Как спутники связываются с системой GPS? Антенна GPS

Антенны обеспечивают беспроводную связь, необходимую для любой спутниковой системы. Это особенно важно, если производится установка gps на авто.

В этой статье мы рассмотрим три сегмента работающей GPS-антенны:

1. Космический сегмент

Этот компонент передает:

• сигналы местоположения;
• навигации и синхронизации;
• статус спутников.

2. Сегмент управления обрабатывает:

• сигналы телеметрии
• слежения и управления, необходимые для исправлений.

3. Пользовательский сегмент улавливает и предоставляет:

• сигналы PNT
• данные GPS

В этой статье мы рассмотрим работу каждого компонента, чтобы уловить суть работы навигации.

Космический сегмент: антенны на спутниках

Антенны всегда были частью спутников для передачи сигналов отслеживания, поскольку визуальное отслеживание имеет ограничения. Потребовались десятилетия, чтобы достичь нынешней группировки GPS, которая находится на орбите. С каждым поколением (блоком) у спутников расширялись функциональные возможности, а конструкция самой антенны становилась лучше.

Сегмент управления: система оперативного управления

Система оперативного управления (OCS) отвечает за управление системой GPS. Она отслеживает орбиты, синхронизирует время и загружает сообщения с данными.

Подсистемы включают AEP (план развития архитектуры). Он управляет и контролирует действующую группировку спутников GPS, и систему LADO (запуск / ранняя орбита, разрешение аномалий и операции по удалению), которая обрабатывает неработающие спутники.

Приемники GPS на контрольных станциях пассивно отслеживают навигационные сигналы. MCS принимает данные от станций мониторинга, обрабатывает их и отправляет обновленную навигационную информацию на SV через наземные антенны, используя сигнал S-диапазона. Наземные антенны также используются для передачи команд и приема данных о состоянии здоровья (телеметрии).

Пользовательский сегмент: GPS-приемники

Пользовательский сегмент состоит из всех гражданских, коммерческих и военных GPS-приемников, каждый из которых оснащен внутренними или внешними антеннами, предназначенными для захвата сигналов PNT, отправленных с нескольких SV. Антенны GPS переводят высокочастотный сигнал с расширенным спектром RHCP на промежуточную частоту. Антеннам требуется довольно небольшая полоса пропускания, хотя приемники, предназначенные для приема сигналов от других систем позиционирования, таких как ГЛОНАСС и Galileo, имеют расширенные требования к частоте. Для наилучшего приема требуется чистое небо.

Слаженная работа сегментов

Для любого устройства с поддержкой GPS, будь то мобильный телефон, транспортное средство, сельскохозяйственное оборудование, система наблюдения за жизнью или устройством, требуется антенна. Некоторые утверждают, что антенна — самая важная часть приемника. После приема и преобразования сигналы в электрической форме отправляются для дальнейшей обработки, к примеру:

• в программу отображения
• приложение слежения
• используются для синхронизации.

Доступность GPS на нескольких устройствах основывалась на разработке микрополосковой антенны, изготовленной как часть печатной платы (PCB), и расширенной технологии GPS, разработанной SnapTrack (теперь частью Google), объединяющей данные GPS с беспроводными сетями. .

Благодаря интеграции сигналов GPS с сигналами, полученными из таких источников, как беспроводные сети и спутниковые системы дополнения, данные GPS становятся достаточно точными, чтобы определять местонахождение мобильных телефонов для использования службами экстренной связи и помогать пилотам безопасно приземлиться. Чтобы использовать эти дополнительные системы, приемники должны включать в себя дополнительные антенны и программное обеспечение для интеграции с GPS.

Антенны GPS, расположенные на спутниках, разбросаны по всему миру, интегрированы в приемники приложений, что позволяет создавать системы, которые помогают нам вовремя и на правильном пути.