|
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.
Vícekanálový přijímač dokáže zpracovávat signál více družic paralelně. Základními metodami jsou [9]:
úhloměrná metoda,
dopplerovská metoda,
interferometrická metoda,
dálkoměrná metoda. Principy určování polohy
Pro určení polohy pomocí družic lze použít několik metod měření. Pro
určení polohy třeba změřit pomocí směrové antény elevační úhel družici. Elevační úhel potom měříme různých časových okamžicích [9]. Princip těchto obvodů popsán
v následujících kapitolách. Body
s konstantním elevačním úhlem tvoří kužel vrcholem místě, kde nachází družice.
Navigační přijímač skládá obvodů pro určení Dopplerova posunu, generátoru
kódu, korektoru generátoru nosné vlny. Pro určení polohy použít i
jedna družice. Dopplerovská metoda
Pro toto měření družice nesmí pohybovat geostacionární dráze.2.2.
Vlivem Dopplerova jevu frekvence přijatého signálu jiná, něž frekvence
signálu vyslaného družicí fv.2. 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. Přestože metody
od sebe velmi liší, pro všechny společné, pro určení polohy třeba znát pozice
družic. Přijímač obsahuje přesný oscilátor. Výhodou oproti jednokanálovým menší počet signálů
z družic každý přijímač tedy vyšší rychlost přesnost určení polohy při nižší ceně
než vícekanálových přijímačů [3]. jsou zpracovány navigačním počítači, který
z nich určí informace poloze, času rychlosti.5
družic.1. Signál oscilátoru je
.
1. Nevýhodou proti
jednokanálovým přijímačům větší počet obvodů vyšší cena.
1. Rozdíl mezi časovými značkami musí být konstantní, tím počet period
vysílaného signálu mezi dvěma značkami vždy stejný. Pokud její
úhlová rychlost byla stejná jako úhlová rychlost bodu povrchu Země, vzhledem
k pozorovateli Zemi nepohybovala tudíž neprojevil Dopplerův posun.
1. Výstupem navigačního počítače jsou navigační zprávy
z družic časová zpoždění signálu.
Pokud změříme elevační úhel více družicím, získáme několik kuželů, které se
protínají bodě, kterého jsme prováděli měření. Hybridní
přijímače mají více navigačních počítačů, ale jejich počet nižší než počet aktivních
družic. Pro
signál každé družice určen jeden navigační počítač.2. Úhloměrná metoda
Úhloměrná metoda patří mezi nejjednodušší metody, ale také nejméně přesné.
Družice vysílají signál konstantní frekvenci časovými značkami okamžicích ti, ti+1,
ti+2… ti+n. Proto každý navigační počítač musí zpracovávat více signálů stejně jako v
případě jednokanálových
