Монтаж крупных серий печатной платы GPS

GPS относится к глобальной системе позиционирования.

Он может обеспечить точное позиционирование, измерение скорости и высокоточное стандартное время для большей части земной поверхности (98%), а также может удовлетворить военных пользователей, находящихся в любом месте на земле или в околоземном пространстве, для непрерывного и точного определения трехмерного положения, трехмерный Для спорта и времени, гражданский GPS также может достичь точности позиционирования около десяти метров.

Обзор

Определение

Глобальная система позиционирования (GPS) — это система космической спутниковой навигации и позиционирования нового поколения, совместно разработанная армией, военно-морским флотом и военно-воздушными силами США в 1970-х годах. Его основная цель состоит в том, чтобы предоставлять всепогодные и глобальные навигационные услуги в режиме реального времени для трех основных областей земли, моря и воздуха, а также использовать их для некоторых военных целей, таких как сбор разведданных, мониторинг ядерных взрывов и связь в чрезвычайных ситуациях. Это важная часть стратегии глобального доминирования США. Это спутниковая система, состоящая из 24 спутников, покрывающих земной шар. Эта система может гарантировать, что в любое время в любой точке Земли можно будет наблюдать четыре спутника одновременно, чтобы гарантировать, что спутник может собирать данные о широте, долготе и высоте точки наблюдения и реализовывать такие функции, как навигация, позиционирование и синхронизация.

Введение

GPS может обеспечивать такие функции, как позиционирование автомобиля, защиту от кражи, ограбления, мониторинг маршрута движения и команду вызова. Для реализации всех вышеперечисленных функций необходимо наличие трех элементов GPS-терминала, сети передачи и платформы мониторинга.

Принцип работы

Принцип позиционирования

Основной принцип навигационной системы GPS заключается в измерении расстояния между известным спутником и приемником пользователя, а затем интегрировании данных нескольких спутников для определения конкретного положения приемника. Для этого положение спутника можно найти в эфемеридах спутника по времени, зафиксированному бортовыми часами. Расстояние от пользователя до спутника определяется путем регистрации времени, необходимого спутниковому сигналу для распространения до пользователя. А затем умножая на скорость света (из-за интерференции атмосферной ионосферы это расстояние не является реальным расстоянием между пользователем и спутником,но псевдодальность (PR): Когда спутник GPS работает нормально, он будет непрерывно передавать навигационные сообщения с псевдослучайными кодами (называемыми псевдокодами), состоящими из двоичных символов 1 и 0. Система GPS использует два типа псевдокодов: код C/A для гражданского использования и код P(Y) для военного использования. Частота кода C/A составляет 1,023 MHz, период повторения составляет 1 миллисекунду, а интервал между кодами составляет 1 микросекунду, что эквивалентно 300m; частота кода P составляет 10,23MHz, а период повторения составляет 266,4 дня. Интервал кода составляет 0,1 микросекунды, что эквивалентно 30m. Код Y формируется на основе кода P, который обладает большей конфиденциальностью. Навигационное сообщение включает эфемериды спутника, рабочий статус, поправку часов, поправку на ионосферную задержку, поправку на атмосферную рефракцию и другую информацию. Он демодулируется из спутникового сигнала и передается на несущей частоте с модуляцией 50 бит/с. Каждый основной кадр навигационного сообщения содержит 5 подкадров, и каждый кадр имеет длину 6 с. Первые три кадра имеют по 10 кодов каждый; Он повторяется каждые 30 секунд и обновляется каждый час. Последние два фрейма в сумме 15000b. Содержимое навигационного сообщения в основном включает код телеметрии, код преобразования и блоки данных 1, 2 и 3, наиболее важными из которых являются эфемеридные данные. Когда пользователь получает навигационное сообщение, извлекает время спутника и сравнивает его со своими собственными часами, чтобы узнать расстояние между спутником и пользователем,

а затем использовать данные спутниковых эфемерид в навигационном сообщении для расчета положения спутника при запуске сообщения, можно узнать положение пользователя, скорость и другую информацию в геодезической системе координат WGS-84.

Видно, что роль спутниковой части навигационной системы GPS заключается в непрерывной передаче навигационных сообщений. Однако, поскольку часы, используемые приемником пользователя, и бортовые часы спутника не всегда могут быть синхронизированы, кроме трехмерных координат пользователя x, y, z, в качестве неизвестного необходимо ввести Δt, представляющую собой разницу во времени между спутником и приемником. Затем используйте 4 уравнения, чтобы решить эти 4 неизвестных. Поэтому, если вы хотите знать, где находится приемник, вы должны иметь возможность принимать сигналы как минимум с 4 спутников.

Приемник GPS может получать информацию о времени с точностью до наносекундного уровня, которую можно использовать для хронометража; прогнозные эфемериды, используемые для предсказания приблизительного положения спутника в ближайшие несколько месяцев; широковещательные эфемериды, используемые для расчета координат спутников, необходимых для позиционирования, точность от нескольких метров до десятков метров (различна для каждого спутника и меняется в любое время); и системная информация GPS, такая как статус спутника и т. д.

Расстояние от спутника до приемника можно получить путем измерения кода приемником GPS. Поскольку он содержит погрешность спутниковых часов приемника и погрешность атмосферного распространения, он называется псевдодальностью. Псевдодальность, измеренная кодом CA, называется псевдодальностью кода CA, а точность составляет около 20 метров. Псевдодальность, измеренная P-кодом, называется псевдодальностью P-кода, а точность составляет около 2 метров.

Приемник GPS декодирует принятый спутниковый сигнал или использует другие методы для удаления информации, модулированной на несущей, после чего несущую можно восстановить. Строго говоря, фазу несущей следует называть фазой биений несущей, которая представляет собой разность между фазой несущей принимаемого спутникового сигнала, подверженного доплеровскому сдвигу частоты, и фазой сигнала, генерируемого локальными колебаниями приемника. Как правило, он измеряется в момент времени, определяемый часами приемника и значение изменения фазы можно записать, отслеживая спутниковый сигнал, но начальное значение фазы приемника и спутникового генератора в начале наблюдения неизвестно, сначала также неизвестна целая фаза первой эпохи, то есть целочисленная неоднозначность, которая может быть решена только как параметр при обработке данных. Точность значения фазового наблюдения достигает миллиметров, но предпосылка состоит в том, чтобы устранить неоднозначность всего круга. Следовательно, значение фазового наблюдения можно использовать только при наличии относительного позиционирования и непрерывного значения наблюдения, а точность позиционирования лучше, чем уровень измерителя, может быть достигнута только. Можно использовать фазовые наблюдения.

По методу позиционирования GPS-позиционирование делится на одноточечное позиционирование и относительное позиционирование (дифференциальное позиционирование). Одноточечное позиционирование — это способ определения положения приемника на основе данных наблюдения приемника. Он может использовать только наблюдения псевдодальности и может использоваться для приблизительной навигации и позиционирования транспортных средств и кораблей. Относительное позиционирование (дифференциальное позиционирование) — это метод определения относительного положения между точками наблюдения на основе данных наблюдения двух или более приемников. Он может использовать либо наблюдение за псевдодальностью, либо наблюдение за фазой. Геодезические или инженерные изыскания следует использовать для относительного позиционирования.

Наблюдения GPS включают в себя такие ошибки, как ошибка часов спутника и приемника, задержка распространения в атмосфере и эффект многолучевости. На расчет позиционирования также влияет ошибка эфемерид спутникового вещания, и большинство распространенных ошибок устраняются при выполнении относительного позиционирования, поэтому точность позиционирования будет значительно улучшена. Двухчастотный приемник может компенсировать основную часть ионосферной ошибки в атмосфере на основе наблюдений на двух частотах. При высокой точности и большом расстоянии между приемниками (атмосфера имеет очевидные отличия) следует выбирать двухчастотный приемник.

Основной принцип GPS-позиционирования заключается в использовании метода пространственной обратной засечки расстояния для определения положения измеряемой точки в соответствии с мгновенным положением высокоскоростного движущегося спутника в качестве известных исходных данных.

Точность позиционирования

В космос уже запущено 28 спутников (в том числе 4 запасных), и они распределены по 6 орбитальным плоскостям, точки пересечения которых отстоят друг от друга на 60 градусов, на высоте около 20 000 километров над землей. Точность автономной навигации составляет около 10 метров, а точность интегрированного позиционирования может достигать сантиметрового и миллиметрового уровней. А вот точность открытия в гражданском поле около 10 метров.

Компонент

Космическая часть

Космическая часть GPS состоит из 24 спутников (21 рабочий спутник, 3 запасных спутника), которые находятся в небе на высоте более 20200 км от земной поверхности, а рабочий цикл составляет 12 часов. Спутники равномерно распределены по 6 орбитальным плоскостям (по 4 в каждой орбитальной плоскости), наклонение орбиты составляет 55°. Распределение спутников позволяет наблюдать более чем за 4 спутниками в любой точке мира в любое время и может предварительно хранить навигационную информацию в спутниках. Из-за таких проблем, как атмосферное трение, точность навигации спутников GPS со временем будет снижаться.

Наземная система управления

Наземная система управления состоит из станции мониторинга, главной станции мониторинга и наземной антенны. Главная станция управления расположена в Спрингфилде, штат Колорадо, США. Наземная станция управления отвечает за сбор информации, отправленной со спутника, и расчет эфемерид спутника, относительного расстояния, атмосферных поправок и других данных.

Часть пользовательского оборудования

Частью пользовательского оборудования является приемник сигнала GPS. Его основная функция заключается в том, чтобы иметь возможность захватывать измеряемые спутники, выбранные в соответствии с определенным углом отсечки спутников, и отслеживать работу этих спутников. Когда приемник захватывает отслеживаемый спутниковый сигнал, он может измерять псевдодальность и скорость изменения расстояния от приемной антенны до спутника, а также демодулировать параметры орбиты спутника и другие данные. В соответствии с этими данными компьютер с микропроцессором в приемнике может выполнять расчет местоположения в соответствии с методом определения местоположения и вычислять широту и долготу, высоту, скорость, время и другую информацию о географическом местоположении пользователя. Аппаратное обеспечение приемника и встроенное программное обеспечение, а также пакет программного обеспечения для постобработки данных GPS составляют полное пользовательское оборудование GPS. Структура приемника GPS разделена на две части: антенный блок и приемный блок. В приемнике обычно используется два типа источников питания постоянного тока: внутри и снаружи машины. Целью настройки внутреннего источника питания является непрерывное наблюдение за заменой внешнего источника питания. Внутренняя батарея автоматически заряжается при использовании внешнего источника питания. Встроенный аккумулятор питает оперативную память после выключения, чтобы предотвратить потерю данных. Различные типы приемников становятся все меньше и легче по размеру, что удобно для наблюдения в полевых условиях. Второй — пользовательские приемники. В настоящее время существует два типа одночастотных и двухчастотных приемников. Однако из-за ценовых факторов большинство пользователей покупают одночастотные приемники.

Развитие рынка

Рыночный потенциал китайской GPS-навигации огромен. К концу 2005 г. в Китае насчитывалось менее 100 000 автомобилей с бортовым навигационным оборудованием, а по сравнению с общим количеством в 30 млн автомобилей уровень проникновения составлял менее 1%. В Японии скорость установки автомобильной навигации достигает 59%, а в Европе и США — около 25%. В 2006 году объем рынка портативных навигационных устройств должен составить около 500 миллионов юаней. В связи с быстрым развитием рынка и появлением новых брендов, по оценкам, объем продаж автомобильных терминалов GPS-навигации в Китае в 2009 году приблизится к 10 миллиардам юаней.

2008 год известен как «первый год 3G» в Китае. Как мы все знаем, в сфере отечественной связи самым горячим является находящийся в опытной эксплуатации стандарт TD-SCDMA — 3G. Как новое поколение коммуникационных технологий, 3G возлагает на людей большие надежды. Полная выдача лицензий 3G также стала предметом всеобщего внимания. На самом деле отечественная навигационная сфера GPS также претерпевает трансформацию. В соответствии с требованиями времени появилось третье поколение навигационных продуктов PND, которое открыло людям новую эру навигации.

Индустрия приложений спутниковой навигации играет все более важную роль в национальной экономике и станет главным событием одиннадцатой пятилетки. В период «Одиннадцатой пятилетки» спутниковая навигация будет использоваться в других областях, таких как авиация, море, железная дорога, строительство и телекоммуникации. Будет много возможностей для развития в таких приложениях, как электричество и электричество.

Тенденция развития технологии спутниковой навигации в основном проявляется в трех аспектах: во-первых, сосуществование нескольких систем спутниковой навигации, что повышает доступность системы и расширяет область применения. Во-вторых, продвигаются и применяются многокомпонентные навигационные технологии, в основном включающие GPS и мобильную связь, комбинированное применение позиционирования базовой станции, гироскопа, технологии счисления пути и т. д. В-третьих, это сочетание спутниковой навигации и других высоких технологий, таких как беспроводная связь, таких как приемники GPS, встроенные в сотовые телефоны, портативные PCs, PDAs и часы и т. д. Коммуникации, безопасность и потребительские товары Электронные продукты существенно способствуют общему развитию IT-технологий.

Как купить

Качество

При выборе продуктов для GPS-навигации очень важна конфигурация программного и аппаратного обеспечения. Вообще говоря, аппаратная конфигурация профессиональных производителей брендов заслуживает большего доверия. Некоторые производители поддельных GPS часто изготавливают аппаратные конфигурации, что затрудняет гарантию качества продукции с точки зрения ЖК-экранов, чипов GPS и процессоров. Процесс производства всего их продукта GPS представляет собой не более чем простую интеграцию и сборку некоторого оборудования. Конфигурация оборудования обычных производителей GPS часто должна проходить многоуровневые проверки и соответствовать производственным стандартам качества ISO (в основном сертификация качества ISO2000, экологическая сертификация ISO14001) и другим сертификатам. Что касается автомобильной продукции, мы можем поставлять продукты и услуги Mercedes-Benz, Volkswagen и другим производителям автомобилей только через «стандартную сертификацию ISO / TS TS16949».

Программное обеспечение

Что касается программного обеспечения, то, естественно, больше всего беспокоит точность картографических данных GPS-навигации и своевременность обновлений. Частое обновление карт привело к высокой стоимости производства электронных карт, поэтому многие неквалифицированные производители GPS сокращают количество обновлений карт или пиратствуют другие электронные карты. Если потребители используют «фальшивые и некачественные» карты для машинной навигации, они не только легко «сбиваются с пути», но и могут быть даже опасны для жизни.

Бренд

На самом деле, важность бренда намного превосходит другие. Поскольку индустрия спутниковой навигации в Китае является высокотехнологичной отраслью, находящейся на стадии разработки, только те профессиональные производители, которые работают на рынке в течение многих лет, могут гарантировать передовые технологии продуктов,

и в то же время иметь средства и силы, чтобы предоставить пользователям гарантию всестороннего и отличного обслуживания.

Цена продукта и послепродажное обслуживание также являются основными факторами, которые следует учитывать при покупке продукта. Потребители надеются купить качественные и недорогие товары, но результат может быть не таким, как они хотят. Многие навигационные продукты на рынке являются «дешевыми», но не «хорошего качества». Поэтому потребителю здесь напоминают, чтобы при покупке продукции не ослеплялись просто аномально низкими ценами. Для навигационных продуктов, которые тесно связаны с вашими собственными путешествиями и приключениями, вы не должны скупиться на оплату собственной «безопасности в путешествии».

Как продукт GPS-навигации, обновление технологии продукта и обновление картографических данных очень важны. Только профессиональные бренды-производители могут своевременно предоставить потребителям такие услуги.

Непонимание

После третьего подряд падения цен на нефть начался третий подряд рост. Новички, которые только что купили автомобиль, еще больше беспокоятся о том, что они поедут не в ту сторону, и любые привычки к экономичному вождению окажутся напрасными. Поэтому после покупки автомобиля все больше новичков задумываются о покупке автонавигатора. Тем не менее, репортер обнаружил, что помимо дефектов самого навигационного продукта, у владельцев автомобилей возникают некоторые недоразумения, независимо от того, происходит ли статическое испытание при покупке или в процессе фактического применения.

Не суеверьтесь со скоростью поиска звезд при покупке

Обычно в магазине, где приобретается GPS-навигатор, продавец показывает покупателям, насколько быстро продукт принимает спутниковый сигнал. Обычно GPS делится на три метода: горячий старт, холодный старт и теплый старт. Однако в процессе продажи навигаторов некоторые продавцы намеренно изменили концепцию и использовали GPS в разных штатах для сравнения скорости поиска. Как правило, когда он используется в первый раз, батарея разряжена и информация потеряна или принимающее устройство перемещается более чем на 1000 километров в выключенном состоянии, скорость позиционирования GPS при холодном старте намного ниже, чем при горячем старте.

На самом деле, многие потребители ценят сверхбыстрое позиционирование, но звезда сверхбыстрого поиска, показанная торговым персоналом, может быть не очень быстрой, потому что необходимо различать разные состояния горячего и холодного старта. Например, некоторые продукты GPS на рынке оснащены технологией сверхбыстрого позиционирования HotFix. По сравнению с другими продуктами без технологии сверхбыстрого позиционирования скорость позиционирования более чем в два раза выше.

Больше языков не более практично

В практических приложениях в большинстве случаев для навигации используется голос продукта. Таким образом, все больше и больше продуктов имеют дополнительный аргумент в пользу «многоязычного выбора». Некоторые потребители считают, что его «языковые способности» очень сильны при покупке.

Тем не менее, некоторые потребители после его использования сообщили, что на самом деле именно китайский язык лучше всего может выразить реальную ситуацию на дороге. Другие языки лишь механически выражают простую информацию, такую как названия дорог и расстояния, на местных диалектах. Поэтому при выражении навигационной информации люди чувствуют себя странно.

Сравните планирование маршрута сверхдальних аттракционов

При выборе навигационного продукта скорость планирования его маршрута и скорость расчета являются важным аспектом для измерения качества продукта. Поэтому некоторые потребители любят вводить информацию о местных дорогах, чтобы проверить работу продукта при покупке, но этого недостаточно. Вы можете попробовать установить несколько очень удаленных мест, чтобы проверить скорость расчета машины. Причем лучше ввести еще несколько таких удаленных направлений. Если прогресс каждого состояния расчета машины может быть завершен за короткое время от 0% до 100%, это доказывает, что качество ее работы может быть гарантировано. Однако, если некоторые машины кажутся очень медленными или даже зависают, когда дисплей достигает 60%-70%, этот тип машины явно не подходит для потребителей, которые любят путешествовать на машине.

Введите точки интереса, чтобы сравнить количество картографической информации

Большинство брендов GPS-навигаторов, представленных на рынке, выбирают для сотрудничества стационарного поставщика электронных карт. Тем не менее, следует отметить, что такая электронная карта, отвечающая национальным требованиям к публикации, обычно содержит одинаковую информацию о данных, но существуют различия между разными регионами. Таким образом, при покупке потребители могут сравнить, является ли информационное наполнение электронных карт различных продуктов богатым в соответствии с их собственными потребностями. Например, выбрав что-то, вы можете ввести названия некоторых сетевых компаний общественного питания, чтобы увидеть, какая из них более подробная в той же области. В результате на одних картах показывалось две дюжины, а на других — только дюжина.

Не судите о плюсах и минусах продуктов по знакомым маршрутам

При покупке многие люди сразу же вводят пункт отправления и пункт назначения своего частого вождения, чтобы увидеть, соответствует ли маршрут, который он указывает, маршруту их частого вождения, чтобы судить о качестве продукта. На самом деле это не совсем так. Некоторые автовладельцы, часто пользующиеся навигатором, говорили, что из-за отсутствия пробок маршрут, рекомендованный навигатором, зачастую оказывается ближе. Видно, что если автовладелец лучше знаком с пунктом отправления и назначения, легко усомниться в путеводном маршруте навигатора. Однако, несмотря на то, что маршрут, указанный навигатором, относительно близок, также будут ситуации, когда дорожные условия, управляемые навигатором, будут крайне плохими или даже труднопроходимыми.

GPS

Определение

Система позиционирования GPS относится к системе, которая использует спутники для определения местоположения и навигации в реальном времени по всему миру, называемой GPS (глобальная система позиционирования). Функция системы позиционирования GPS должна состоять из трех элементов: терминала GPS, сети передачи и платформы мониторинга; эти три элемента незаменимы; с помощью этих трех элементов могут быть обеспечены такие функции, как защита от угона автомобиля, защита от ограбления, мониторинг маршрута движения и команда вызова.

Строительство

Космическая часть

Космическая часть системы GPS-позиционирования состоит из 24 рабочих спутников GPS. Эти рабочие спутники GPS вместе образуют группировку спутников GPS, из которых 21 спутник может использоваться для навигации, а 3 являются активными резервными спутниками. Эти 24 спутника распределены вокруг Земли по шести орбитам с углом наклона 55°. Орбитальный период спутника составляет около 12 звездных часов. Каждый работающий спутник GPS посылает сигнал для навигации и позиционирования. Именно эти сигналы используют пользователи GPS для выполнения своей работы. Видно, что функция спутниковой части системы позиционирования GPS заключается в непрерывной передаче навигационных сообщений.

Секция управления

Управляющая часть системы позиционирования GPS состоит из системы мониторинга, состоящей из нескольких станций слежения, распределенных по всему миру. В соответствии с их различными функциями эти станции слежения делятся на главные станции управления, станции мониторинга и станции инъекций. Функция главной станции управления состоит в том, чтобы вычислить эфемериды спутника и параметры коррекции спутниковых часов на основе данных наблюдения GPS каждой станцией мониторинга и ввести эти данные в спутник через станцию ввода; Управление, отдача инструкций спутнику, при выходе из строя рабочего спутника отправка запасного спутника взамен вышедшего из строя рабочего спутника; кроме того, главная станция управления также имеет функцию станции мониторинга. Роль станции инжекции заключается в том, чтобы вводить в спутник поправки эфемерид спутника и спутниковых часов, рассчитанные главной станцией управления.

Пользовательская часть

Пользовательская часть системы позиционирования GPS состоит из приемника GPS, программного обеспечения для обработки данных и соответствующего пользовательского оборудования, такого как компьютерные метеорологические приборы. Его функция заключается в приеме сигналов от спутников GPS и использовании этих сигналов для навигации и позиционирования.

Вышеупомянутые три части вместе образуют полную систему GPS-позиционирования.

Функции

Система позиционирования GPS отличается хорошей производительностью, высокой точностью и широким применением. Пока это лучшая система навигации и позиционирования. С постоянным совершенствованием системы глобального позиционирования, постоянным совершенствованием аппаратного и программного обеспечения область применения постоянно развивается, и она распространилась на различные отрасли народного хозяйства и постепенно проникла в повседневную жизнь людей.

Kingford предоставляет услуги по монтажу крупных серий печатной платы GPS. Это универсальный завод по монтажу печатных плат с большим опытом работы в отрасли. Добро пожаловать, чтобы узнать нас.