Частоты GPS

Частоты GPS

Частоты GPS относятся к радиосигналам, передаваемым спутниками системы глобального позиционирования в диапазонах L1, L2 и L5. Эти диапазоны принадлежат к спутниковой системе навигации. Система GPS работает путем триангуляции положения по времени, которое требуется сигналу, чтобы добраться от спутника до приемника. Каждый спутник передает свой собственный атомный сигнал времени, который приемник может использовать для расчета своего собственного времени и положения в трех измерениях. В сети GPS постоянно находятся на орбите Земли около 24-32 спутников.

• Частота GPS L1 - Эта частота составляет 157,542 МГц. Она имеет гражданский сигнал и мощность 27,0 дБВт. 95% GPS-приемников используют частоту L1 для целей позиционирования, навигации и синхронизации. Сигнал L1 имеет код C/A, доступный для всех пользователей.
• Частота GPS L2 - Эта частота составляет 122,760 МГц. Она имеет военный/премиальный сигнал с мощностью 30,2 дБВт. Частота L2 используется примерно 5% GPS-устройств. Она помогает преодолеть искажения сигнала. Сигнал L2 имеет код P(Y), доступный только для авторизованных пользователей.
• Частота GPS L3 - Эта частота составляет 138,000 МГц. Она имеет общий сигнал ядерного следа для гражданского использования. Мощность сигнала составляет 25,9 дБВт.
• Частота GPS L4 - Эта частота составляет 137,912 МГц. Это экспериментальная частота, используемая для улучшения ионосферной коррекции.
• Частота GPS L5 - Эта частота составляет 117,975 МГц. Она имеет сигнал для обеспечения безопасности жизнедеятельности с мощностью сигнала 25,5 дБВт. Частота L5 обеспечивает точный и беспрепятственный доступ к высокоточному позиционированию GPS.
• Частота GPS L6 - Эта частота составляет 1278,75 МГц. Это частота, используемая российской навигационной системой ГЛОНАСС.

Функции и возможности

• Чувствительность приемника и частота

  Чувствительность GPS-приемника - это то, насколько хорошо GPS может получать и поддерживать сигнал спутника в различных условиях. Такие факторы, как здания, покров деревьев и горы, могут мешать приему сигнала.

• Частота GPS - одна или несколько

  Многие потребительские GPS-устройства работают только на частоте L1. Более дорогие устройства могут использовать L1 и L2 или даже L1, L2 и L5. Использование нескольких частот GPS помогает уменьшить многолучевые ошибки. Эти ошибки возникают, когда GPS-сигнал отражается от зданий или других крупных объектов, прежде чем достигнет приемника.

• Более высокая цена - большее количество частот

  Чем больше частот использует GPS, тем дороже он будет. GPS-продукты, использующие L1, L2 и L5, относятся к числу самых дорогих. Однако они могут стоить своих инвестиций, если требуется точное позиционирование.

• Другие беспроводные технологии - с поддержкой GPS

  Некоторые модели GPS используют беспроводные технологии для улучшения служб определения местоположения. Эти технологии могут включать Wi-Fi, Bluetooth и сотовые данные. Беспроводные технологии позволяют GPS-приемнику получать информацию о местоположении из источников, отличных от спутников. Устройства с поддержкой Wi-Fi могут использовать точки доступа Wi-Fi в этом районе. GPS-приемники с Bluetooth могут использовать данные от смартфона с поддержкой Bluetooth. Беспроводные технологии могут помочь GPS получить информацию о местоположении в помещении или в других местах с плохим приемом спутникового сигнала.

• Технологии GNSS-приемников

  Существует несколько технологий, используемых для интеграции GNSS с другими системами. К таким технологиям приемников относятся Assisted GNSS, Integrated GNSS и GNSS sensor fusion.

  Assisted GNSS использует сеть, спутник или сотовую систему, чтобы помочь GNSS-приемнику быстрее получить начальную фиксацию. AGNSS полагается на сотовую сеть для получения вспомогательных данных и скорости. Integrated GNSS объединяет GNSS с другими спутниковыми системами для повышения точности, улучшения производительности и расширения возможностей. Примеры включают GNSS, Wi-Fi, Bluetooth и Wi-Fi.LOCATE.

Применение частот GPS

Применения частот GPS зависят от используемого сигнала. Применения включают следующие приложения GPS, использующие сигнал L1:

• Авиация: Пилоты используют GPS для навигации и посадки самолетов. TSA использует GPS для отслеживания самолетов в воздушном пространстве США.
• Морское дело: Капитаны судов используют GPS для навигации по водным путям и избегания суши и других судов. Береговая охрана США использует GPS для отслеживания судов в водах США.
• Военные операции: Войска используют GPS для перемещения по незнакомой местности и определения своего местоположения. Они также используют его для отслеживания военной техники на поле боя.
• Автомобильная промышленность: Водители такси и служб совместного использования автомобилей используют GPS для определения самого быстрого маршрута и постоянного мониторинга местоположения автомобиля. Водители грузовиков используют GPS для своевременной доставки грузов и пребывания в заранее определенных грузовых зонах.
• Персональные мобильные устройства: Мобильные устройства используют GPS для предоставления услуг, основанных на местоположении, с помощью которых пользователи могут использовать карты и приложения навигации для определения самого быстрого маршрута до места назначения. Фитнес-приложения используют его для отслеживания таких видов деятельности на открытом воздухе, как бег и езда на велосипеде.
• Геозонирование: Бизнес может использовать геозонирование для маркетинга вблизи физического местоположения. Они также могут использовать его для отслеживания перемещения сотрудников, чтобы убедиться, что они находятся там, где должны быть. Его также можно использовать для отслеживания активов и оборудования. Когда устройство с частотой GPS пересекает виртуальную границу, оно выйдет из заранее определенной области, и лицо, ответственное за него, будет уведомлено.
• Маркетинг, основанный на местоположении: Бизнес использует его для отправки целевых объявлений и рекламных акций клиентам. Его также можно использовать для отслеживания перемещения клиента внутри магазина, чтобы можно было отправлять соответствующую информацию, когда они находятся рядом с товаром, который собираются купить.

Приложения, использующие сигнал L2, включают:

• Точное сельское хозяйство: Фермеры используют их для вспашки и посадки сельскохозяйственных культур, а также для опрыскивания сельскохозяйственных культур пестицидами. Фермеры могут отслеживать тракторы и другую технику, чтобы убедиться, что они делают это в правильном месте.
• Геодезия и картография: Геодезисты используют GPS для измерения расстояний, а инженеры используют его для строительных проектов, чтобы определить характеристики местности перед строительством. Горнодобывающие компании также используют его, чтобы узнать местоположение природных ресурсов, чтобы их можно было добывать.
• Своевременность: GPS важен для современных систем синхронизации, используемых в финансах, телекоммуникационных сетях, производстве энергии и миллиардах электронных устройств по всему миру. Финансовые системы полагаются на точно скоординированные временные метки, чтобы поддерживать порядок транзакций и предотвращать мошенничество. Телекоммуникационные сети используют синхронизацию по GPS для синхронизации базовых станций для точной передачи сигнала и передачи вызовов, в то время как электросети зависят от синхронизированных временных меток для управления сетью.

Приложения, использующие сигнал L5, следующие:

• Аэрокосмические приложения: Сигнал L5 можно использовать для аэрокосмических приложений, которые необходимо проверить, например, для посадки самолетов в условиях помех и возможности приема сигнала в определенном пространстве.
• Автомобильные приложения: Автомобильное приложение - это приложение, специально разработанное для работы в автомобильной системе, которое часто обеспечивает навигационные, информационно-развлекательные и функции подключения.

Как выбрать правильную частоту GPS

Выбор правильной частоты GPS зависит от приложения и среды.

• Приложения: Для традиционной геодезии и геодезии достаточно частоты L1. Однако для приложений, требующих точного позиционирования и синхронизации, пользователю необходимо использовать многочастотный приемник. Кроме того, для авиационных приложений авиационное приложение может зависеть от частот GPS, принятых авиационной отраслью.
• Среда: Для приложений, где преобладает задержка сигнала или многолучевое распространение, пользователю необходимо выбрать приемник, способный обрабатывать сигналы от других созвездий GNSS в дополнение к GPS. Кроме того, для приложений, требующих высокой точности, им может потребоваться выбрать приемник, способный отслеживать спутник на нужной частоте.
• Бюджет: Стоимость многочастотных приемников выше, чем у одночастотных. Следовательно, пользователю необходимо учитывать стоимость и убедиться, что выбранный приемник соответствует требованиям приложения.
• Возможности обработки: Многочастотные GPS-устройства предлагают лучшие возможности позиционирования. Им необходимо учитывать возможности многопроцессорной обработки для многочастотных GNSS-спутников.
• Поддержка постпроцессинга: Если приложение включает постпроцессинг данных GNSS для получения окончательного решения о позиционировании, покупателю необходимо убедиться, что выбранное оборудование поддерживает необходимое программное обеспечение для постпроцессинга.

Часто задаваемые вопросы

В: Работает ли GPS без интернета?

О: Да, работает. Как правило, GPS-устройства могут получать доступ к картам в автономном режиме. Приложения могут загружать карты в автономном режиме и полагаться на сигналы GPS для работы.

В: Какой GPS самый точный?

О: ГЛОНАСС, российская система, по точности аналогична американской GPS. Он предоставляет сопоставимую информацию о времени и позиционировании для различных приложений.

В: Как узнать, какие частоты GPS поддерживает мой приемник?

О: Производители обычно указывают частоты GPS, используемые устройством, в руководстве пользователя или в сведениях о продукте. Можно также проверить веб-сайт продукта или связаться с отделом поддержки клиентов.

В: Могут ли GPS-сигналы достигать подземного пространства?

О: Нет, не могут. GPS не работает под землей, потому что нет открытого неба для приема спутниковых сигналов. Поэтому устройство не может определить местоположение пользователя или предоставить навигационные услуги.

В: Улучшает ли GPS-антенна точность?

О: Да, улучшает. Хорошая GPS-антенна может значительно повысить точность, надежность и общую производительность приема GPS.