Pomiary za pomoc gps
Download
1 / 19

Pomiary za pomocą GPS - PowerPoint PPT Presentation


  • 129 Views
  • Uploaded on

Pomiary za pomocą GPS. Konrad Bajer, Krzysztof Markowicz Uniwersytet Warszawski [email protected] Instytut Geofizyki www.igf.fuw.edu.pl Center for Small-Scale Atmospheric Research cessar.fuw.edu.pl. Do czego potrzebujemy GPS w badaniach GLOBE?.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Pomiary za pomocą GPS' - ahmed-freeman


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Pomiary za pomoc gps

Pomiary za pomocą GPS

  • Konrad Bajer, Krzysztof Markowicz

  • Uniwersytet Warszawski

  • [email protected]

    • Instytut Geofizykiwww.igf.fuw.edu.pl

    • Center for Small-Scale Atmospheric Researchcessar.fuw.edu.pl

2005


Do czego potrzebujemy gps w badaniach globe
Do czego potrzebujemy GPS w badaniach GLOBE?

  • Podajemy lokalizację szkoły i lokalizacje poszczególnych stanowisk pomiarowych

  • Wprowadzamy dokładne współrzędne, które umożliwiają przestrzenną analizę danych

  • Lokalizacja podana jest w formacie, który jest jednakowy dla całego świata (w przeciwieństwie do współrzędnych mapy

2005


Czym jest gps
Czym jest GPS ?

NAVSTAR GPS

NavigationSatellite Timing AndRanging System

  • 24 satelity na orbitach wokółziemskich

  • Wyznaczanie pozycji, nawigacja i precyzyjny pomiar czasu

  • Działają 24 godziny na dobę przy każdej pogodzie

  • Używane wszędzie tam, gdzie potrzebna jest dokładna znajomość położenia

2005


Z czego sk ada si gps
Z czego składa się GPS?

  • Satelity na orbicie

  • Kontrola naziemna

  • Użytkownicy

www.montana.edu/places/gps

  • 1978 Pierwszy satelita Block 1 umieszczony na orbicie w roku.

  • 1986 Katastrofa Challengera opóźnia budowę systemu.

  • 1989 Pierwszy satelita Delta 2.

  • System GPS jest pod kontrolą Departamentu Obrony USA

2005


  • 24 satelity w sześciu płaszczyznach orbitalnych nachylonych pod kątem 55 do płaszczyzny równika. Wysokie orbity są stabilne

  • Odległość od Ziemi ok. 20 000 km.

  • Dla porównania satelity TV (geostacjonarne) 42,245 km

28 na orbicie

(maj 2003)

minimum: 24

2005


Jak dzia a gps
Jak działa GPS?

  • Orbity są tak zaprojektowane, że w każdym miejscu na Ziemi, w każdym momencie „widać” conajmniej 4 satelity

  • Satelity nadają zsynchronizowany sygnał czasu co 15 sekund

  • Odbiornik GPS oblicza swoje położenie na podstawie względnych opóźnień między sygnałami, które do niego docierają

  • Odbiornik musi „widzieć” minimum 3 satelity, żeby obliczyć długość i szerokość geograficzną, a 4 satelity, żeby obliczyć również wysokość

  • Sygnały czasu są zsynchronizowane z dokładnością do nanosekund (0,000000001 s). W czasie jednej ns sygnał przebywa ok. 30cm

  • Dokładność pomiaru ręcznym odbiornikiem jest na całym świecie nie mniejsza niż 10-15m a zwykle jest znacznie lepsza

2005


Wyznaczanie odleg o ci od satelity
Wyznaczanie odległości od satelity

  • Zegary satelitów i odbiornika są dokładnie zsynchronizowane

  • Satelity i odbiorniki generują ten sam pseudolosowy kod (patrz rysunek)

  • Z przesunięcia kodu własnego i kodu otrzymanego z satelity odbiornik może obliczyć odległość do satelity

  • Dodatkowe komplikacje są spowodowane tym, że prędkość rozchodzenia się sygnału zależy od stanu atmosfery (zawartość wody) i wysokości satelity (teoria względności)

2005


D ugo i szeroko geograficzna
Długość i szerokość geograficzna

Deklinacja magnetyczna

1° długości geograficznej = 0 km

1°szerokości geograficznej = ~111 km

Bieguny magnetyczne nie pokrywają się z geograficznymi. Bieguny magnetyczne powoli się przemieszczają

1° długości geograficznej

= ~111 km

2005


Ruch bieguna magnetycznego
Ruch bieguna magnetycznego

Zmiany polaryzacji

Ruch dobowy

edition.cnn.com/interactive/tech/0203/north.pole/frameset.exclude.html/

www.geolab.nrcan.gc.ca/geomag/daily_mvt_nmp_e.shtml

Ruch wiekowy

2005


Mapa deklinacji magnetycznej
Mapa deklinacji magnetycznej

http://napieraj.pl/xoops/modules/wfsection/article.php?articleid=121

Mapa deklinacjimagnetycznej.

W Polsce deklinacja jest niewielka, ale np.

w Nowej Zelandiisięga 20°

2005


Jak wysoko mierzy gps
Jaką wysokość mierzy GPS?

GPS mierzy wysokośćwzględemelipsoidy

Wysokość topograficznajest mierzona względemgeoidy

2005


Elipsoida i geoida
Elipsoida i geoida

Model geoidy jest zbyt skomplikowany by byłzapisany w GPS.Dlatego używa sięelipsoidy

Geoida jest teoretyczną powierzchnią, na której potencjał siły ciężkościZiemi jest stały, równy potencjałowi siły ciężkości na średnim poziomie mórz otwartych i przedłużoną umownie pod powierzchnią lądów.

1. Ocean2. Elipsoida3. Pion lokalny4. Kontynent5. Geoida

2005



Odbiorniki garmin
Odbiorniki GARMIN

GPS 72

GPS 12

2005


Pomiary
Pomiary

  • Pomiary za pomocą GPS

    • Szerokość geograficzna

    • Długość geograficzna

    • Wysokość (nad elipsoidą)

  • Pomiar pośredni GPS(jeśli konieczny)

    • Północ geograficzna („prawdziwa”)

    • Szerokość geograficzna (z uwzględnieniem poprawki)

    • Długość geograficzna

    • Wysokość

2005




Zastosowania

  • TRANSPORT Drogowy Kolejowy Lotniczy Publiczny Morski

  • SIECI ENERGETYCZNE Pomiar czasu z dokładnością mikrosekundową pozwala zlokalizować miejsce awarii z dokładnością do 300 m, co jest równe odległości między słupami Prace poszukiwawcze, np. pozycjonowanie platform wiertniczych.

  • TELEKOMUNIKACJA Precyzyjna lokalizacja telefonów komórkowych Serwisy informacyjne zależne od lokalizacji telefonu Procedury ratunkowe zależne od położenia ratowanego. Wycena usług zależna od położenia (strefy „biznesowe” i „mieszkaniowe”)

Zastosowania

2005


  • SZYFROWANIE Precyzyjny sygnał czasu może być podstawą skutecznych i powszechnych metod szyfrowania finanse, bankowość, ubezpieczenia certyfikacja dokumentów elektronicznych

  • ROLNICTWO Łatwa i szybka rejestracja obszarów zajmowanych pod poszczególne uprawy Precyzyjne stosowanie chemikaliów

  • ŚRODOWISKO Badanie stanu atmosfery Monitorowanie gatunków zwierząt

  • POMOC LUDZIOM NIEPEŁNOSPRAWNYM Informacja o położeniu i wskazywanie drogi niewidomym (zastępuje mapę) Planowanie trasy dla ludzi na wózkach inwalidzkich (programowalne wózki) Pomoc dla ludzi z zanikami pamięci (choroba Alzheimera) Systemy informacji w środkach transportu publicznego

2005


ad