyksiin:
- Mikä on GPS?
- Mitä tarkoittaa GPS?
- Miten GPS toimii?
- Mitä eroa on GPS:n ja GNSS:n välillä?
- Kuka hallinnoi GPS-järjestelmää?
- Kuka keksi GPS:n?
- Mitä GPS:n sovelluksia on olemassa?
- Miten työskennellä GPS:n kanssa?
Mikä on GPS: ratkaisu
Sinulla ei ehkä ole mahdollisuutta lukea tätä koko artikkelia. Siksi sinulla on toinenkin mahdollisuus saada lisätietoja aiheesta Mikä on GPS?.
Voit kokeilla GPS-mittausjärjestelmää tämän verkkosivuston kautta. Siirry tätä varten suoraan osoitteeseen tämä sivu.
Voit myös pyytää esittelyä jostakin mittausjärjestelmästämme. Esittelyn yhteydessä voit myös esittää erityisiä kysymyksiä GPS:stä ja tietenkin muista maanmittaukseen liittyvistä aiheista.
Jos sinulla ei ole aikaa esittelyyn tai haluat kokeilla mittausjärjestelmiemme ohjelmistoja nopeasti, se on mahdollista. Apglos Survey Wizard on helpoin ohjelmisto GPS-mittausten suorittamiseen. Voit ladata sen ilmaiseksi osoitteesta Google Play Store.
Maanmittaussovellus Apglos Survey Wizard toimii täydellisesti Android-laitteesi GPS:n kanssa. Voit siis testata tätä sovellusta täysin, ja se on ilmainen.
GPS-vastaanottimiemme tarkkuus on tietenkin parempi kuin tavallisten Android-laitteiden. Jos siis haluat testata tarkkaa järjestelmää, tutustu osoitteeseen tämä sivu.
Mikä on GPS?
Kaikki käyttävät termiä GPS melko usein. Varsinkin kun on kyse sijainnin tai sijainnin löytämisestä. Se on siis laajalti käytetty järjestelmä, jolla on monia sovelluksia. Kirjoitan kuitenkin sovelluksista lisää myöhemmin tässä artikkelissa.
Nyt takaisin kysymykseen Mikä on GPS? GPS on yleinen järjestelmä, jossa käytetään satelliitteja sijainnin määrittämiseen maapallolla.
Tämä ei koske ainoastaan Yhdysvaltoja. GPS on alun perin amerikkalainen. Ei, sijainti voidaan määrittää missä päin maailmaa tahansa näiden satelliittien avulla.
Sijainnin määrittäminen tämän GPS-järjestelmän avulla ei vaadi paljon. Tuskin on enää ketään, joka ei käyttäisi päivittäin GPS:ää käyttävää laitetta.
GPS-vastaanottimia on itse asiassa lähes jokaisessa matkapuhelimessa. Tämä on lisännyt matkapuhelimen toimivuutta huomattavasti. Integroidun GPS-vastaanottimen ansiosta matkapuhelimella voi tehdä paljon muutakin kuin soittaa puheluita, lähettää tekstiviestejä ja surffata Internetissä.
Matkapuhelimiin on luotu monia sovelluksia, jotka hyödyntävät matkapuhelimen GPS-vastaanotinta. Kaikkien näiden sovellusten tarkoituksena on käyttää GPS:n avulla määritettyä sijaintia jollakin tavalla.
Esimerkki tällaisesta sovelluksesta on Apglos Survey Wizard. Sen voi ladata Google Play -kaupasta. Tämä sovellus mahdollistaa maanmittauksen tekemisen GPS:n avulla.
Kaikki vastaanottimet eivät tietenkään ole yhtä tarkkoja. Näin ollen kaikki GPS-vastaanottimet eivät pysty määrittämään sijaintia senttimetrin tarkkuudella. GPS:n tarkkuus on nähtävissä täällä lue.
Mitä tarkoittaa GPS?
GPS on siis amerikkalainen järjestelmä, ja siksi se on myös englanninkielinen lyhenne. Joten se, mitä GPS tarkoittaa, on myös englanniksi.
GPS tarkoittaa: Global Positioning System.
Tämä on kuitenkin hyvin helppo kääntää hollanniksi. GPS:n käännös hollanniksi on Globaal PositioneringsSysteem.
Ja se on erittäin hyvä lyhenne ja nimitys. Nimitys osoittaa täsmälleen, mitä GPS tekee. Tämä järjestelmä määrittää sijainnin maapallon eri puolilla.
Nimi ei vain kerro mitään siitä, miten GPS määrittää sijainnin.
Miten GPS toimii?
Ja on tärkeää tietää, miten GPS määrittää sijainnin, sillä kun tiedät sen, voit käyttää GPS:ää paremmin.
GPS käyttää siis satelliittisignaaleja sijainnin määrittämiseen. Maapallon ympärillä leijuu kohtuullinen määrä satelliitteja. Tällä hetkellä Yhdysvalloissa on 32 paikannussatelliittia. Nämä satelliitit lähettävät jatkuvasti tietoja maahan.
Satelliittitiedot, TLE
Tieto, jonka GPS-satelliitti lähettää, ei ole oikeastaan muuta kuin: “Olen nyt tässä”.
Tämä on tietysti hyvin yksinkertaistettua. Satelliitit lähettävät nämä tiedot TLE-tietoina. TLE on lyhenne sanoista Two Line Element eli kahden rivin viesti.
Tämä on esimerkki paikannussatelliitin lähettämästä viestistä:
ASTRA 2F
1 38778U 12051A 12288.95265372 .00000136 00000-0 00000+0 0 217
2 38778 000.0698 254.6769 0000479 231.1384 284.5280 01.00269150 226
Se on siis itse asiassa vain kaksi riviä. Ja sitä ennen on nimi. Sijaintia ja aikaa ei ole niin helppo saada TLE-viestistä.
Mutta mikä tahansa GPS-vastaanotin voi tehdä tämän. Sillä ei ole väliä, onko se rakennettu puhelimeen vai onko se ammattimaisessa maanmittauslaitteistossa.
GPS-vastaanottimissa on moduuli, joka voi muuntaa tämän TLE-viestin satelliitin tarkaksi sijainniksi.
Sijainnin laskeminen GPS-vastaanottimilla
GPS-vastaanotin voi myös laskea etäisyyden satelliittiin satelliittisignaalin nopeuden ja viestin lähetys- ja vastaanottoaikojen välisen eron perusteella.
Kun vastaanotin vastaanottaa riittävästi satelliittisignaaleja, voidaan määrittää tarkka sijainti.
Alla on kuva, joka selittää tämän yksityiskohtaisemmin, mutta kaksiulotteisesti.
Kun tiedetään kolme kuvassa annettua sijaintia ja kolme kuvassa annettua etäisyyttä, voidaan laskea vastaanottimen sijainti. GPS-vastaanottimen moduuli tekee sitten näin.
Ympyrän sijainnin kaava on:
(x-a)2+(y-b)2=r2
Tässä x ja y merkitsevät sijaintia ympyrässä. Kertoimet a ja b ovat satelliitin sijainti. Ja tekijä r on etäisyys satelliitin sijainnista GPS-vastaanottimeen.
Kun käytössä on kolme satelliitin sijaintia ja etäisyyttä, tätä kaavaa voidaan käyttää sijainnin laskemiseen, kun kyseessä on kaksi ulottuvuutta.
Vain maailma on pallo. Se on siis kolmiulotteinen. Se tarkoittaa, että kaava on mukautettu:
(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=r2
Lisätekijöitä lisätään. Näin ollen sijainnin määrittämiseen tarvitaan vähintään neljä GPS-satelliittisignaalia.
Tärkeää tietää sijainnin laskemisesta GPS:n avulla
Lyhyesti sanottuna GPS-satelliittisignaalit siis vain ilmoittavat, missä satelliitit kulloinkin ovat, ja GPS-vastaanotin tekee itse asiassa vaikean matemaattisen työn: paikannuksen.
On siis tärkeää tietää, että vastaanottimen on vastaanotettava riittävästi satelliittisignaaleja, muuten sijaintia ei voida laskea. Satelliittisignaalit eivät läpäise rakennuksia ja puita. Tämä on otettava huomioon GPS:ää käytettäessä.
Lisäksi on olemassa toinen epävarma tekijä. Laskentaa koskevassa osassa kuvailin, että etäisyys voidaan määrittää tarkasti, koska satelliittisignaalin nopeus tunnetaan. Satelliittisignaalin nopeus kuitenkin vaihtelee.
Tämä johtuu maapallon ilmakehästä. Se muuttuu jatkuvasti. Siksi satelliittisignaalin nopeus ei ole vakio. Se on muuttuva. Siksi GPS ei voi määrittää sijaintia täsmällisesti ilman tarkistusta toisen vastaanottimen sijainnin kanssa kiinteässä pisteessä.
Näin ei tapahdu puhelimen GPS-vastaanottimissa, joten sijainti voi poiketa noin 5-10 metriä.
Maanmittauksessa sijainti kuitenkin korjataan toisen GPS-vastaanottimen sijainnilla kiinteässä pisteessä eli tukiasemalla, ja sen jälkeen sijainti voidaan määrittää tarkasti. Tämä on noin 1 senttimetrin poikkeamaan asti.
Mitä eroa on GPS:n ja GNSS:n välillä?
GPS on siis lyhenne sanoista Global Positioning System (maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä). Mutta tämän termin lisäksi ihmiset käyttävät usein myös termiä GNSS. GNSS tarkoittaa maailmanlaajuista satelliittinavigointijärjestelmää.
Itse asiassa GPS oli alun perin yhdysvaltalainen järjestelmä. Mutta myös muut osapuolet pitivät järjestelmästä ja laukaisivat omia paikannussatelliittejaan.
Venäjä seurasi pian Yhdysvaltoja. Heidän laukaisemiaan satelliitteja ei kutsuttu GPS:ksi. Ne kutsuivat näitä satelliitteja GLONASSiksi.
GLONASS on lyhenne sanoista GLObalnaja NAvigatsionnaja Sputnikovaja Sistema.
Mutta myös Eurooppa on nyt laukaissut paikannussatelliitteja. He kutsuvat näitä satelliitteja GALILEOksi.
Lisäksi Kiina laukaisi paikannussatelliitteja. Ne ovat nimeltään Beidou.
Kaunis puoli tässä on se, että vaikka satelliittikonstellaatioita on siis neljä, monet vastaanottimet voivat vastaanottaa kaikkien näiden satelliittien signaalit ja käyttää niitä sijainnin määrittämiseen.
Ja koska sijainti voidaan määrittää useista satelliittikonstellaatioista eikä vain GPS:stä, puhutaan GNSS:stä. Termi sisältää siis GPS:n lisäksi myös GLONASSin, GALILEOn ja BEIDOUn.
Tämä koskee myös muita paikannussatelliitteja, jos ne joskus laukaistaan.
Kuka hallinnoi GPS-järjestelmää?
GPS-järjestelmän hallinta on melko monimutkaista. Itse asiassa paikannusta varten on jo neljä eri satelliittikonstellaatiota.
Kullakin satelliittiryhmällä on oma ylläpitäjänsä. GPS:n ylläpitäjä on Yhdysvaltain armeija.
Euroopan maailmanlaajuisen satelliittinavigointijärjestelmän virasto hallinnoi eurooppalaisia GALILEO-satelliitteja. GLONASS- ja BEIDOU-satelliitteja hallinnoi kaksi muuta osapuolta.
Paikannussatelliittien käyttäjiä ei siis ole yhtä ainoaa. Niitä on useita. On myös muita osapuolia, joita asia kiinnostaa. Nämä esimerkiksi hallinnoivat viestintäolosuhteita, jotka ovat tärkeitä paikannusjärjestelmän kannalta.
Esimerkiksi National Marine Electronics Association vastaa standardoidusta tavasta, jolla vastaanottimet lähettävät tietoja muihin järjestelmiin. Tämä tapahtuu NMEA:n avulla.
Aiemmin tässä artikkelissa kirjoitin tukiasemien korjauksista. Tämäkin tehdään erillisellä viestintämuodolla. Tämän viestintämuodon on vahvistanut merenkulun radiotekninen toimikunta.
Tukiasemien ja GPS-vastaanottimien välinen viestintä tapahtuu RTCM-viestintäprotokollan avulla.
Kaikilla näillä osapuolilla on merkitystä, ja niillä on oma roolinsa GPS-järjestelmän oman osan hallinnoinnissa. Ilman niitä koko järjestelmä ei toimi kunnolla.
Kuka keksi GPS:n?
GPS on suuri järjestelmä. Eikä itse asiassa ole olemassa yhtä keksijää. Noin neljä ihmistä on erittäin tärkeitä tämän järjestelmän keksijöitä.
Roger L. Easton
Roger L. Easton johti laivaston tutkimuslaboratorion avaruussovellusten osastoa. Hän kehitti useita teknisiä sovelluksia ja teknologioita, jotka mahdollistivat GPS:n käytön.
Kylmän sodan aikana hän työskenteli tutkijana venäläisten satelliittien jäljittämiseksi. Tätä tarkoitusta varten hän kehitti aikapohjaisen navigointikonseptin. Tällä konseptilla voitiin määrittää sijainnit ympyräratojen ja ajan perusteella.
Tämä on edelleen elintärkeää paikannusjärjestelmän kannalta.
Ivan Getting
Ivan Getting on Aerospace Corporationin perustaja. Hän ehdotti Yhdysvaltain puolustusministeriölle kolmiulotteista paikannusjärjestelmää, joka perustui lähetyksen ja saapumisen aikaeroon.
Puolustusministeriö hyväksyi tämän ehdotuksen, mikä johti aloitteeseen GPS-järjestelmän perustamisesta.
Bradford Parkinson
Puolustusministeriön manipuloima ohjelma oli NAVSTAR GPS Joint Program. Ohjelman johdossa oli Bradford Parkinson. Hän toimi tässä tehtävässä vuosina 1972-1978, mikä tekee hänestä ohjelman ensimmäisen johtajan.
Samalla hänestä tuli GPS:n pääarkkitehti järjestelmän suunnittelun, teknisen kehittämisen ja toteuttamisen aikana.
Hän sai mukavan lempinimen tämän vuoksi: GPS:n isä.
Hän totesi kuitenkin rehellisesti käyttäneensä Roger L. Eastonin tietoja ja laskelmia kehitystyössä.
Gladys West
Gladys West oli naispuolinen matemaatikko, joka työskenteli satelliittien tarkan sijainnin määrittämiseksi avaruuskilpailun aikana.
Hänen työnsä on pohjana GPS:n mahdollistavalle geodeettisen maan mallin tarkennetulle laskennalle.
Mitä GPS:n sovelluksia on olemassa?
GPS aloitti sotilaallisena sovelluksena. Järjestelmän avulla ihmiset pystyivät ampumaan ohjuksia tiettyihin kohteisiin.
Paljon on muuttunut sen jälkeen. GPS:ää on lähes mahdotonta kuvitella yhteiskunnassa ilman sitä, ja sitä käytetään monissa asioissa.
Esimerkiksi navigointi. Kun haluat mennä jonnekin, syötät sen puhelimeen tai navigointijärjestelmään, ja navigointi lähettää sinut GPS:n avulla täsmälleen määränpäähän.
Navigointi on kuitenkin paljon laajempaa. GPS-järjestelmiä on myös lentokoneissa ja aluksissa navigointia varten.
Lisäksi GPS:ää käytetään myös itsenäisesti ajavissa ajoneuvoissa. Voit ajatella itseohjautuvia autoja. Ne ovat nyt täydessä kehityksessä.
Maatalousalalla ne ovat kuitenkin jo paljon pidemmällä. Traktorit voivat nyt toimia täysin GPS:n avulla. Tämä säästää työvoimaa ja mahdollistaa paljon tarkemman työn tekemisen.
Lisäksi maanmittaus on sovellus, jota ei pidä unohtaa. Maanmittauksella on valtava merkitys kohteiden, kuten puiden, tallentamisessa. GPS-mittauksen avulla voidaan kuitenkin piirtää suunnitelmia myös maastossa.
Miten työskennellä GPS:n kanssa?
Ihmiset käyttävät siis GPS:ää monilla aloilla. Tärkeä tekijä tässä on vastaanottimien lähettämä yksiselitteinen kieli, jotta koneet tai ohjelmistot voivat käyttää sitä sijaintina. Tämä kieli on NMEA.
NMEA koostuu erilaisista säännöistä. Nämä eri säännöt edustavat GPS-vastaanottimen laskemia tietoja. Tämä voi olla sijainti, mutta myös poikkeama, nopeus ja suunta voidaan ilmoittaa näissä NMEA-säännöissä.
GPS-mittauksessa Apglos Survey Wizard -mittaussovellus käyttää näitä NMEA-sääntöjä, jotta ne olisivat käyttäjille selkeitä ja jotta käyttäjä voisi käyttää niitä mittaussovelluksissa.
Apglos Survey Wizard on tehnyt maanmittauksesta hyvin yksinkertaista, joten kuka tahansa voi tehdä maanmittauksen tämän ohjelmiston avulla.
Ja se on GPS-järjestelmän jatke. Itse asiassa tämä järjestelmä on suunniteltu tarjoamaan yksinkertainen tapa määrittää sijaintisi.
Maanmittausta varten tätä on kehitetty edelleen Apglos Survey Wizardin avulla, jotta tämän ohjelmiston avulla voidaan luoda helpoin maanmittausratkaisu.
Loppupäätelmä aiheesta Mikä on GPS?
Tämä oli kokonainen artikkeli aiheesta Mikä on GPS? Tästä maanmittausaiheesta on paljon kerrottavaa. Toivomme siis, että olet poiminut siitä ainakin muutaman asian ja että voit hyödyntää niitä.
Kaikki tässä artikkelissa kirjoitettu on kuitenkin teoriaa. Jos haluat toteuttaa tämän teorian käytännössä, voit tehdä sen.
Voit todellakin käyttää tätä verkkosivustoa mittausjärjestelmän perustamiseen. kokeile tai osta. Kun teet niin, voit heti soveltaa käytännössä sitä, mitä olet oppinut lukemalla tämän artikkelin. Ja voit nähdä, sopiiko työskentely mittauslaitteidemme kanssa sinulle.
Kun kokeilet tai ostat yhden mittausjärjestelmistämme, saat luonnollisesti lyhyen ja selkeän selityksen, jotta voit heti aloittaa sen käytön.
Jos haluat ensin esittelyn, voit varata sen täältä. Esittelyn tai lyhyen selityksen avulla voit myös esittää erityisiä kysymyksiä tästä aiheesta.
Haluatko ajoittaa esittelyn? Voit tehdä sen whatsin kautta!
