GPS системийн тухай
Дэлхийгээс 20,200км өндөрт орших GPS системийн хиймэл дагуулуудаас тогтох ба хиймэл дагуулууд нь дэлхийг өдөрт 2 удаа тойрон эргэж, дэлхийн аль ч цэгт байгаа GPS хүлээн авагчтай хэрэглэгчийн байрлалыг болон цаг хугацааг тодорхойлж өгдөг сансрын хиймэл дагуулуудын систем юм.GPS үйлчилгээ нь анх цэргийн зориулалтаар гарсан боловч иргэний болон арилжааны чиглэлээр илүү өргөн ашиглагдаж байна. Энэ системийн дагуулуудаас ирүүлэх дохиолол тасралтгүй бөгөөд хэрэглэгч, хүлээн авагчийн тоонд хязгаар байхгүй , мөн үйлчилгээ үзүүлсний төлбөр гэж байдаггүй.GPS технологийн үндэс нь маш өндөр нарийвчлалтай цаг хугацаа болон байрлалын талаархи мэдээлэл байдаг. Хиймэл дагуулууд газрын станцаас ирэх мэдээг боловсруулж өөрийн байрлалыг нарийвчлан тооцоолж, энэ мэдээллээ тасралтгүй цацдаг. GPS хүлээн авагчийн байрлал тодорхойлоход 3-аас багагүй хиймэл дагуул ашиглана. Нэг доор хүлээн авсан мэдээлэлд анализ хийж өөрийн байгаа байрлалыг (уртраг, өргөрөг) гэсэн хоёр хэмжээсээр тодорхойлно. Харин дөрөв ба түүнээс олон хиймэл дагуулаас хүлээн авсан долхиоллын тусламжтайгаар байрлалыг (уртраг, өргөрөг, далайн түвшинтэй харицуулсан өндөрлөг) гурван хэмжээсээр тодорхойлдог.
GPS систем гурван хэсгээс тогтоно.
•Сансрын хэсэг
• Удирдлагын хэсэг
• Хэрэглэгчийн хэсэг
а) Сансрын хэсэг
GPS системийн сансрын хэсэг нь дэлхийгээс 20,200км өндөрт орших GPS системийн хиймэл дагуулуудаас тогтох ба дэлхийн тойрог замыг 12 цаг тойрдог. Эдгээр хиймэл дагуулууд нь сансраас радио долгионуудыг илгээдэг. GPS-н сүлжээн нь 24 хиймэл дагуулуудаас тогтоно. Нийт хиймэл дагуулуудын 18 нь ажиллагаатай, 6 нь нөөцөнд байдаг. Сансарт GPS системийн нийт 6 тойрог зам байх бөгөөд тус бүрд нь 4 хиймэл дагуул байдаг. Тэдгээр нь 60°-ийн тэнцүү байрлах ба экваторын хавтгайтай 55°-ийн хазайлттай байдаг. Тус хиймэл дагуул бүр атомын цагаар тоноглогдсон байх ба 10,23мгц-н Зураг 1
давтамжтайгаар тоологдож байдаг. Энэ нэгжээр хиймэл дагуулаас цацаж байгаа радио долгионы давтамжыг тоолж байдаг.
b) Хяналтын хэсэг
1 Төв хяналтын станц
2 Дэд ажиглалтын станц
3 Засвар дамжуулах удирдлагын станцууд багтдаг.
Хяналтын хэсэг нь Төв хяналтын станц, 5 дэд станц, 4 тэнгист орших антенаас бүрдэх ба дэлхийн дээр экваторын дагуу жигд хувиарлагдан байрладаг. Эдгээр станцууд нь 24 цагын турш хиймэл дагуулуудын байрлал, тэдгээрийн тойрог замын байрлалыг шалган, хиймэл дагуул бүрийн урьдчилсан тооцоолсон тойрог зам, байрлалуудтай харьцуулан засварын мэдээг дамжуулдаг
GPS-н хиймэл дагуулын дохиог дэд станцуудад хүлээн авч байдаг ба эдгээр нь Төв хяналтын станц руу илгээгдэх бөгөөд тэнд бүх засварыг тооцоолон 
зураг 2
засварын утгыг 4 тохируулгын станц руу илгээж тэндээсээ хиймэл дагуулууд руу илгээгддэг. Ажиглалтын станц хиймэл дагуул хоёрыг өөр хоорондоо тасралтгүй мэдээлэл дамжуулах нөхцөл бүрдүүлэхийн тулд хиймэл дагуулаас 24 цагийн турш тусгай зөөгч дохиог ажиглалтын станц руу дамжуулж өгнө. Ажиллагаанаас гарсан хиймэл дагуулыг дэлхийн дээр байрлаж байгаа хяналтын станцын тусламжтайгаар удирдаж далай тэнгист унахаар тооцоолж тойрог замаас нь буулгана.
с) Хэрэглэгчийн хэсэг
GPS системийн хэрэглэгчийн хэсэг нь GPS системийн хүлээн авагчууд ба хэрэглэгчүүдээс бүрддэг. GPS-ийн хүлээн авагчууд нь хиймэл дагуулуудын дохионуудыг байрлал, хурд, хугацааны үнэлгээний хэмжигдэхүүн болгон хувиргадаг. GPS системийг навигац, байршил тогтоох, бусад судалгаа шинжилгээ хийхэд ашигладаг. Байршил тогтоох төхөөрөмжийг нисэх онгоц, усан онгоц ганцаарчилсан жижиг гар зөөврийн төхөөрөмжинд өргөн ашиглагдаг.
Тодорхой байрлал тогтоогч нь алс холын хүлээн авагчидад зориулан байрлалын өгөгдөл болон засваруудыг ашиглан байрлалыг тодорхойлоход GPS системийн ашигладаг. GPS-г ашиглан байрлал тогтоох нарийвчлал нь GPS-н хүлээн авагчийн төрөл, хэрэглэгчийн шаардлага зэргээс хамаарна. GPS-н хэмжилтийн аргыг нарийвчлалаар нь 3 ангилна.
1. Автомат навигациар байрлал тодорхойлох:
Энэ нь ганц GPS-н хүлээн авагчаас тогтох бөгөөд Байрлалыг иргэний хэрэгцээнд 100м дотор, цэргийн зориулалтаар 20м дотор тодорхойлох
Зураг 3
чадвартай байдаг. Ихэвчлэн явган аялал, далай тэнгисээс алслагдсан газруудад ахуйн зориулалтаар ашигладаг.
2. Дифференциалаар засварлагдсан байрлал тодорхойлох:
0.5-5м дотор нарийвчлалтайгаар байрлал тодорхойлох чадвартай
зураг 4
DGPS (Differential Global Position Station)-н төрлүүд ордог бөгөөд далайн эрэг орчмын хөдөлгөөнт объектуудыг хянах, төрөл бүрийн GIS (Geo Information System)-н мэдээлэл цуглуулах зэрэгт ашиглахад тохиромжтой.
3. Фазын зөрүүгээр байрлал тодорхойлох:
0.5-20мм хүртэл нарийвчлалтай байрлал тогтоодог.
Энэ хэмжилтээр олон төрлийн геодезийн зураглалын ажлууд, машины алсын зайн удирдлага, хяналт зэрэгт ашигладаг.
GPS-н байрлалын тодорхойлох зарчим
GPS-н хэмжилтийн нарийвчлалыг хангахад чухал засвар нь хүлээн авагчийн цагийн засвар байдаг. Зураг 1 дээр үзүүлснээр 3 хиймэл дагуулын мэдээгээр цэгийн байрлалыг тодорхойлоход хугацааны алдагдал хэдий чинээ их байх тусам нарийвчлал төдий
чинээ их болох нь харагдаж байна. Иймд 4дахь хиймэл дагуул нь эдгээрийн
цагийн засваруудыг агуулсан мэдээг дамжуулж хиймэл дагуул бүрийн мэдээллийг
зураг 6
дамжуулж мэдээллийг засварласнаар нарийвчлалыг ихэсгэдэг байна. 4дахь хиймэл дагуул 3 бөмбөрцөг гадаргуугаар огтлолцож байгаа мужид(зураг 2) 1 цэгээр огтолцолцож цорын ганц утга гардаг ингэж GPS-р байрлал тогтооход цагийн засварыг тооцно.
Мэдээлэл дамжуулах
Хиймэл дагуулын мэдээллийг 2 өөр давтамжийн зөөгч долгионыг ашиглан дэлхий рүү гэрлийн хурдаар илгээж байдаг ба эдгээр нь радио долгионы L мужид хамаардаг байна.
L1 зөөгч долгион нь 1575.42мгц (10.23 мгц *154)
L2 зөөгч долгион нь 1227.60мгц (10.23 мгц *120)
L1 зөөгч долгион нь 2 төрлийн аналог хэлбэрт хөрвүүлсэн тоон мэдээг зөөдөг.
Үүнд:
А. 1.023мгц давтамжаар хөрвүүлэгдсэн C/A (Coarse/Acquisition Code) код буюу түүхий өгөгдөл ба толгойн мэдээллийг агуулсан мэдээллүүд багтана
Б. 10.23мгц давтамжаар хөрвүүлэгдсэн Р (Precision Code) код буюу нарийвчилсан мэдээллийг агуулсан мэдээллүүд багтана
L2 зөөгч мөн Р кодыг агуулсан аналог дохиог зөөдөг.
GPS-н хүлээн авагчууд хиймэл дагуулаас ирж байгаа долгионуудын ялгаатай кодуудыг ашиглан хиймэл дагуулуудыг хооронд нь ялгах ба мөн эдгээр кодуудыг тоон мэдээнд хөрвүүлэн өөрийн байрлал, хэмжигдэхүүнүүдийг тооцоолон гаргадаг.
Хиймэл дагуул нь навигацын мэдээллүүдийн тодорхой хэсгийг тусгай алгоритмаар кодолж радио долгионд хувирган зөөгч долгионоор дамжуулан хүлээн авагч руу илгээх ба энэ мэдээллийг хүлээн авах зориулалттай хүлээн авагчид тус долгионыг хөрвүүлж кодыг тайлж мэдээллээ гарган авдаг байна. Байрлал тодорхойлох үед навигацын мэдээллийн нууцлагдсан хэсэг нь шаардлагагүй байдаг. GPS-н хиймэл дагуул бүр навигацын сигналыг 50бит/с давтамжтайгаар GPS-н 7 хоногийн турш цацаж байдаг.Бүх дамжуулсан мэдээлэллийн бүтэц нь 5 хэсгээс бүрдэх ба 1 хэсэг бүр нь дотроо 6 секундын буюу 300 бит мэдээлэл байх энэ нь мөн 0.6секунд(30бит бүрийн 10 тэмдэгт)-ын урттай байна. Мэдээллийн толгойн хэсэгт GPS-н 7 хоногийн утга хиймэл дагуулын найдвартай ажиллагааны тухай мэдээлэл байдаг бол дэд хэсэгт эфимерид ба алманакийн гэсэн мэдээллүүд ордог.30 секунд тутам 1500бит мэдээллийг цацдаг.
GPS-н хүлээн авагчийн байрлал тодорхойлоход дараах алдаануудын болон хүчин зүйлсийн улмаас байрлалаа тооцоолох нарийвчлал буурдаг байна.
1. Ионосфер, Атмосферийн нөлөө
2. Хиймэл дагуул ба Хүлээн авагчийн цагын алдаа
3. Мэдээний тасалдалт
4. Прецессийн алдаа
5. S/A буюу Шүүлт
6. Залилангын эсрэг хамгаалалт
1.Ионосфер, Атмосферийн нөлөө
а Радио долгионы хугарал
Хиймэл дагуулаас илгээсэн сигнал ионосферийн давхаргыг нэвтрэхдээ хугарч
чиглэлээ өөрчилдөг. Энэ нь харилцан адилгүй байдаг тул тогтмол засвар өгөх боломжгүй. Мөн атмосферийн давхаргыг нэвтэрч өнгөрөхдөө гэрлийн хурдаар тарж байгаа долгионы хурд саардаг. Бодолтод гэрлийн хурдыг ашигладаг.
б. Хиймэл дагуулын өндөр Дэлхийд ойрхон эргэж байгаа хиймэл дагуулын сигнал нь түүнээс өндөрт байгаа хиймэл дагуулын сигналаас илүү гажилт үүсдэг
в. Нарны нөлөөгөөр үүссэн ионесферийн давхаргын нягтаршил
Энэ нягтаршил нь нарны идэвхжлийн үеэс хамаардаг.Энэ идэвхжил нь 2000 жилийн давтамжтайгаар ойролцоогоор 11 жил үргэлжилдэг.Энэ алдаа нь шөнийн цагаар бага байдаг бол өдрийн цагт нарны нөлөөгөөр уг давхарга нягтаршиж хиймэл дагуулын сигнал нэвтэрч гарах хурд удаарширдаг байна.
Засварлахдаа:
- олон жилийн дундаж ионесферийн засварыг гэрлийн хурданд тооцох аргаар шийдэж байна.
- Хос долгионыг 2 өөр давтамжтайгаар илгээж түүн дээр пропорцийн аргаар засварын коэффицентийг тооцож гаргадаг байна. Гэхдээ энэ аргыг зөвхөн 2 долгионы сигнал авах хүлээн авагчид хэрэглэх боломжтой байдаг.
г. Агаар мандал дахь агаарын чийгшил
Агаар мандлын чийгшил, хур тунадасны хэмжээ нь атмосферийн нөлөөнд хамаарах ба энэ нь өндөр нарийвчлалын хэмжилтийн үед эцсийн үр дүнд нөлөөлдөг байна.
2. Хиймэл дагуул ба Хүлээн авагчийн цагийн алдаа
Хиймэл дагуулын цагийн тоолол нь 3 наносекундын нарийвчлалтайгаар тоолж байдаг. Энэ алдаа нь маш бага алдаа байх ба АНУ-н хамгаалалтын этолон хиймэл дагуулыг ашиглан уг алдааг засварлаж байдаг.
3.Сарнилтын алдаа
Энэ алдаа нь GPS-н хүлээн авагч толин гадарга ба түүнтэй төстэй орчинд байрлаж байгаа үед үүсдэг.Жишээ нь нуур, шилэн барилга г.м
Өндөр нарийвчлалын хэмжилтийн үед хүлээн авагч хиймэл дагуулын долгионыг шууд чиглэлээр нь хүлээн авахад саадтай болсон үед зэргэлдээх толин гадаргуу дээр ойж бүртгэгдсэнээр буруу хэмжилт хийгддэг байна. Энэ алдааг багасгах зорилгоор тусгай хийцийн GPS-н антен(50см орчим дугуй хэлбэрийн металл диск)-ийг ашигладаг.Бүр өндөр нарийвчлалын хэмжилийн үед энэ алдаа багасгах зорилгоор 4-5 давхар бүслүүртэй choke-ring антен хэрэглэнэ.
4.Прецессийн алдаа
Энэ алдаа нь DOP буюу сансарт байгаа хиймэл дагуулын тойрог замын мөрийн гажилтын хэмжээг илэрхийлдэг. Энэ алдаа их байх нь хиймэл дагуулын долгисолыг ихэсгэдэг. Энэ алдааг доорхи утгуудаар үнэлдэг
зураг 10
VDOP - Босоо DOP - Босоо DOP-н нарийвчлал
HDOP -. Хэвтээ DOP - Хэвтээ DOP-н нарийвчлал
PDOP - Байрлалын DOP - 3D байрлалын нарийвчлал
GDOP - Геометрийн DOP - 3D байрлал ба хугацааны нарийвчлал
Хамгийн ач холбогдолтой утга нь GDOP боловч зарим хүлээн авагчууд хугацааг нь тооцож чаддаггүй бөгөөд зөвхөн PDOP ба HDOP утгуудыг л тооцоолж чаддаг
Дэлхийд ойрхон, бас харах хэвтээ өнцөг 15 хэмээс доош байгаа тохиолдолд GDOP утга их байх нөхцөл үүсдэг.
5.Selective Availability (S/A)
АНУ-н GPS-н сигналын хамгаалалтын алба S/A-г боловсруулдаг ба иргэний болон гадны хүчний байгуулгуудаас нууцалдаг. Хамгийн сүүлд энэ алдааны засварыг станцуудад 2006онд хийсэн байна.
6.Anti-Spoofing (A-S)
Энэ нь мөн л S/A адил P- кодны хэсгийг нийтийн хэрэгцээнд цацдаггүй ба P кодыг Y кодны хэсэгт оруулан цацдаг. Үүнийг зөвхөн AНУ ба түүний холбоотон улсуудын цэргийн зориулалттай хүлээн авагчид л нууцлалыг тайлж хүлээн авдаг байна.
Дээрхи алдаануудаас гадна техник хангамжийн хэрэгслүүдийн хэмжилтийн болон боловсруулалтын программ хангамжийн алдаанууд байж болно.
RTK (REAL TIME KINEMATIK) – Бодит цаг хугацааны хэмжилтийн талаар:
RTK зураглал нь GPS-н технологийн сүүлийн үеийн зураглалын арга бөгөөд агшин зуурын хугацаанд хөдөлгөөнт биетийн байрлалыг тодорхойлдог.RTK GPS нь биетийн байрлалыг радио долгион биетэд хүрээд эргэж станцад бүртгэгдсэн фаазын зөрүүг ашиглан см-н нарийвчлалтайгаар тодорхойлдог.Энэ технологийг инженерийн төрөл бүрийн салбаруудад геодезийн зураглалын ажлууд, автомат удирдлагатай машин техникүүдийг удирдах, нисэх онгоцны нислэгийн хяналт, гэх мэт зураглалын ажлуудад хэрэглэхэд тохиромжтой.
Энэ технологи нь тогтмол алдааны утгыг багасгасан бөгөөд удирдлагын хамрах хүрээ, нарийвчлалыг сайжруулсан. Энэ хэмжилтийг хийхэд хэрэглэгчдэд өөрсдийн тулгуур цэг шаардлагагүй байдаг. Энэ технологийн тусламжтайгаар олон хэрэглэгч хамарсан том хэмжээний талбайд мониторинг хийх боломжтой.
Суурин станцын хэрэглээ:
UB01 станц нь 2002 хойш байнгын ажиглалт хийж байгаа бөгөөд энэ хугацаанд 1цагын интервалтайгаар хэмжилтийн өгөгдлийг цуглуулсан архивыг бүрдүүлээд байна. Энэ хэмжилтийн утгуудаар уг суурин станцын байрлалыг жил болгон нарийвчлан тогтоодог бөгөөд жил болго байрлал нь өөр гарч байгаа нь гадаргын шилжилт хөдөлгөөн байнга өөрчлөгдөж байгааг илэрхийлж байна.
Өгөгдөл хадгалах:
Өгөгдөл хүлээн авах: Станцын өгөгдлийг тухайн өдрийн станцын ажигласан хиймэл дагуулын навигацын мэдээллийн хамтаар 24цагын урттай RINEX файл болгон тогтсон директор (хард дискний партишн/Станцын нэр/өгөгдлийн төрөл/он/сар/өдөр) үүсгэн хадгална. Гэхдээ хадгалах нөхцөл бололцоо зэргийг харгалзан файлын хэмжээг багасгах форматуудад хөрвүүлж болно.
Өгөгдлийг архивлах:
Станц бүр дээр өгөгдлийн ашигтай зарцуулалтыг тогтоох ба түүнээс хамааруулан өгөгдлийн хадгалах хугацааг тогтооно. Өгөгдлийг архивлахдаа онцгой тохиолдол(техник хангамж, программ хангамж, станцыг буулгах болон шилжүүлэх зэрэг )-с бусад үед 6сард нэг удаа архивлах бөгөөд архивтай холбоотой мэдээллийн баазад GPS archive программын тусламжтайгаар оруулж хадгална. Хадгахдаа тухайн үүссэн файл буюу фолдерт нууц үг өгч болно.Харин нууц үг хадгалах болон хамгаалалттай холбоотой үүсэх хариуцлагыг үйлдсэн мэргэжилтэн хариуцна.
0 Сэтгэгдэл:
Post a Comment
Энд сэтгэгдлээ үлдээнэ үү...