GPS sistemi

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

Pod navigacijom podrazumevamo nauku koja se bavi analizom putovanja (Latinski: navigatio, što znači plovljenje), odnosno orjentacijom, nekog objekta ili pojedinca na putu od tačke do tačke. Navigacija je veoma prisutna u savremenom životu svakog pojedinca. Vožnja do radnog mesta ili prodavnice, podrazumeva nizak nivo navigacije. U drugim oblastima transporta, morskim, drumskim ili vazdušnim, potrebno je mnogo preciznije navigaciono poznavanje.
Ima i aplikacija, na primer u geodeziji, gde je veoma bitno precizno poznavanje pozicije. U tu svrhu je razvijen NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Time And Ranging Global Positioning System). Danas je u upotrebi i GLONASS (Global Navigation Satellite System), Ruski sistem globalne navigacije, A ovih godina se intenzivno radi na razvoju GALILEO sistema. To bi bio Evropski sistem za pozicioniranje koji će biti u operativnoj upotrebi početkom 2008 godine.
Danas GPS sistemi nalaze široku pimenu u skoro svim oblatima tehnike i svakodnevnog života. Pored već klasične primene u putnom, železničkom transportu i moreplovstvu, GPS nalazi primenu i u vazduhoplovstvu. Pored toga sve je veća primena u GIS sistemima (Geographic Information Systems), geodeziji, građevinarstvu, rudarstvu, poljoprivredi i drugo. Posredstvom GPS prijemnika na mestu prijema se raspolaže oscilatorom tačnosti atomskog časovnika, što nudi niz novih aplikacija u određivanju preciznog vremena, visoke rezolucije. Nalazi primenu u energetskim sistemima, u sinhronizaciji telekomunikacionih mreža, seizmičkim i astronomskim merenjima i istraživanjima. Veoma važna aplikacija je i generisanje tačnih i stabilnih frekvencija za sinhronizaciju u savremenim digitalnim telekomunikacionim mrežama, velikih kapaciteta.
U ovom radu će biti posvećena pažnja primeni GPS sistema u cilju upravljanja kretanjem pokretnih objekata. Pod pojmom pokretnih objekata, podrazumevamo plovne objekte, vazduhoplove, kao i motorna vozila koja se kreću kopnom. Navigacija pokretnih objekata koji se kreću kopnom je u fazi istraživanja i razvoja. Sa povećanjem tačnosti GPS pozicioniranja i usavršavanjem sistema automatskog upravljanja vozilima, nastaje mogućnost masovne primene GPS pozicioniranja u upravljanju motornim vozilima.

2. GPS

Globalni Pozicioni Sistem (Global Positioning System) je sistem za pozicioniranje pomoću satelita. Sastoji se iz tri segmenta, od kojih je primarni vasionski koji čine 24 satelita. Preostali segmenti su kontrolni, koji upravlja i prati kretanje satelita i na kraju korisnički. Sistem je razvijen za potrebe američkog ministarstva odbrane da bi nakon nekoliko godina bio odobren i za civilnu upotrebu.
GPS sateliti pokrivaju celu zemljinu kuglu. Merenjem dužina do satelita, moguće je odrediti položaj biilo koje tačke na zemlji sa tačnošću od nekoliko desetina metara do samo nekoliko milimetara.

3. OPŠTI SISTEM AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA

Na slici 1. je data opšta blok šema sistema automatskog upravljanja , sa osnovnim elementima koji čine jedan funkcionalni sistem. Sistem se sastoji iz elemenata automatike, koji su povezani u jednu logičku petlju regulacije. Sistem sadrži osnovne elemente, koje možemo podeliti na upravljački sistem i objekat upravljanja.
Upravljački sistem, služi za formiranje odgovarajućih upravljačkih signala, putem kojih se vrši regulacija sistema. Tu spadaju:
-Merni element, koji se sastoji iz detektora i mernog pretvarača. Detektor sa svoje strane vrši merenje trenutne vrednosti fizičke veličine. Merni pretvarač služi za pretvaranje fizičkih veličina u električne. Sve zajedno merni element se često naziva i senzorskim elemntom.
-Izvršni element ostvaruje dejstvo regulatora na objekat regulisanja i za to koristi dodatnu energiju. Izvršni element se u principu sastoji iz pogonskog i izvršnog organa. Pogonski organ na osnovu primljenog signala iz pojačavača, deluje na izvršni organ u smeru korekcije odstupanja regulisane veličine.
-Upravljani objekat predstavlja svaki uređaj ili mašinu kojim se upravlja.

4. SISTEM UPRAVLJANJA POKRETNIM OBJEKTIMA

Na slici 2.1 je data principijelna šema sistema upravljanja kretanjem pikretnog objekta. Pod pokretnim objektom se može podrazumevati plovni objekat, vazduhoplov ili pokretno vozilo na kopnu. Ovakvi sistemi automatskog upravljanja se u vazduhoplovstvu ili nautici nazivaju autopilot, jer omogućavaju automatsko vođenje objekta putem odgovarajuće putanje. Ovakva primena u kopnenom saobraćaju još nije u potunosti moguća, ali se za potrebe navigacije može delimično primenjivati. Razvoj automatskog upravljanja u kopnenom saobraćaju ide u pravcu da se uskoro može očekivati i ovaj vid sistema automatskog upravljanja na autoputevima.

1. UVOD 2
2. GPS………………………………………………………………………………………3
3. OPŠTI SISTEM AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA 3
4. SISTEM UPRAVLJANJA POKRETNIM OBJEKTIMA 4
5. OPIS GPS SISTEMA 5
5.1. Princip trilateracije za određivanje pozicije 6
5.2. Određivanje rastojanja od satelita do prijemnika 8
5.3. Izračunavanje pozicije prijemnika 9
6. KOMPONENTE GPS SISTEMA 10
6.1. Satelitska komponenta sistema 10
6.2 Korisnički segment gps prijemnik 11
6.2.1. Radio Prijemnik 12
(a) Digitalna obrada signala 12
(b) Navigacioni Proceror 12
© Ulazno Izlazna jedninica 13
7. Zaključak…………………………………………………………………….................14
LITERATURA 14