09/25/2022

Tehnologia GNSS vs GPS: cunoașteți diferențele cheie

GNSS și GPS lucrează mână în mână pentru a îmbunătăți acuratețea și eficiența.

Sistemul de navigație de astăzi a devenit o parte esențială a vieții tuturor. Aceste tehnologii sunt utilizate pe scară largă în diferite industrii pentru a obține citiri mai precise.

Tehnologia modernă de navigație nu numai că ajută la măsurarea distanțelor și a unghiurilor în mod ideal, dar face și uz exclusiv de aceste măsurători în diverse industrii.

Industriile de cartografiere și topografie sunt printre primele care utilizează tehnologia GPS, care este mai precisă, mai rapidă și necesită mai puține resurse umane.

Controlul la sol și dronele sunt utilizate frecvent de companiile de terasament pentru a ghida șantierele către o eficiență și productivitate mai mari.

Deși navigația prin satelit a fost folosită inițial pentru aplicații militare, cazurile de utilizare ale acestor tehnologii au devenit mai mari în prezent. Include sectoarele private și publice din mai multe segmente de piață, cum ar fi construcții, știință și multe altele.

Majoritatea dintre voi s-ar putea să fiți familiarizați cu GPS-ul. Vă poate petrece timp semnificativ în timp ce explorați un loc necunoscut. Cu toate acestea, GNSS este un termen mai puțin utilizat.

În acest articol, vă voi familiariza cu GNSS și voi explora diferențele dintre GPS și GNSS. La final, vom discuta care este mai flexibil, mai fiabil și mai precis pentru cazul dvs. de utilizare.

Începem!

Ce este GNSS?

GNSS înseamnă Global Navigation Satellite System, în care diferite țări operează mulți sateliți. Acest lucru se face pentru a furniza semnale din spațiu și pentru a transmite date de sincronizare și poziționare către receptoarele GNSS situate pe Pământ. Receptoarele folosesc în continuare aceste date pentru a determina locația dvs. precisă.

Multiplii sateliți care orbitează Pământul sunt cunoscuți sub numele de constelații; prin urmare, GNSS se referă și la constelația de sateliți. Poate fi folosit în transporturi, stații spațiale, feroviar, transport în masă, rutier, maritim, aviație etc.

Navigarea, poziționarea și sincronizarea sunt esențiale în topografia terenurilor, răspunsul în caz de urgență, minerit, agricultura de precizie, finanțe, aplicarea legii, cercetare științifică, telecomunicații și multe altele. Performanța GNSS poate fi îmbunătățită folosind sisteme regionale de creștere bazate pe satelit, cum ar fi Serviciul european de suprapunere de navigație geostaționară (EGNOS).

Exemple de GNSS: GPS NAVSTAR din SUA, Galileo din Europa, sistemul de navigație prin satelit BeiDou din China și Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) din Rusia.

EGNOS ajută la îmbunătățirea fiabilității și acurateței informațiilor GPS prin furnizarea de date despre integritatea semnalelor și prin corectarea erorilor de măsurare a semnalului. Ei bine, performanța reală este evaluată prin intermediul a patru criterii principale:

  • Precizie: este diferența dintre viteza, timpul sau poziția măsurate și viteza, timpul sau poziția reală.
  • Continuitate: semnifică dacă un sistem funcționează sau nu fără nicio întrerupere.
  • Integritate: Capacitatea unui sistem de a oferi un prag de încredere în datele de poziționare și alarmă este integritatea în acest context.
  • Disponibilitate: procentul de timp de care un semnal are nevoie pentru a îndeplini criteriile de acuratețe, continuitate și integritate este „disponibilitate” în acest context.

Tehnologia GNSS are nevoie de cel puțin patru sateliți pentru a vă calcula locația prin calcule complicate de trilaterație. În zilele noastre, trei segmente definesc sateliții în spațiu.

Acestea sunt considerate părți vitale ale tehnologiei GNSS:

  • Segmentul spațial: Segmentul spațial definește constelațiile care orbitează între 20.000 și 37.000 km deasupra suprafeței Pământului.
  • Segmentul de control: Segmentul de control este rețeaua de stații de încărcare a datelor, stații de monitorizare și stații de control principale situate pe tot globul.
  • Segment de utilizator: Segmentul de utilizator descrie echipamentul care primește semnale de la satelit și emite o poziție bazată pe locația orbitală a sateliților și timp.
  4 motive pentru care ar trebui să înveți să codificați

Ce este GPS-ul?

Sistemul de poziționare globală (GPS) este un sistem de navigație radio utilizat pe aer, pe uscat și pe mare pentru a determina locația exactă, viteza, timpul și multe altele, indiferent de condițiile meteorologice.

GPS-ul a fost dezvoltat pentru prima dată în 1978 ca prototip de către Departamentul de Apărare al SUA. A devenit complet operațional în 1993 cu o întreagă constelație de 24 de sateliți.

GPS este deținut de guvernul Statelor Unite și este operat de Forța Spațială a SUA. Cu GPS, beneficiază nu numai oficialii militari, ci și utilizatorii comerciali sau civili din întreaga lume. Deși SUA au creat și controlează GPS-ul, acesta este accesibil tuturor celor care au un receptor GPS.

GPS este un tip de tehnologie GNSS care furnizează date de timp și de localizare geografică receptorului GPS. Nu necesită niciun utilizator să transmită datele, dar funcționează flexibil pe orice dispozitiv cu o conexiune bună la internet.

În tehnologie, promovarea noilor concepte este o prioritate primordială pentru toată lumea. Deci, cerințele tehnologice asupra sistemului existent duc la modernizarea GPS-ului. Implementează sistemul de control operațional de ultimă generație și sateliții bloc IIIA GPS.

GPS-ul cuprinde trei părți – sateliți, receptori și stații terestre. Să trecem prin funcționalitățile fiecăruia:

  • Sateliți: acționează ca stelele din constelații și trimite semnale.
  • Stații terestre: folosește radarul pentru a se asigura că sateliții sunt în poziția pe care o credem.
  • Receptor: Este un dispozitiv pe care îl puteți găsi în telefon, mașină etc., care caută invariabil semnale de la sateliți. În plus, determină cât de departe vă aflați de locația despre care doriți să aflați.

GNSS vs. GPS: Funcționează

Cum funcționează GNSS?

GNSS variază ca design și vechime, dar funcționarea este aceeași. Satelitul transmite două unde în banda L, adică L1 și L2. Aceste unde purtătoare transmit date de la satelit către Pământ.

Receptoarele GNSS constau din două părți – una este o antenă, iar alta este o unitate de procesare. Principiul de funcționare al ambelor unități este simplu. Antena primește semnale de la sateliți în timp ce unitatea de procesare le simte. Are nevoie de cel puțin patru sateliți pentru a colecta informații precise pentru a determina poziția.

Sateliții GNSS orbitează Pământul la fiecare 11 ore, 58 de minute și 2 secunde. Fiecare satelit este capabil să transmită semnale codificate care conțin un marcaj de timp stabil și detalii despre orbită. Semnalele conțin informații de care un receptor are nevoie pentru a calcula locațiile sateliților și pentru a ajusta în consecință pentru o poziționare precisă.

Receptorul calculează diferența de timp dintre timpul de recepție a semnalului și transmisia pentru a calcula distanța precisă. Oferă rezultate sub formă de înălțime, longitudine și latitudine.

Cum funcționează GPS-ul?

GPS funcționează printr-o tehnică de trilaterare care colectează semnale de la sateliți pentru a oferi utilizatorului informații despre locație. Sateliții care orbitează Pământul trimit semnale pentru a fi citite și interpretate de dispozitivul care poate fi citit prin GPS situat în apropierea sau pe suprafața Pământului.

Dispozitivul GPS trebuie să citească semnalele de la cel puțin patru sateliți pentru o locație precisă. Fiecare satelit înconjoară Pământul de două ori pe zi și trimite un semnal unic, timp și parametri orbitali.

Deoarece un dispozitiv GPS oferă informații despre distanța față de satelit, un singur satelit nu va fi capabil să ofere o locație precisă.

La fel ca constelațiile GNSS, GPS include și trei segmente: spațiu, control și utilizator.

  • Segmentul spațial: Segmentul spațial este format din peste 30 de sateliți pe orbită operați de Forțele Spațiale SUA. Acești sateliți pot transmite semnale radio pentru a monitoriza și controla stațiile de pe Pământ.
  • Segmentul de control: Segmentul de control GPS include backup, mai multe stații de monitorizare, antene la sol dedicate și control principal la nivel mondial. Acest lucru asigură că sateliții GPS funcționează bine și orbitează în poziția corectă.
  • Segment de utilizator: segmentul de utilizator se referă la toți cei care se bazează pe sateliții GPS pentru a măsura poziția, navigația și timpul.
  Cum să verificați dacă există paranteze valide în Python

GNSS vs GPS: Avantaje și limitări

Avantajele GNSS

Acum, cunoaștem termenul GNSS, care acoperă trei sau mai mulți sateliți din țări diferite pentru a vă oferi informații corecte și precise. Iată câteva dintre beneficiile GNSS:

  • Toate sistemele globale de navigație sunt disponibile în fiecare moment. Dacă unul nu funcționează din cauza condițiilor atmosferice, altul va ajuta în același mod. Prin urmare, GNSS oferă mai multă disponibilitate și acces la semnale către receptoare.
  • Veți obține date precise de sincronizare care sunt utilizate în continuare pentru a dezvolta o rețea IoT de înaltă precizie.
  • Deoarece este o constelație de sateliți, îmbunătățește soluția de navigare, îmbunătățind TTFF, ceea ce înseamnă Time to First Fix.
  • Economisește bani și timp prin furnizarea de precizie a locației pe dispozitivul tău.
  • Veți obține conectivitate neîntreruptă în fiecare locație, cum ar fi păduri vaste, peșteri, locuri dens populate etc.
  • Receptoarele GNSS elimină automat satelitul eșuat din lista de navigare pentru a vă oferi cea mai bună soluție.

Limitările GNSS

Iată câteva limitări ale GNSS:

  • Sunt necesare sisteme îmbunătățite de fiecare dată când utilizați sisteme GNSS pentru a sprijini abordări de precizie.
  • Precizia verticală este mai mare de 10 metri.
  • Sistemele îmbunătățite sunt implementate pentru a îndeplini cerințele de disponibilitate, acuratețe, continuitate și integritate.
  • Afectează operatorii de aeronave, piloții, serviciile de trafic aerian, personalul de reglementare etc.
  • Siguranța navigației depinde de acuratețea bazelor de date.

Avantajele GPS-ului

  • Este simplu de utilizat
  • Cost scăzut
  • Acoperire 100% a Pământului
  • Datorită preciziei sale, puteți economisi combustibil
  • Puteți utiliza tehnologia GPS pentru a găsi hoteluri, benzinării, magazine etc.
  • Este ușor de integrat în dispozitivele dvs
  • Vă oferă un sistem solid de urmărire

Limitările GPS-ului

  • Cipul GPS consumă toată bateria din dispozitiv.
  • Nu pătrunde în pereții solidi. Aceasta înseamnă că utilizatorii nu pot folosi tehnologia în interior sau sub apă.
  • Precizia depinde de calitatea semnalului satelitului.
  • Poziția variază atunci când numărul de sateliți este limitat.
  • În timpul furtunilor geomagnetice sau a altor condiții atmosferice, nu veți putea accesa locația.
  • Echipamentul de topografie are nevoie de o vedere clară a cerului pentru a primi semnale.
  • Uneori, inexactitatea vă poate arăta o altă cale sau locație nevalidă.

GNSS vs. GPS: Aplicații

Aplicații ale GNSS

Tehnologia GNSS a fost dezvoltată pentru prima dată în secolul al XX-lea pentru a ajuta personalul militar. Cu timpul, tehnologia își găsește drumul spre multe aplicații:

  • În timpul producției, automobilele sunt echipate cu GNSS care afișează hărți în mișcare, locația, direcția, viteza, restaurantele din apropiere și multe altele.
  • Sistemele de navigație aeriană utilizează un afișaj în mișcare a hărții. De asemenea, este conectat la pilotul automat pentru navigarea pe rută.
  • Navele și bărcile folosesc GNSS pentru a localiza oceanele, mările și lacurile. Este, de asemenea, folosit în bărci pentru echipamentul de autoguianță.
  • Echipamentele grele folosite în construcții, agricultura de precizie, minerit etc., utilizează tehnologia GNSS pentru a ghida mașinile.
  • Bicicliștii folosesc GNSS în turnee și curse.
  • Alpiniștii, pietonii obișnuiți și drumeții folosesc această tehnologie pentru a-și cunoaște poziția.
  • Tehnologia GNSS este disponibilă și pentru persoanele cu deficiențe de vedere.
  • Navele spațiale folosesc această tehnologie ca instrument de navigație.

Aplicații ale GPS-ului

GPS are multe aplicații pe tot globul. Să aflăm câteva dintre ele.

  • Industria aviației folosește GPS-ul pentru a oferi pasagerilor și piloților poziția în timp real a aeronavei.
  • Industriile maritime oferă căpitanilor de bărci aplicații precise de navigație.
  • Fermierii folosesc receptori GPS pe echipamentele lor agricole.
  • Topografie
  • Militar
  • Servicii financiare
  • Telecomunicatii
  • Ghidarea vehiculelor grele
  • Activități sociale
  • Localizarea pozițiilor
  • Locuri din apropiere
  • Căutând comori
  • Călătorii solo
  Cum să verificați dacă altcineva vă folosește contul Gmail

Si asa mai departe.

GNSS vs GPS: diferențe

Știm cu toții despre GPS-ul ca instrument de bază care ajută la găsirea oricărei locații, restaurant, adresă și multe altele. Puteți chiar să partajați locația dvs. prezentă sau live cu alții. Prin GPS, putem accesa locații, dar în timpul oricărei interferențe în semnal, nu veți putea accesa locația sau informațiile.

GNSS este un termen cu operațiuni similare cu GPS-ul, dar cu acces mai flexibil și mai fiabil la locații chiar și în timpul interferențelor. Include GPS, Baidu, Galileo, GLONASS și alte sisteme de constelații. De aceea este denumit Sistemul Internațional de Sateliți Multi-Constellation. Puteți spune că GNSS utilizează mai mulți sateliți GPS din diferite țări pentru a naviga în locația exactă.

Să cercetăm mai profund principalele diferențe dintre tehnologii pe baza unor aspecte.

CriteriiGNSSGPSOAltitudine orbitalăCombină altitudinea orbitală a diverșilor sateliți, cum ar fi 19.100 km pentru GLONASS și 20.200 pentru GPS. Sateliții GPS zboară mult deasupra suprafeței Pământului la o altitudine de 20.200 km sau 10.900 de mile marine cu o perioadă de 12 ore de informații precise. Oferă informații mai precise. Rezultatul pe care îl veți obține cu precizie la nivel de centimetru sau milimetru. Oferă informații mai puțin precise, deoarece pot fluctua din cauza condițiilor atmosferice, blocării semnalului etc. Își înregistrează precizia la 4,9 m până la 16 ft. Sistemele Țară de origine GNSS includ GPS de la SUA, GLONASS din Rusia, Galileo din Europa și BeiDou din China Este un tip de sistem GNSS care a fost dezvoltat în SUA. Sateliți Are 31 de sateliți de la GPS, 24 de la GLONASS, 26 de la Galileo și 48 de la BeiDou. Are 21 de sateliți în orbitPeriodPerioada diferitelor sisteme de navigație este:
GLONASS: 11 ore și 16 minute
Galileo: 14 ore și 5 minute
BeiDou: 12 ore și 38 de minute
NAVIC: 23 de ore și 56 de minute Zboară pe orbite circulare cu o perioadă de 12 ore sau de două ori pe zi StareStarea fiecărui sistem de navigație diferă, cum ar fi GLONASS este operațional, BeiDou are 22 de sateliți de operațiuni și mai mult. Starea GPS-ului este operațională SemnalThe nivelul de putere al GNSS este de 125 dBm și diferă în funcție de sateliții din diferite țări. Este constantă la 125 dBm puterea semnalului.

GNSS oferă date mai precise, deoarece combină informațiile primite de la diferiți sateliți din diferite țări. Pe de altă parte, GPS este furnizorul de date specific controlat și întreținut de guvernul SUA.

Concluzie

GPS este un tip de GNSS care a fost primul sistem global de navigație prin satelit. În general, GPS-ul este adesea folosit pentru a descrie un sistem de navigație prin satelit. Ambele sunt aceleași în ceea ce privește operațiunile lor, dar diferă în ceea ce privește stilul lor de lucru.

GNSS și GPS sunt folosite în mai multe domenii în care aveți nevoie de informații precise și continue disponibile despre timp și poziție, cum ar fi transport, navigație maritimă, comunicații mobile, agricultură, atletism și multe altele.

Ați putea fi, de asemenea, interesat să cunoașteți cel mai bun software de schimbare a locației GPS pentru dispozitivele iOS.

x