Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ „ИрГТУ“»
Факультет – Физико-технический институт
Кафедра радиотехники
Реферат по теме
GPS-навигаторы
Выполнил:
Студент 1 курса РДБ-11-1
Ищук О.А.
Принял:
Ченский А.Г
Иркутск 201
Содержание
Определение GPS-навигатор…………………………………………………………………3
Устройство…………………………………………………………………………………….4
Классификация GPS-навигаторов:…………………………………………………………..5
Автомобильные навигаторы
Туристические навигаторы
Спортивные навигаторы
Карты в GPS-навигаторах……………………………………………………………..……..6
Определение
GPS-приёмник — радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками группы NAVSTAR. В России с развитием системы ГЛОНАСС начался серийный выпуск ГЛОНАСС-приёмников рядом конструкторских бюро и организаций.
Максимальная точность измерения составляет 3—5 м, а при наличии корректирующего сигнала от наземной станции — до 1 мм (обычно 5—10 мм) на 1 км расстояния между станциями (дифференциальный метод). Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте). Кроме того, при использовании систем SBAS1 и местных систем передачи поправок точность может быть повышена до 1—2 метров по горизонтали
GPS-навигатор — устройство, которое получает сигналы глобальной системы позиционирования2 с целью определения текущего местоположения устройства на Земле. Устройства GPS обеспечивают информацию о широте и долготе, а некоторые могут также вычислить высоту.
Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника используются сигналы как минимум с четырёх спутников
1 Спутниковая система дифференциальной коррекции (англ. SBAS — Space Based Augmentation System). Спутниковые вспомогательные системы поддерживают увеличение точности сигнала за счет использования спутниковой трансляции сообщений. Такие системы обычно состоят из нескольких наземных станций, координаты, расположения которых известны с высокой степенью точности.
2 GPS (англ. Global Positioning System — глобальная система позиционирования) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.
Устройство
Аппаратная часть В GPS-навигаторе присутствуют несколько важных компонентов, от которых во многом зависит точность и качество работы прибора:
GPS чипсет — процессор3, самая важная часть любого навигатора. Процессор обеспечивает работу всего устройства, а также обрабатывает спутниковый сигнал, вычисляя координаты.
GPS-антенна настроена на частоты, на которых передаются данные навигационных спутников.
Дисплей для отображения информации.
Оперативная память4 обеспечивает быстродействие навигатора.
Память BIOS5 обеспечивает связь аппаратной и программной части.
Встроенная Flash-память используется для хранения операционной системы, ПО и пользовательских данных.
Другие элементы платы – GPRS-модуль, Bluetooth модуль, радиоприемник5 и т.д. Наличие этих элементов зависит от архитектуры конкретной модели навигатора.
Разъемы (внешние интерфейсы) – разъем внешнего питания, гнездо для подключения наушников, слоты для карт памяти и SIM-карт. Набор разъемов зависит от особенностей конкретной модели навигатора.
Программная часть
В общем случае программная часть состоит из BIOS, операционной системы, программной оболочки, навигационных программ и дополнительных приложений.
BIOS – микропрограмма, обеспечивающая операционной системе API (Интерфейс программирования приложений)доступа к аппаратуре навигатора.
Операционная система – собственная ОС (как правило, на базе существующих) или ОС стороннего производителя. Наиболее популярная ОС стороннего производителя – Windows CE
Программная оболочка, обеспечивающая удобную работу с программным обеспечением навигатора и содержащая необходимые библиотеки для корректной работы программ.
Навигационная программа – собственная разработка или ПО стороннего производителя. Наиболее популярные навигационные программы сторонних производителей – CityGuide,Навител Навигатор, Автоспутник, ПроГород и другие.
Дополнительные приложения – мультимедийные приложения, игры и другие программы, как правило, предустановленные производителем.
В навигаторах некоторых производителей отдельные элементы программной части могут быть объединены. Например, функции программной оболочки может выполнять операционная система, а дополнительные приложения входить состав навигационной системы.
3Центра́льный процессор (ЦП, или центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно —центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо микросхема — исполнитель машинных инструкций (кода программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
4 Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. Память) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти.
5 BIOS (англ. basic input/output system — «базовая система ввода-вывода») — реализованная в виде микропрограмм часть системногопрограммного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.
6 Радиоприёмник (радиоприёмное устройство) — устройство для приёма электромагнитных волн радиодиапазона (то есть с длиной волны от нескольких тысяч метров до долей миллиметра) с последующим преобразованием содержащейся в них информации к виду, в котором она могла бы быть использована.