Sistema de posicionament global: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
m neteja i estandardització de codi
m Bot elimina espais sobrants
Línia 6:
El GNSS funciona mitjançant una xarxa de satèl·lits que orbiten al voltant de la terra. Quan es desitja determinar la posició, l'aparell que s'utilitza per a això localitza automàticament com a mínim quatre satèl·lits de la xarxa, dels quals rep uns senyals indicant la posició i el rellotge de cadascun d'ells. Sobre la base d'aquests senyals, l'aparell sincronitza el rellotge del GNSS i calcula el retard dels senyals, és a dir, la distància al satèl·lit. Per "triangulació" calcula la posició en què aquest es troba. La triangulació en el cas del GPS, a diferència del cas 2-D que consisteix a esbrinar l'angle respecte de punts coneguts, es basa a determinar la distància de cada satèl·lit respecte al punt de mesurament. Conegudes les distàncies, es determina fàcilment la pròpia posició relativa respecte als tres satèl·lits. Coneixent a més les coordenades o posició de cadascun d'ells pel senyal que emeten, s'obté la posició absoluta o coordenades reals del punt de mesurament. També s'aconsegueix una exactitud extrema en el rellotge del GNSS, similar a la dels rellotges atòmics que des de terra sincronitzen als satèl·lits.
 
L'antiga [[Unió Soviètica]] té un sistema similar anomenat [[GLONASS]], ara gestionat per la [[Federació Russa]] I que competeix amb el sistema GPS en prestacions, millorant els resultats sobretot als pols, degut a la seva distribució de satèl·lits.
 
Actualment la Xina també està desplegant un sistema GNSS propi, el [[Beidou]], encara no operatiu a tot el planeta (2019).
Línia 15:
 
== Història ==
En la dècada de 1960, el sistema de navegació terrestre OMEGA, basat en la comparació de fase dels senyals emesos a partir de parells d'estacions terrestres, es va convertir en el primer sistema mundial de ràdio de navegació. Les limitacions d'aquests sistemes van impulsar la necessitat d'una solució de navegació més universal amb més precisió.<ref>{{ref-web|autor=Jerry Proc|url=http://www.jproc.ca/hyperbolic/omega.html|títol=Omega|editor=Jproc.ca|consulta= 8 desembre 2009}}</ref>
 
El [[1957]], la [[Unió Soviètica]] va llançar a l'espai el [[satèl·lit artificial]] [[Spútnik I]], monitorat mitjançant l'observació de l'[[efecte Doppler]] del senyal que transmetia, permetia saber la seva posició.<ref name="guier-weiffenbach">{{ref-publicació|cognom1=Guier|nom1=William H.|cognom2=Weiffenbach|nom2=George C.|títol=Genesis of Satellite Navigation|obra=Johns Hopkins APL Technical Digest|volum=19|exemplar=1|pàgines=178–181|any=1997|url=http://www.jhuapl.edu/techdigest/td/td1901/guier.pdf}}</ref> A causa d'aquest fet, es va començar a pensar que, de la mateixa manera, la posició d'un observador podria ser establerta mitjançant l'estudi de la freqüència Doppler d'un senyal transmès per un satèl·lit l'òrbita del qual estigués determinada amb precisió.<ref name="Alexandrow">{{ref-web|url=http://www.darpa.mil/WorkArea/DownloadAsset.aspx?id=2565|títol=The Story of GPS|autor=Catherine Alexandrow|data= abril 2008|deadurl=yes|urlarxiu=https://web.archive.org/web/20130224065525/http://www.darpa.mil/WorkArea/DownloadAsset.aspx?id=2565|dataarxiu= 24 febrer 2013|df=mdy}}</ref>
Línia 121:
[[Fitxer:ConstellationGPS.gif|miniatura|Un exemple visual de la constel·lació GPS en conjunció amb la rotació de la Terra. Observeu com el nombre de satèl·lits visibles en un determinat punt de la superfície de la Terra, en aquest exemple a 45 ° N, canvia amb el temps.]]
 
La posició calculada per un receptor GPS requereix l'instant actual, la posició del satèl·lit i el retard mesurat en el senyal rebut. La precisió depèn de la posició i del retard del senyal.
 
Per a mesurar el retard del senyal, el receptor compara una sèrie de bits (unitat binària) rebuda del satèl·lit amb una versió interna, emprant un [[motor de correlació]], cablejat dins un xip especialitzat, basat en la patent Gronemeyer'216.<ref name="Commission">{{ref-llibre|autor=U.S. International Trade Commission|títol=Certain GPS Chips, Associated Software and Systems, and Products Containing Same, Inv. 337-TA-596|url=http://books.google.cat/books?id=Rr2jFAOKW3oC&pg=PA6&dq=Gps+Correlation+Engine&hl=ca&ei=W7WiTpHhHoSg-AboqsGRBQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CDkQ6AEwAQ#v=onepage&q=Gps%20Correlation%20Engine&f=false|consulta= 22 octubre 2011|editorial=DIANE Publishing|isbn=978-1-4578-1632-1|pàgines=6–}}</ref><ref name="made-in-china">{{ref-llibre|autor=made-in-china.com|títol=GPS Chips: Gps Correlation Engine ( LS4000 )|url=http://www.made-in-china.com/showroom/locsensetechnology/product-detailhWJxnCEOqQLq/China-Gps-Correlation-Engine-LS4000-.html|consulta= 22 octubre 2011|editorial=made-in-china.com}}</ref> Quan es comparen els límits de la sèrie, el hardware pot determinar la diferència fins a un 1% de la durada d'un BIT, o aproximadament 10 nanosegons en el cas del codi C/A. Atès que els senyals GPS es propaguen a la velocitat de la llum, això representa un error de 3 metres. Aquest és l'error mínim possible emprant només el senyal GPS C/A.
 
La precisió de la posició es millora amb un senyal P (Y). En presumir la mateixa precisió d'1% de la durada d'un BIT, el senyal P (Y) d'alta freqüència, resulta en una precisió de més/menys 30 centímetres. Els errors introduïts pel maquinari són una de les vàries raons que perjudiquen la precisió (vegeu la taula: Errors numèrics).