|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Práce se zabývá principem satelitní navigace. Přibližuje problematiku určení polohy a nadmořské výšky na povrchu Země. Obsahuje rozbor navigačních zpráv a způsob zpracování navigačních signálů v GPS přijímačích. Dále jsou popsány návrh a realizace emulátoru navigačního signálu systému GPS v prostředí Matlab. Ten slouží kegenerování kompletních navigačních zpráv, které je možné vysílat pomocí univerzálního softwarového rádia. V poslední části práce je proveden rozbor těchto signálů zachycených pomocí druhého softwarového rádia.
Základními metodami jsou [9]:
úhloměrná metoda,
dopplerovská metoda,
interferometrická metoda,
dálkoměrná metoda. Pro
určení polohy třeba změřit pomocí směrové antény elevační úhel družici. Proto každý navigační počítač musí zpracovávat více signálů stejně jako v
případě jednokanálových.1.
1. Přestože metody
od sebe velmi liší, pro všechny společné, pro určení polohy třeba znát pozice
družic. Vícekanálový přijímač dokáže zpracovávat signál více družic paralelně. Elevační úhel potom měříme různých časových okamžicích [9]. Výstupem navigačního počítače jsou navigační zprávy
z družic časová zpoždění signálu. Úhloměrná metoda
Úhloměrná metoda patří mezi nejjednodušší metody, ale také nejméně přesné.2. Body
s konstantním elevačním úhlem tvoří kužel vrcholem místě, kde nachází družice.
Družice vysílají signál konstantní frekvenci časovými značkami okamžicích ti, ti+1,
ti+2… ti+n. Pro určení polohy použít i
jedna družice. Přijímač obsahuje přesný oscilátor.2. Pro
signál každé družice určen jeden navigační počítač. Dopplerovská metoda
Pro toto měření družice nesmí pohybovat geostacionární dráze.
Navigační přijímač skládá obvodů pro určení Dopplerova posunu, generátoru
kódu, korektoru generátoru nosné vlny. Signál oscilátoru je
. Nevýhodou proti
jednokanálovým přijímačům větší počet obvodů vyšší cena. Principy určování polohy
Pro určení polohy pomocí družic lze použít několik metod měření.5
družic. Pokud její
úhlová rychlost byla stejná jako úhlová rychlost bodu povrchu Země, vzhledem
k pozorovateli Zemi nepohybovala tudíž neprojevil Dopplerův posun. Hybridní
přijímače mají více navigačních počítačů, ale jejich počet nižší než počet aktivních
družic. Potřebují však nižší čas
pro vyhledání družic získání polohy, mají vyšší přesnost, především pohybu nebo
v místech horším příjmem, kde může docházet ztrátě signálu družic. Princip těchto obvodů popsán
v následujících kapitolách.
Pokud změříme elevační úhel více družicím, získáme několik kuželů, které se
protínají bodě, kterého jsme prováděli měření.
Vlivem Dopplerova jevu frekvence přijatého signálu jiná, něž frekvence
signálu vyslaného družicí fv.2. Rozdíl mezi časovými značkami musí být konstantní, tím počet period
vysílaného signálu mezi dvěma značkami vždy stejný. Výhodou oproti jednokanálovým menší počet signálů
z družic každý přijímač tedy vyšší rychlost přesnost určení polohy při nižší ceně
než vícekanálových přijímačů [3].2. jsou zpracovány navigačním počítači, který
z nich určí informace poloze, času rychlosti.
1.
1
