GNSS vs GPS-teknologi: Kend de vigtigste forskelle

Af
Tweet
Share
Share
Pin

GNSS og GPS arbejder hånd i hånd for at forbedre nøjagtigheden og effektiviteten.

Nutidens navigationssystem er blevet en væsentlig del af alles liv. Disse teknologier er meget udbredt i forskellige industrier for at opnå mere nøjagtige aflæsninger.

Moderne navigationsteknologi hjælper ikke kun med at måle afstande og vinkler ideelt, men gør også eksklusiv brug af disse målinger i forskellige industrier.

Kort- og opmålingsindustrien er blandt de første til at bruge GPS-teknologi, som er mere nøjagtig, hurtigere og kræver færre menneskelige ressourcer.

Jordkontrol og droner bruges hyppigt af jordarbejder til at guide arbejdspladser mod større effektivitet og produktivitet.

Selvom satellitnavigation oprindeligt blev brugt til militære applikationer, er brugen af ​​disse teknologier blevet større i nutiden. Det omfatter private og offentlige sektorer på tværs af flere markedssegmenter, såsom byggeri, videnskab og mere.

De fleste af jer kender måske til GPS. Det kan du meget tid, mens du udforsker et ukendt sted. GNSS er dog et mindre brugt udtryk.

I denne artikel vil jeg gøre dig bekendt med GNSS og udforske forskellene mellem GPS og GNSS. Til sidst vil vi diskutere, hvad der er mere fleksibelt, pålideligt og præcist til dit brugssag.

Nu sker det!

Hvad er GNSS?

GNSS står for Global Navigation Satellite System, hvor forskellige lande opererer mange satellitter. Dette gøres for at levere signaler fra rummet og transmittere timing- og positioneringsdata til GNSS-modtagere placeret på Jorden. Modtagerne bruger yderligere disse data til at bestemme din præcise placering.

De mange satellitter, der kredser om Jorden, er kendt som konstellationer; derfor refererer GNSS også til konstellationen af ​​satellitter. Det kan bruges i transport, rumstationer, jernbane, massetransit, vej, maritime, luftfart osv.

Navigation, positionering og timing er afgørende inden for landmåling, nødberedskab, minedrift, præcisionslandbrug, finans, retshåndhævelse, videnskabelig forskning, telekommunikation og mere. Ydeevnen af ​​GNSS kan forbedres ved hjælp af regionale satellitbaserede forstærkningssystemer, såsom European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS).

Eksempler på GNSS: USA’s NAVSTAR GPS, Europas Galileo, Kinas BeiDou Navigation Satellite System og Ruslands Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS).

EGNOS hjælper med at forbedre pålideligheden og nøjagtigheden af ​​GPS-information ved at levere data om integriteten af ​​signalerne og korrigere signalmålingsfejl. Nå, den faktiske præstation vurderes ud fra fire primære kriterier:

  • Nøjagtighed: Det er forskellen mellem den målte hastighed, tid eller position og reel hastighed, tid eller position.
  • Kontinuitet: Det angiver, om et system fungerer uden afbrydelse eller ej.
  • Integritet: Et systems evne til at tilbyde en tærskel for tillid til positioneringsdata og alarm er integritet i denne sammenhæng.
  • Tilgængelighed: Den procentdel af tid, et signal skal bruge for at opfylde kriterier for nøjagtighed, kontinuitet og integritet, er “tilgængelighed” i denne sammenhæng.

GNSS-teknologi har brug for mindst fire satellitter til at beregne din placering gennem komplicerede trilaterationsberegninger. I dag definerer tre segmenter satellitter i rummet.

Disse betragtes som vitale dele af GNSS-teknologi:

  • Rumsegmentet: Rumsegmentet definerer stjernebillederne, der kredser mellem 20.000 og 37.000 km over jordens overflade.
  • Kontrolsegment: Kontrolsegmentet er netværket af dataoverførselsstationer, overvågningsstationer og masterkontrolstationer placeret rundt om i verden.
  • Brugersegment: Brugersegmentet beskriver det udstyr, der modtager signaler fra satellitten og udsender en position baseret på satellitternes orbitale placering og tid.
  Sådan deler du Vudu-biblioteket

Hvad er GPS?

Global Positioning System (GPS) er et radionavigationssystem, der bruges til luft, land og hav til at bestemme den nøjagtige placering, hastighed, tid og mere uanset vejrforholdene.

GPS blev først udviklet i 1978 som en prototype af det amerikanske forsvarsministerium. Den blev fuldstændig operationel i 1993 med en hel konstellation af 24 satellitter.

GPS ejes af den amerikanske regering og drives af US Space Force. Med GPS får ikke kun militære embedsmænd, men også kommercielle eller civile brugere over hele verden gavn. Selvom USA har skabt og styrer GPS’en, er den tilgængelig for alle med en GPS-modtager.

GPS er en type GNSS-teknologi, der leverer tids- og geolokaliseringsdata til GPS-modtageren. Det kræver ikke, at nogen bruger overfører dataene, men fungerer fleksibelt på enhver enhed med en god internetforbindelse.

Inden for teknologi er fremme af nye koncepter en primær prioritet for alle. Så de teknologiske krav til det eksisterende system fører til modernisering af GPS’en. Den implementerer næste generations operationelle kontrolsystem og GPS-blok IIIA-satellitter.

GPS består af tre dele – satellitter, modtagere og jordstationer. Lad os gennemgå hver funktionalitet:

  • Satellitter: Den fungerer som stjerner i stjernebillederne og udsender signaler.
  • Jordstationer: Den bruger radaren til at sikre, at satellitterne er i den position, vi tror, ​​de er.
  • Modtager: Det er en enhed, du kan finde i din telefon, bil osv., som uvægerligt søger signaler fra satellitter. Ydermere bestemmer det, hvor langt du er fra det sted, du ønsker at vide om.

GNSS vs. GPS: Virker

Hvordan virker GNSS?

GNSS varierer i design og alder, men operationen er den samme. Satellitten udsender to bølger i L-båndet, dvs. L1 og L2. Disse bærebølger transmitterer data fra satellitten til Jorden.

GNSS-modtagere består af to dele – en er en antenne, og en anden er en behandlingsenhed. Arbejdsprincippet for begge enheder er ligetil. Antennen modtager signaler fra satellitterne, mens processorenheden registrerer signalerne. Den har brug for mindst fire satellitter til at indsamle nøjagtige oplysninger for at bestemme positionen.

GNSS-satellitter kredser om Jorden hver 11. time, 58 minutter og 2 sekunder. Hver satellit er i stand til at transmittere kodede signaler, der indeholder et stabilt tidsstempel og kredsløbsdetaljer. Signalerne indeholder information, som en modtager har brug for for at beregne satellitternes placeringer og justere i overensstemmelse hermed for nøjagtig positionering.

Modtageren beregner tidsforskellen mellem signalmodtagelsestiden og udsendelsen for at beregne den præcise afstand. Det giver resultater i form af højde, længdegrad og breddegrad.

Hvordan virker GPS?

GPS fungerer gennem en trilaterationsteknik, der indsamler signaler fra satellitter for at give output-placeringsinformation til brugeren. Satellitter, der kredser om Jorden, sender signaler, der skal læses og fortolkes af den GPS-læsbare enhed, der er placeret nær eller på Jordens overflade.

GPS-enheden skal læse signaler fra mindst fire satellitter for at få en nøjagtig placering. Hver satellit kredser om Jorden to gange dagligt og sender et unikt signal, tid og kredsløbsparametre.

  Sådan afsluttes Vi eller Vim Editor

Da en GPS-enhed giver information om afstanden fra satellitten, vil en enkelt satellit ikke være i stand til at give en nøjagtig placering.

Ligesom GNSS-konstellationer omfatter GPS også tre segmenter: rum, kontrol og bruger.

  • Rumsegmentet: Rumsegmentet består af 30+ satellitter i kredsløb, der drives af US Space Force. Disse satellitter kan udsende radiosignaler til at overvåge og kontrollere stationer på Jorden.
  • Kontrolsegment: GPS-kontrolsegmentet omfatter backup, adskillige monitorstationer, dedikerede jordantenner og masterkontrol over hele verden. Dette sikrer, at GPS-satellitter fungerer godt og kredser i den rigtige position.
  • Brugersegment: Brugersegmentet refererer til alle, der er afhængige af GPS-satellitter til at måle position, navigation og tid.

GNSS vs GPS: Fordele og begrænsninger

Fordele ved GNSS

Nu kender vi udtrykket GNSS, som dækker over tre eller flere satellitter fra forskellige lande for at give dig korrekte og nøjagtige oplysninger. Her er nogle af fordelene ved GNSS:

  • Alle globale navigationssystemer er tilgængelige hvert øjeblik. Hvis en ikke arbejder på grund af atmosfæriske forhold, vil en anden hjælpe på samme måde. Derfor giver GNSS mere tilgængelighed og adgang til signalerne til modtagerne.
  • Du får nøjagtige timingdata, som videre bruges til at udvikle IoT-netværk med høj præcision.
  • Da det er en konstellation af satellitter, forbedrer det navigationsløsningen og forbedrer TTFF, hvilket betyder Time to First Fix.
  • Det sparer penge og tid ved at levere placeringsnøjagtighed til din enhed.
  • Du vil få uafbrudt forbindelse overalt, såsom store skove, huler, tæt befolkede steder osv.
  • GNSS-modtagere fjerner automatisk den fejlbehæftede satellit fra navigationslisten for at give dig den bedste løsning.

Begrænsninger af GNSS

Følgende er nogle begrænsninger af GNSS:

  • Forstærkede systemer er nødvendige, hver gang du bruger GNSS-systemer til at understøtte præcisionstilgange.
  • Lodret nøjagtighed er mere end 10 meter.
  • Forstærkede systemer implementeres for at opfylde kravene til tilgængelighed, nøjagtighed, kontinuitet og integritet.
  • Det påvirker flyoperatører, piloter, lufttrafiktjenester, tilsynspersonale osv.
  • Sikkerheden ved navigation afhænger af databasernes nøjagtighed.

Fordele ved GPS

  • Den er ligetil at bruge
  • Lavpris
  • 100% dækning af Jorden
  • På grund af dens nøjagtighed kan du spare brændstof
  • Du kan bruge GPS-teknologi til at finde nærliggende hoteller, tankstationer, butikker osv.
  • Det er nemt at integrere i dine enheder
  • Det giver dig det solide sporingssystem

Begrænsninger af GPS

  • GPS-chippen dræner hele dit batteri i din enhed.
  • Det trænger ikke ind i faste vægge. Det betyder, at brugerne ikke kan bruge teknologien indendørs eller under vandet.
  • Nøjagtigheden afhænger af satellittens signalkvalitet.
  • Positionen varierer, når antallet af satellitter er begrænset.
  • Under geomagnetiske storme eller andre atmosfæriske forhold vil du ikke kunne få adgang til stedet.
  • Landmålingsudstyret har brug for en klar himmel for at modtage signaler.
  • Nogle gange kan unøjagtigheden vise dig en anden ugyldig måde eller placering.

GNSS vs. GPS: Applikationer

Anvendelser af GNSS

GNSS-teknologien blev først udviklet i det 20. århundrede for at hjælpe militært personel. Med tiden finder teknologien vej til mange applikationer:

  • Under fremstillingen er biler udstyret med GNSS, der viser bevægelige kort, placering, retning, hastighed, restauranter i nærheden og mere.
  • Luftnavigationssystemer bruger en bevægelig kortvisning. Den er også forbundet med autopiloten til rutenavigation.
  • Skibe og både bruger GNSS til at lokalisere oceaner, have og søer. Det bruges også i både til selvstyrende gear.
  • Tungt udstyr, der bruges i byggeri, præcisionslandbrug, minedrift osv., bruger GNSS-teknologi til at styre maskiner.
  • Cyklister bruger GNSS i touring og racing.
  • Klatrere, almindelige fodgængere og vandrere bruger denne teknologi til at kende deres position.
  • GNSS-teknologi er også tilgængelig for synshandicappede.
  • Rumfartøjer bruger denne teknologi som et navigationsværktøj.
  Hvad er hardwaredrivere, og hvorfor forårsager de så mange problemer?

Anvendelser af GPS

GPS har mange applikationer over hele kloden. Lad os finde ud af nogle af dem.

  • Luftfartsindustrien bruger GPS til at give passagerer og piloter flyets position i realtid.
  • Marineindustrien leverer nøjagtige navigationsapplikationer til bådkaptajner.
  • Landmænd bruger GPS-modtagere på deres landbrugsudstyr.
  • Opmåling
  • Militær
  • Finansielle tjenesteydelser
  • Telekommunikation
  • Vejledning af tunge køretøjer
  • Sociale aktiviteter
  • Lokalisering af positioner
  • Nærliggende steder
  • Søger skatte
  • Solo rejser

Og så videre.

GNSS vs GPS: Forskelle

Vi kender alle til GPS som det gå-til-værktøj, der hjælper med at finde enhver placering, restaurant, adresse og mere. Du kan endda dele din nuværende eller live placering med andre. Via GPS kan vi få adgang til lokationer, men under enhver interferens i signalet vil du ikke kunne få adgang til placering eller information.

GNSS er et udtryk med lignende operationer som GPS, men med mere fleksibel og pålidelig adgang til lokationerne selv under interferens. Det inkluderer GPS, Baidu, Galileo, GLONASS og andre konstellationssystemer. Det er derfor, det omtales som International Multi-Constellation Satellite System. Du kan sige, at GNSS bruger flere GPS-satellitter fra forskellige lande til at navigere den nøjagtige placering.

Lad os grave dybere ned i de vigtigste forskelle mellem teknologierne baseret på nogle aspekter.

KriterierGNSSGPSOrbital AltitudeDet kombinerer kredsløbshøjden for forskellige satellitter, såsom 19.100 km for GLONASS og 20.200 for GPS. GPS-satellitter flyver langt over jordens overflade i en højde på 20.200 km eller 10.900 sømil med en nøjagtighed på 12 timer. Resultatet får du med præcision på centimeter- eller millimeterniveau. Det giver mindre præcis information, da det kan svinge på grund af atmosfæriske forhold, signalblokering osv. Det registrerer sin præcision ved 4,9 m til 16 fod. OprindelseslandGNSS-systemer inkluderer GPS fra USA, GLONASS fra Rusland, Galileo fra Europa og BeiDou fra Kina. Det er en type GNSS-system, der er udviklet i USA. SatellitterDet har 31 satellitter fra GPS, 24 fra GLONASS, 26 fra Galileo og 48 fra BeiDouDet har 21 satellitter i orbitPeriod Perioden for forskellige navigationssystemer er:
GLONASS: 11 timer og 16 minutter
Galileo: 14 timer og 5 minutter
BeiDou: 12 timer og 38 minutter
NAVIC: 23 timer og 56 minutterDen flyver i cirkulære kredsløb med en periode på 12 timer eller to gange om dagenStatusStatusen for hvert navigationssystem er forskellig, såsom at GLONASS er operationelt, BeiDou har 22 operationssatellitter og mere. GPS’ens status er operationel SignalThe effektniveauet for GNSS er 125 dBm og er forskelligt afhængigt af satellitterne fra forskellige lande. Den er konstant til 125 dBm signalstyrke.

GNSS giver mere nøjagtige data, da det kombinerer de kommende oplysninger fra forskellige satellitter i forskellige lande. På den anden side er GPS den specifikke dataudbyder, der kontrolleres og vedligeholdes af den amerikanske regering.

Konklusion

GPS er en type GNSS, som var det første Global Navigation Satellite System. Generelt bruges GPS ofte til at beskrive et satellitnavigationssystem. Begge er ens med hensyn til deres operationer, men adskiller sig i deres arbejdsstile.

GNSS og GPS bruges på flere områder, hvor du har brug for præcise og kontinuerlige tilgængelige tids- og positionsoplysninger, såsom transport, marinenavigation, mobilkommunikation, landbrug, atletik og mange flere.

Du kan også være interesseret i at kende den bedste GPS-placeringsskiftersoftware til iOS-enheder.