|
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.
Úhloměrná metoda
Úhloměrná metoda patří mezi nejjednodušší metody, ale také nejméně přesné. Body
s konstantním elevačním úhlem tvoří kužel vrcholem místě, kde nachází družice.2.1. jsou zpracovány navigačním počítači, který
z nich určí informace poloze, času rychlosti. Hybridní
přijímače mají více navigačních počítačů, ale jejich počet nižší než počet aktivních
družic. Výstupem navigačního počítače jsou navigační zprávy
z družic časová zpoždění signálu. Pro
určení polohy třeba změřit pomocí směrové antény elevační úhel družici.
1. Princip těchto obvodů popsán
v následujících kapitolách.2.
Pokud změříme elevační úhel více družicím, získáme několik kuželů, které se
protínají bodě, kterého jsme prováděli měření. Pro určení polohy použít i
jedna družice. Vícekanálový přijímač dokáže zpracovávat signál více družic paralelně.
1. 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. Základními metodami jsou [9]:
úhloměrná metoda,
dopplerovská metoda,
interferometrická metoda,
dálkoměrná metoda.
Navigační přijímač skládá obvodů pro určení Dopplerova posunu, generátoru
kódu, korektoru generátoru nosné vlny.2. Pokud její
úhlová rychlost byla stejná jako úhlová rychlost bodu povrchu Země, vzhledem
k pozorovateli Zemi nepohybovala tudíž neprojevil Dopplerův posun. Principy určování polohy
Pro určení polohy pomocí družic lze použít několik metod měření. Signál oscilátoru je
.5
družic. Nevýhodou proti
jednokanálovým přijímačům větší počet obvodů vyšší cena.
Družice vysílají signál konstantní frekvenci časovými značkami okamžicích ti, ti+1,
ti+2… ti+n. Přestože metody
od sebe velmi liší, pro všechny společné, pro určení polohy třeba znát pozice
družic. Proto každý navigační počítač musí zpracovávat více signálů stejně jako v
případě jednokanálových. Výhodou oproti jednokanálovým menší počet signálů
z družic každý přijímač tedy vyšší rychlost přesnost určení polohy při nižší ceně
než vícekanálových přijímačů [3]. Přijímač obsahuje přesný oscilátor.2. Rozdíl mezi časovými značkami musí být konstantní, tím počet period
vysílaného signálu mezi dvěma značkami vždy stejný.
Vlivem Dopplerova jevu frekvence přijatého signálu jiná, něž frekvence
signálu vyslaného družicí fv. Elevační úhel potom měříme různých časových okamžicích [9]. Dopplerovská metoda
Pro toto měření družice nesmí pohybovat geostacionární dráze. Pro
signál každé družice určen jeden navigační počítač.
1
