|
A rendszerhez folyamatosan zárkózik fel az orosz GLONASZSZ, az Európai Unió által fejlesztett Galileo és a kínai Beidou-2 műholdas rendszer, kiegészítve, pontosítva azt.
|
A helymeghatározási módszer
A helymeghatározás elmélete koordinátageometriai módszereken nyugszik. A műholdas helymeghatározó rendszer időmérésre visszavezetett távolságmérésen alapul. Mivel ismerjük a rádióhullámok terjedési sebességét, és ismerjük a rádióhullám kibocsátásának és beérkezésének idejét, ezek alapján meghatározhatjuk a forrás távolságát. A háromdimenziós térben három ismert helyzetű ponttól mért távolság pontos ismeretében már meg tudjuk határozni a pozíciót. A további műholdakra mért távolságokkal pontosítani tudjuk ezt az értéket.
|
Mi is pontosan a GPS NMEA adat?
Az NMEA a National Marine Electronics Association rövidítése . Az NMEA jóval a GPS feltalálása előtt létezett. Az NMEA weboldala szerint az egyesületet 1957-ben alapította az elektronikus kereskedők csoportja, hogy jobb kommunikációt alakítsanak ki a gyártókkal. Manapság a GPS világában az NMEA egy szabványos adatformátum, amelyet minden GPS-gyártó támogat, hasonlóan ahhoz, mint az ASCII a digitális számítógépes karakterek szabványa a számítógépes világban.
Az NMEA célja, hogy a berendezések felhasználóinak lehetősége legyen a hardver és a szoftver összekeverésére. Az NMEA formátumú GPS-adatok azt is megkönnyítik a szoftverfejlesztők számára, hogy szoftvert írjanak sokféle GPS-vevőhöz, ahelyett, hogy minden GPS-vevőhöz egyedi interfészt kellene írniuk. Például a VisualGPS szoftver (ingyenes), elfogad NMEA formátumú adatokat bármilyen GPS-vevőről, és grafikusan megjeleníti azokat.
Ami az NMEA-t kissé zavaróvá teszi, az az, hogy jó néhány „NMEA” üzenet létezik, nem csak egy. Tehát, ahogyan mindenféle GPS-vevő létezik különböző képességekkel, úgy sok különböző típusú NMEA üzenet is létezik különböző képességekkel. Ezenkívül az NMEA adatok különböző típusú kommunikációs interfészeken keresztül továbbíthatók, mint például RS-232, USB, Bluetooth, Wi-Fi, UHF és sok más.
|
NMEA üzenetstruktúra
Az NMEA üzenetszerkezet megértéséhez nézzük meg a népszerű $GPGGA üzenetet. Ezt az üzenetet egy RTK GPS vevő adta ki:
$GPGGA,181908.00,3404.7041778,N,07044.3966270,W,4,13,1.00,495.144,M,29.200,M,0.10,0000*40
Minden NMEA üzenet $ karakterrel kezdődik, és minden adatmezőt vessző választ el.
A GP azt jelenti, hogy ez egy GPS-pozíció (a GL GLONASS-t jelentene).
181908.00 az időbélyeg: UTC idő órában, percben és másodpercben.
A 3404.7041778 a szélességi fok a DDMM.MMMMM formátumban. A tizedesjegyek változók.
N az északi szélesség.
A 07044.3966270 a hosszúság a DDDMM.MMMMM formátumban. A tizedesjegyek változók.
W a nyugati hosszúság.
A 4 a minőségjelzőt jelöli:
1 = Javítatlan koordináta
2 = Differenciálisan helyes koordináta (pl. WAAS, DGPS)
4 = RTK fix koordináta (centiméteres pontossággal)
5 = RTK úszó (deciméteres pontosság).
A 13 a koordinátában használt műholdak számát jelöli.
Az 1.00 a HDOP-t (a pontosság horizontális hígítását) jelöli.
A 495.144 az antenna magasságát jelöli.
Az M magassági egységeket jelöl (pl. méter vagy láb).
A 29.200 a geoidális elválasztást jelöli (levonja ezt az antenna magasságából, hogy megkapja az ellipszoid feletti magasságot (HAE).
M a geoidális elválasztásnál használt mértékegységeket jelöli.
Az 0.10 a korrekció korát jelöli (ha van).
A 0000 a javítóállomás azonosítóját jelöli (ha van).
*40 az ellenőrző összeget jelöli.
A $GPGGA egy alapvető GPS NMEA üzenet. Vannak alternatív és kísérő NMEA üzenetek, amelyek hasonló vagy kiegészítő információkat nyújtanak.
Íme néhány népszerű NMEA üzenet, a $GPGGA üzenethez hasonló GPS-koordinátákkal (ezek esetleg a $GPGGA üzenet alternatívájaként használhatók):
$GPGLL , $GPRMC
A GPS-koordinátát tartalmazó NMEA-üzenetek mellett számos kiegészítő NMEA-üzenet is kínál további információkat a GPS-koordinátán kívül.
$GPGSA – Részletes GPS DOP és részletes műholdas nyomkövetési információk (pl. egyedi műholdszámok).
$GPGSV – Részletes GPS-műhold-információk, például minden követett műhold irányszöge és magassága.
$GPVTG – Sebesség a talaj felett és nyomkövetési eltolás.
$GPGST – Becsült vízszintes és függőleges pontosság.
|
Hogyan használható a GPS alapú keresés?
Adott:
- A mérőberendezés fix GPS kordinátája
- A GPS készülék, amely az aktuális poziciót szolgáltatja.
- Mikrovezérlő (Amely a megadott programot futtatja, GPS NMEA információt feldolgozza..)
Tehát elviekben ez következőképpen néz ki:
A mérőberendezések fix. kordinátáit egy területi kordinátarendszerrel jelöljük, melyet adatbázisban tárolunk. Ez azért szükséges, hogy meglegyen a távolság a mérőberendezés és a haladó járművünk között. Elinduláskor az adatbázis betöltődik a mikrovezérlő memóriájába. A mikrovezérlő feladata, hogy folyamatosan összevesse a GPS készülék által szolgáltatott aktuális poziciót, a memóriában tárolt adatbázisban lévő területi kordinátákkal. Ezáltal ha valamelyik területi kordinátát megközelítettük, vagy beléptünk a kordináták közé, a mikrovezérlő riasztást küld felénk, hang, és a kijelzőn képi információ alkalmazásával. A jelzett információ lehet riasztás, vagy csak álltalánosított adat... ez egyéni döntésen alapul...
|
|
