Introducción al perro electrónico GPS
Las carencias de este producto son evidentes. En primer lugar, la batería del transmisor integrado debe sustituirse con frecuencia, lo cual es una tarea problemática y peligrosa. Los fabricantes están cada vez menos dispuestos a hacer este trabajo. El transmisor no puede funcionar sin batería, por lo que algunos de los primeros compradores se sienten cada vez peor. En segundo lugar, debido a los cambios de carreteras y la feroz competencia empresarial, los fabricantes destruyen los transmisores de los demás y las máquinas de alerta temprana no emitirán ninguna alarma, lo que provocará enormes pérdidas a los consumidores, por lo que se debe prestar especial atención a este tipo de productos. Además, el uso de radiofrecuencias en China también requiere la aprobación de la Comisión, pero la frecuencia P no ha sido aprobada, por lo que será detectada por el vehículo de detección de la Comisión y puede prohibirse o interferirse en cualquier momento.
2): En un sentido amplio, los perros electrónicos se refieren a la costumbre de muchas personas de llamar perros electrónicos a todos los productos de medición anti-velocidad. Hoy en día, este producto se denomina generalmente radar antivelocidad y en el embalaje del producto se indica unidad de seguridad o dispositivo de advertencia de radar. Después de que Zhongguanbao realizó una investigación sobre este tipo de productos, los dividió en los siguientes tipos:
(1): Radar de velocidad inversa de frecuencia completa
El radar de velocidad inversa de frecuencia completa es un Un dispositivo montado en un vehículo que utiliza ampliamente un velocímetro de radar, obtiene la velocidad del objeto medido calculando el cambio de frecuencia de la onda reflejada recibida. En la actualidad, los velocímetros de radar se utilizan ampliamente en el tráfico urbano y se utilizan principalmente para medir si los coches van a exceso de velocidad. Hay dos tipos: fijos y móviles. Los velocímetros fijos se instalan en puentes o intersecciones (el número de velocímetros fijos es pequeño), mientras que los velocímetros móviles generalmente se instalan en vehículos patrulla.
El radar de velocidad de marcha atrás de frecuencia completa es un dispositivo que recuerda al conductor si hay un velocímetro de radar cerca. Está instalado en el automóvil y puede detectar si hay un velocímetro de radar a cierta distancia cerca al recibir ondas de radar. Cuando el automóvil está en movimiento, el tacómetro de marcha atrás emitirá una advertencia cuando el automóvil esté cerca del velocímetro del radar. Basta con desacelerar el coche hasta el nivel normal durante 2 o 3 segundos + 100-300 metros. La frecuencia completa puede recibir señales de radar en todas las bandas de frecuencia. El receptor principal rara vez se fabrica en China y se importa principalmente de Taiwán, Filipinas, Corea del Sur, etc. Cada fabricante pone diferente énfasis en la frecuencia de la señal del radar, por lo que es difícil juzgar si es buena o mala.
. Este tipo de producto también contiene una gran cantidad de información sobre el tráfico y la vida, y tiene una función de mensaje de voz, que es una buena ayuda al conducir. La calidad del radar de medición de velocidad GPS depende principalmente del volumen de datos y la precisión de los puntos de medición de velocidad, y este tipo de producto no puede desempeñar un papel en la medición de velocidad móvil.
(3): Radar de velocidad de frecuencia completa GPS
El radar de velocidad de marcha atrás de frecuencia completa GPS combina las funciones de los dos primeros tipos de radares de velocidad de marcha atrás. Puede predecir con precisión el radar fijo. Los sensores de velocidad y el velocímetro móvil pueden predecir y resolver completamente las deficiencias de los dos primeros tipos de productos. Este tipo de radar antivelocidad se puede dividir en dos tipos. Uno es de una sola pieza, con rendimiento estable e instalación sencilla. La desventaja es que debe colocarse cerca del parabrisas y la unidad interior es voluminosa.
El otro es el tipo de división más común. El motor principal del coche está conectado de forma inalámbrica al radar situado bajo el capó del coche de delante. Debido a que la unidad de radar y la unidad de GPS están separadas, la unidad interior se puede hacer un poco más pequeña y no es necesario colocarla cerca del parabrisas. Tiene buena ocultación y favorece la inspección y el robo. Sin embargo, la instalación es un poco problemática, pero no es un gran problema. Cuando leas las instrucciones, deberías entender lo que está pasando. Realmente no le costará mucho si no desea que reparen su automóvil.
(4) Radar de detección antivelocidad de navegación GPS
Conecte las funciones de navegación por mapa y detección antivelocidad para lograr múltiples funciones en una sola máquina. En la actualidad, la mayoría de las empresas de mapas de navegación también han agregado una gran cantidad de datos de velocímetro a su software de navegación, por lo que los navegadores comunes ahora tienen funciones de radar anti velocímetro GPS, es decir, radar anti velocímetro de navegación GPS desde la perspectiva de un perro electrónico. Muchos fabricantes combinan ahora la navegación con el radar de velocidad de frecuencia completa para lograr una función tres en uno de navegación + fijo + móvil. (Como se muestra en la imagen, el nuevo Q7) Con el aumento de la propiedad de automóviles, la disminución del precio de los productos electrónicos para perros con navegación GPS y la mejora en la practicidad de los mapas, el mercado de perros electrónicos con navegación GPS para automóviles de China ha comenzado a ingresar. un período de rápido crecimiento. Según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas de China, a finales de 2006, el número de vehículos civiles en China había alcanzado los 49,85 millones. Además, a medida que se acercan los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, la gestión del tráfico, la logística y la distribución, entre otros campos, han mostrado una fuerte demanda para la aplicación de perros electrónicos con navegación GPS. Con este fin, los fabricantes de chips de dongle de navegación GPS, los proveedores de diseño de soluciones, los proveedores de software de navegación y datos de mapas, los operadores de navegación y los fabricantes de equipos en las fases anterior y posterior de la cadena industrial están aprovechando activamente sus respectivas ventajas y tratando de aprovechar las oportunidades del mercado.
El foco del mercado de perros electrónicos con navegación GPS para automóviles ha avanzado y PND ha aprovechado su ventaja de costos para despegar.
Aunque la tecnología de navegación GPS para perros electrónicos existe desde hace décadas, no fue hasta 2003 que el auge de las aplicaciones de navegación para automóviles aceleró en gran medida la comercialización global a gran escala de los perros electrónicos de navegación GPS.
El equipo de navegación electrónica para perros con navegación GPS para automóviles se puede dividir en equipos de navegación montados en vehículos y equipos de navegación portátiles (PND) según la forma del producto final. Por un lado, con el aumento de la producción de automóviles y la creciente popularidad de los componentes frontales, la posición estratégica de los componentes frontales en el mercado de navegación de vehículos es cada vez más importante. Por otro lado, PND ha logrado un rápido crecimiento en los envíos de productos año tras año debido a su fácil portabilidad y bajo precio, exprimiendo el espacio de mercado para los productos de navegación para automóviles. En el siglo XXI se fortalecerá y desarrollará la aplicación de los sistemas de posicionamiento global en diversos aspectos. Este artículo se centra en los últimos desarrollos del GPS en el siglo XXI, especialmente el contenido de los productos, las aplicaciones y los servicios del actual Servicio GPS Internacional (1GS).
Primero, desarrollar la red de estaciones de operación continua GPS y el sistema de servicio integral
IGS (Servicio GPS Internacional) se forma sobre la base de las estaciones de operación continua GPS terrestres globales (aproximadamente 200), es un ejemplo de red de estaciones de operación continua GPS y sistema de servicio integral. Proporcione diversa información de GPS a usuarios globales de forma gratuita, como efemérides precisas de GPS, efemérides rápidas, efemérides de pronóstico, coordenadas de estaciones IGS y sus velocidades de movimiento, datos de fase y pseudorango de señales GPS recibidas por estaciones IGS, velocidad de rotación de la Tierra, etc. Esta información respalda muchos proyectos científicos en geodesia y geodinámica, incluida la ionosfera, la meteorología, los marcos de referencia, la transferencia precisa del tiempo, los cálculos de alta resolución de la tasa de rotación de la Tierra y sus cambios, los movimientos de la corteza terrestre y más.
(1) IGS ahora proporciona tres tipos de órbitas: una es la órbita final (precisa), generalmente utilizada para un posicionamiento preciso 10 a 12 días después, la segunda es la órbita rápida, que se debe obtener; 1 día después. Comúnmente utilizado en cálculos de ionosfera y contenido de vapor de agua atmosférico. También hay una pista de pronóstico.
Actualmente, sólo dos centros de análisis IGS proporcionan estimaciones de los desfases del reloj de los satélites GPS. Actualmente, las casi 200 estaciones permanentes de seguimiento global continuo de IGS utilizan cerca de 70 estándares de frecuencia externos, de los cuales alrededor de 30 usan relojes de hidrógeno, alrededor de 20 usan relojes atómicos de cesio, alrededor de 20 usan relojes atómicos de rubidio y el resto usa osciladores de cristal internos GPS.
(2) El IGS también proporciona información sobre los cambios polares y la hora universal. La precisión de las coordenadas polares diarias finales (x, y) anunciadas por IGS es de 0,1 mas, y la precisión correspondiente de Express es de 0,2 mas. Como tecnología geodésica espacial, el GPS en sí no tiene la función de medir el tiempo universal (ut). , pero satélites GPS Los parámetros orbitales de UT están relacionados con UT por un lado y también están relacionados con la medición de la velocidad de rotación de la Tierra por otro lado. La velocidad de rotación es la derivada del tiempo de UT, por lo que IGS aún puede proporcionar datos diarios. Valores LOD. IGS ahora puede determinar mejor los términos de nutación y los cambios polares de alta resolución (hasta 65.438+0 veces cada 2 horas en lugar de 65.438+0 veces por día). Esto último se debe principalmente a la mejora de la calidad de la observación del IGS, la transmisión de datos rápida y oportuna y la mejora de los métodos de procesamiento de datos. No hay ningún cambio esencial, mientras que el primero es un salto tecnológico.
(3) Una información extremadamente útil e importante proporcionada por IGS son las coordenadas, los marcos correspondientes, las épocas y la velocidad de movimiento de la estación de operación continua (estación de seguimiento) de IGS. La precisión del primero es mejor que 1 cm y la precisión del segundo es mejor que 1 mm/año. El sistema de referencia de coordenadas utilizado para las coordenadas de la estación IGS es la coordenada IERS. 1993, ITRF91, 1994, ITRF92, 1995, 1996, ITRF93, 1996, ITRF94.
(4) Nuevas aportaciones de IGS en la medición de la nutación a corto plazo. Como todos sabemos, el movimiento del eje de rotación de la Tierra en la superficie de la Tierra se llama movimiento polar y su movimiento en el espacio inercial se llama precesión y nutación.
La tecnología GPS no puede determinar la UT, sólo la duración de un día. El mismo principio se aplica a la nutación, es decir, los datos GPS no pueden determinar la longitud y la inclinación de la nutación, pero pueden determinar la variabilidad temporal (derivadas con respecto al tiempo) de estas cantidades. Con base en este principio, la amplitud de nutación del término de nutación a corto plazo se estimó utilizando datos diarios de 3 años de valores ψ y ε, y se comparó con los resultados de VLBI. Los resultados muestran que el método GPS es mejor que el método VLBI para medir el plazo de nutación a corto plazo, mientras que el método VLBI es mejor que el método VLBI para medir el plazo a largo plazo de más de un mes.
Debido a los grandes logros de la tecnología GPS y su contribución a IGS, las estaciones VLBI y estaciones SLR en varios países decidieron organizar IVS e IVRS similares a IGS en septiembre de 1999. DORIS de Francia y PRARE de Alemania también están considerando establecer organizaciones internacionales similares. Se están realizando esfuerzos para establecer este tipo de sistema de observación geodésica espacial para mejorar la eficiencia, precisión y confiabilidad.
En lo que respecta a las redes regionales de operación continua GPS y los sistemas de servicios integrales, los países desarrollados también han trabajado mucho y han logrado avances en este sentido. Estados Unidos ha desplegado el sistema GPS "CORS". Responsable del Servicio Geodésico de los Estados Unidos (NGS), los objetivos actuales del sistema son (1) hacer que sea más conveniente para todos los usuarios en los Estados Unidos lograr posicionamiento y navegación a nivel de centímetros (2) promover el uso de CORS por parte de los usuarios; desarrollar sistemas de información geográfica; (3) monitorear la deformación de la corteza terrestre; ④ determinar la distribución del vapor de agua en la atmósfera; ⑤ monitorear la concentración y distribución de electrones libres en la ionosfera;
En septiembre de 1999, CORS tenía 156 estaciones y NGS anunció que para fortalecer el sistema CORS, de ahora en adelante, agregaría 3 estaciones a la cobertura espacial del sistema cada mes.
Además, los datos e información CORS también incluyen información de fase y pseudodistancia recibida, coordenadas de la estación, vector de velocidad de movimiento de la estación, gas estelar GPS, datos meteorológicos alrededor de la estación, etc. Los usuarios pueden descargar fácilmente a través de redes de información (como Internet).
Las funciones y objetivos del sistema "COGPS Reference Station" establecido en el Reino Unido son similares a los del CORS antes mencionado, pero existe una tarea adicional de monitorear los cambios relativos y absolutos en el nivel del mar alrededor las islas britanicas. En el Reino Unido, COGPS está gestionado por la Oficina de Topografía y Cartografía, la Agencia de Protección Ambiental, la Oficina Meteorológica, el Departamento de Agricultura y el Laboratorio Marino. Actualmente hay cerca de 30 estaciones GPS en funcionamiento continuo y los planes futuros son ampliar el sistema COGPS y establecer un centro cuya tarea principal sea transmitir, proporcionar, archivar, procesar y analizar datos de las estaciones GPS.
Japón ha establecido un sistema de servicio integral con casi 1200 estaciones de operación continua GPS. Actualmente, sobre la base de sus funciones principales de monitorear la deformación de la corteza terrestre y predecir terremotos, coopera con los departamentos meteorológicos y atmosféricos para brindar servicios atmosféricos GPS.
2. Aplicación del GPS en la monitorización ionosférica
La aplicación del GPS en la monitorización de la ionosfera es también el inicio de la meteorología espacial GPS. El espacio está lleno de plasma, partículas de rayos cósmicos y radiación electromagnética de diversas bandas. Dado que el Sol a menudo arroja millones de toneladas de objetos cargados en 1 segundo, la ionosfera se ve fuertemente perturbada, lo que es objeto de investigación en meteorología espacial. Al medir el retraso de la ionosfera con respecto a la señal GPS, se determina el contenido total de electrones libres (TEC) por unidad de volumen para establecer un modelo digital global de la ionosfera.
Los satélites GPS lanzan L1 y L2. Dos transportistas. Estos dos portadores pueden debilitar el impacto de la ionosfera en el posicionamiento GPS o determinar la refracción ionosférica. Porque esta refracción está relacionada con la frecuencia portadora.
Cuando la gente construye modelos numéricos ionosféricos regionales o globales, siempre hacen una suposición simplificadora, es decir, todo el contenido de electrones libres se expresa en un solo plano, y la altura de este plano desde el suelo es h. , en este caso, el contenido de electrones puede expresarse mediante el contenido de electrones Es en el punto de intersección (punto de penetración) entre el receptor y el satélite, que puede considerarse como una función de e y la distancia cenital Z' del punto de penetración. , Ecos Z' =Es. La concentración de electrones Es en la esfera se puede modelar, por ejemplo, como una función armónica esférica de latitud y longitud, y muchos expertos han propuesto varios modelos a este respecto. IGS propuso un formato de intercambio de mapas ionosféricos (10 formato de intercambio de mapas ionosféricos, formato IONEX). Su función es integrar y comparar mapas ionosféricos obtenidos en base a diversas teorías y técnicas sobre la base de especificaciones unificadas. Los modelos ionosféricos tienen diferentes fundamentos teóricos, diferentes tecnologías de fuente de datos y una cobertura de datos incompleta. Por lo tanto, en la actualidad, solo el sesgo de código diferencial (DCBS) de IGS y varios mapas TEC globales y señales de satélite GPS se pueden proporcionar a usuarios de todo el mundo en forma de IONEX. El siguiente paso será combinarlos gradualmente mediante comparación.
En tercer lugar, la aplicación del GPS en el monitoreo troposférico
En la aplicación del GPS, los errores orbitales afectan principalmente la precisión del posicionamiento inicial, mientras que las primeras líneas de base del GPS eran relativamente cortas y la diferencia de altitud no era grande Debido a su gran tamaño, la investigación sobre la troposfera no ha recibido mucha atención. Hasta hace poco, debido a la mejora sustancial en la precisión de la órbita del GPS, la refracción troposférica se ha convertido en un obstáculo importante para mejorar la precisión del posicionamiento del GPS. Suponiendo que la elevación de un área es básicamente cero, si la señal GPS recibida por el receptor proviene de la dirección cenital, el retraso puede alcanzar el orden de 2,2 a 2,6 m. No es raro que este retraso cambie a 10 cm en 2. horas (Por tanto, los parámetros troposféricos proporcionados por el Centro de Análisis IGS son uno cada 2 horas). Debido a este hecho, los modelos de refracción troposférica deberían considerar variaciones en sus procesos estocásticos.
En la aplicación del GPS a la investigación troposférica, la órbita rápida del IGS y la información de la órbita prevista desempeñarán un papel importante en la previsión meteorológica. Además, la serie de retraso cenital troposférico proporcionada por el IGS a través del Centro de Coordinación y Comparación Troposférica del IGS en GFZ (Alemania) actúa como un punto de control y puede desempeñar un papel en la calibración del valor absoluto del retraso troposférico para estudios troposféricos regionales o locales.
A diferencia del monitoreo atmosférico GPS terrestre, los métodos de ocultación GPS basados en satélites o espaciales tienen las ventajas de una amplia cobertura, buena resolución vertical y una rápida velocidad de adquisición de datos. La tecnología funciona colocando un receptor GPS en la plataforma de un satélite o avión LEO. Por un lado, el receptor GPS desempeña la función de determinar con precisión la órbita del satélite (o avión) y, al mismo tiempo, utiliza la tecnología de ocultación GPS para funcionar como un detector atmosférico. El proyecto de investigación GPS/MET llevado a cabo en 1997 confirmó que esta idea es factible. El satélite CHAMP, cuyo lanzamiento está previsto para abril de 2000, utilizará el método de ocultación GPS para medir la refracción troposférica global (incluida el agua atmosférica precipitable).
En los próximos años, Argentina tendrá SAC-C y la Provincia China de Taiwán tendrá COS-MIC. Cada uno de estos satélites LEO utilizará GPS a bordo para determinar sus órbitas y métodos de ocultación para medir la atmósfera.
En el futuro, se utilizarán valores de sección transversal de concentración de electrones y meteorológicos de GPS por satélite y datos de estaciones de GPS terrestres para crear imágenes en capas para su uso. En los próximos tres años se llevarán a cabo seis estudios de proyectos GPS/MET y se espera que contribuyan en gran medida a la previsión meteorológica, la predicción del tiempo espacial y la vigilancia meteorológica.
En cuarto lugar, la aplicación del GPS como altímetro satelital
El efecto multitrayectoria es una especie de ruido en el posicionamiento GPS que sigue siendo una "interferencia" muy difícil de superar en alta velocidad. Posicionamiento GPS de precisión". En los últimos años, la meteorología GPS se ha desarrollado utilizando el ruido causado por los retrasos atmosféricos en las señales GPS. Actualmente, aprovechando el efecto multipath en el posicionamiento GPS, también se está desarrollando la tecnología de altimetría GPS, es decir, utilizar un GPS vacío como altímetro para medir la altura. Utiliza señales de GPS reflejadas desde la superficie del mar o del hielo para determinar la topografía del mar o la superficie del hielo, así como la forma de las olas, la velocidad y la dirección de la corriente. Por lo general, la altimetría satelital o altimetría aérea mide un punto y el resultado de la medición continua es una sección transversal en el plano inverso, mientras que la altimetría GPS mide una banda de cierto ancho, por lo que puede medir el relieve (topografía) de la superficie reflectante. . Se informa que durante la prueba, se instalaron dos receptores GPS en el avión vacío. La antena superior se utiliza para posicionar el soporte y la antena inferior se utiliza para recibir señales de GPS en la superficie reflectante. Estados Unidos realizó experimentos en el mar para medir las corrientes y las olas del océano. Dinamarca realizó un experimento en Groenlandia para determinar la topografía del hielo y sus cambios.