GPS og navigasjonssystem

tema:

Algemeen
Plasseringsbestemmelse
Navigasjonssystem

generelle:
GPS er en forkortelse av Global Positioning System. GPS består av et nettverk av satellitter som går i bane rundt jorden. Disse indikerer fortløpende hvor de befinner seg. GPS-mottakere i navigasjonsutstyr trenger 3 til 8 satellitter for å bestemme posisjon og (reise)retning på jorden med nøyaktig målernøyaktighet.

Posisjonsbestemmelse:
24 satellitter brukes til å posisjonere, gå i bane rundt jorden i en høyde på omtrent 20.000 XNUMX km. Posisjonene til satellittene bestemmes på en slik måte at minst fem satellitter samtidig kan nå samme punkt på jorden.

Et tredimensjonalt rom kan beregnes med minst tre satellitter hvis vi vet avstanden mellom tre faste punkter. Plasseringen bestemmes ved å beregne tiden mellom sending og mottak av signalene. Vi kan beregne avstanden mellom mottakeren og hver satellitt ved å multiplisere tiden med lysets hastighet (300.000 XNUMX km per sekund). Når vi gjør dette med minst tre satellitter, kan vi tegne imaginære linjer til ett felles punkt. En fjerde satellitt øker nøyaktigheten av posisjonering.

Posisjonen vises av mottakeren i lengde- og breddegrader. Ekvator er på 0° og polene er på 90°. Lengdelinjene (meridianene) forbinder polene. Meridianer er imaginære linjer over jorden:

vinkelrett på ekvator;
fra pol til pol.

Jorden er delt inn i 360 grader, som måles fra en nominell meridian. Fra denne nollmeridianen måles avstanden i grader (fra 0° til 180°) henholdsvis østlig lengdegrad og vestlig lengdegrad. En grad (°) kan deles inn i:

maks. 60 minutter (')
og ett minutt på maks 60 sekunder (“).

Sammen med posisjonen i grader i forhold til ekvator (breddegraden) og eventuelt høyden, kan et hvilket som helst sted på jorden angis.

I Amsterdam blir neste posisjon gitt av GPS-mottakeren sikker:

Antall satellitter: 4
N: 52°22'02.8"
O: 4°53'48.7"

Den angitte plasseringen i Amsterdam er omtrent 52° nordlig breddegrad (N) og 4° østlig lengdegrad (E) fra nollmeridianen og ekvator.

Nederland ligger øst for nollmeridianen og nord for ekvator. Ser vi til venstre for nollmeridianen (en del av Frankrike og det meste av Spania) er dette på den nordvestlige halvkule. Under ekvator snakker vi om den sørlige halvkule. Hvis vi slår opp koordinatene til Sør-Afrika (sørøstlig halvkule) og Brasil (sørvestlig halvkule) på Google Maps, ser koordinatene slik ut:

Sør-Afrika koordinerer:

S: 28°21'15.5"
O: 23°53'13.0"

Brasil koordinerer:

S: 4°51'56.4"
B: 51°57'27.7"

Navigasjonssystem:
Bredde- og lengdegradssirklene vises på land- og veikart. Den geografiske plasseringen av hvert sted er kjent. Når GPS-mottakeren i bilen kjenner gjeldende posisjon, kan den sammenlignes med koordinatene til veikartet.

Kjøreretningen og avstanden til destinasjonen beregnes ved hjelp av satellittene og vises på displayet i bilen.

Eksempel: vi ønsker å kjøre fra Dordrecht (Sør-Holland) til Paris.
Koordinatene er som følger:

Dordrecht: 51°48’33.2″N 4°38’53.0″E
Parijs: 48°51’16.8″N 2°20’52.0″E

Plasseringen av destinasjonen og avstanden beregnes basert på koordinatene. Ved å bruke informasjonen i forrige avsnitt kan vi si følgende om koordinatene:

Fra 51 grader nord til 48 grader. Dette er nærmere ekvator, så ruten er sørover;
Fra 4 grader øst til 2 grader: dette er nærmere nollmeridianen, så ruten går mot vest.

Programvaren i navigasjonscomputeren beregner den mest logiske ruten basert på veikartet. Dette tar hensyn til faktorer som: ikke-asfalterte veier, bomveier, fergetjenester osv. Når systemet er koblet til internett tar programvaren også hensyn til trafikkforholdene. Hvis det viser seg at det er forsinkelse på den mest logiske (standard) ruten, vil en alternativ rute bli tilbudt. Dette kan være en lengre strekning, men likevel en rask rute på grunn av gunstige trafikkforhold.