HỆ thống đỊnh vị toàn cầU (Global Positioning System-gps)



tải về 1.74 Mb.
trang6/15
Chuyển đổi dữ liệu28.05.2018
Kích1.74 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

IV.1/ Thành phần không gian: Các vệ tinh


Thành phần không gian bao gồm 24 vệ tinh (21 cái hoạt động và 3 cái dự phòng) là trung tâm của hệ thống được phân bố trên 6 quỹ đạo gần tròn, ký hiệu từ A đến F, với đường kính bằng 20.138 km và nghiêng 55o so với mặt phẳng xích đạo.

Trên mỗi quỹ đạo, 4 vệ tinh được chính được ký hiệu từ 1 đến 4 và được phân bố đều. Chu kỳ của các vệ tinh là 12 giờ. Cấu trúc quỹ đạo vệ tinh cho phép thiết bị thu GPS tại mặt đất luôn thu được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh tại bất cứ thời điểm nào và trung bình từ 6 đến 8 vệ tinh nếu không bị cản trở bởi cấu trúc hạ tầng dưới mặt đất. Năng lượng hoạt động của chúng là năng lượng mặt trời.


IV.2/ Thành phần điều khiển: Các trạm điều khiển mặt đất


Các trạm điều khiển mặt đất là đầu não của toàn bộ hệ thống, bao gồm: một trạm điều khiển trung tâm (Master Control Station - MCS) đặt tại căn cứ không quân Schriever, Colorado Springs ở bang Colorado (Mỹ) và 5 trạm điều khiển khác được đặt ở quanh trái đất dọc theo đường xích đạo, cụ thể là ở đảo Ascension, Diego Garcia, Kwajalein, Hawaii và Colorado Springs.

Trạm điều khiển trung tâm làm nhiệm vụ theo dõi trạng thái của các vệ tinh, quản lý quỹ đạo vệ tinh và duy trì thời gina GPS để từ đó dự đoán các thông số quỹ đạo và đưa ra giá trị thời gian GPS đồng bộ giữa các vệ tinh, nhằm cập nhật dữ liệu định vị của các vệ tinh. Để làm được nhiệm vụ này, trạm điều khiển trung tâm cần sự trợ giúp của các trạm điều khiển khác (không phải trạm trung tâm) nằm rải rác toàn cầu. Các trạm điều khiển này được trang bị những máy thu tín hiệu GPS chất lượng rất cao, thiết bị đo khí tượng và các thiết bị liên lạc với trạm điều khiển trung tâm.



Dữ liệu GPS thu được bằng các máy thu chất lượng cao sẽ dùng để trợ giúp việc tính toán quỹ đạo chính xác của các vệ tinh và sai số thời gian trên các vệ tinh. Các tham số thời gian đều được chuẩn hóa theo thời gian GPS ( GPS Time - GPST). GPST được định nghĩa dựa trên các phép đo từ một tập hợp các tiêu chuẩn tần số của Cesium và Rubi dùng tại các trạm điều khiển hệ thống GPS và trên các vệ tinh. GPST là một chuẩn thời gian liên tục. GPST được duy trì để theo sát UTC (USNO) trong khoảng sai số giới hạn là 1µs. Trên thực tế, trong những năm gần đây, GPST theo sát được UTC (USNO) với độ chính xác khoảng 10 nano-giây. Việc đồng bộ hóa các đồng hồ vệ tinh được thực hiện bằng cách ước lượng sai số thời gian, sự trôi lệch và tốc độ trôi lệch của mỗi đồng hồ trên vệ tinh so với thời gian GPST chuẩn. Sau đó sai số thời gian của các đồng hồ vệ tinh sẽ được mã hóa trong bảng thông số định vị và được truyền đi cùng tín hiệu vệ tinh. Việc liên lạc giữa trạm điều khiển trung tâm với các vệ tinh được thực hiện bằng các trạm anten mặt đất.

Hình III.8 Cấu trúc bộ phận điều khiển của hệ thống vệ tinh GPS.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2016
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương