Système de positionnement global

Système de positionnement global (GPS)est un système de navigation basé sur le satellite. Il a créé la révolution dans la navigation et la localisation des positions. Il est principalement utilisé dans les applications de positionnement, de navigation, de surveillance et d'arpentage.

Le principal advantagesde la navigation par satellite sont le positionnement en temps réel et la synchronisation temporelle. C'est pourquoi les systèmes de navigation par satellite font désormais partie intégrante de la plupart des applications, où la mobilité est le paramètre clé.

Un segment spatial GPS opérationnel complet contient vingt-quatre satellites en MEO. Ces satellites sont divisés en six groupes de sorte que chaque groupe contient quatre satellites. Le groupe de quatre satellites est appelé comme unconstellation. Les deux constellations adjacentes sont séparées de 60 degrés de longitude.

le orbital period de chaque satellite est approximativement égal à twelve hours. Par conséquent, tous les satellites tournent autour de la Terre deux fois par jour. A tout moment, les récepteurs GPS recevront les signaux d'au moins quatre satellites.

Codes et services GPS

Chaque satellite GPS transmet deux signaux, L1 and L2 sont de fréquences différentes. Trilaterationest une méthode simple pour trouver la position (Latitude, Longitude, Altitude) du récepteur GPS. En utilisant cette méthode, la position d'un point inconnu peut être mesurée à partir de trois points connus

Codes GPS

Voici les deux types de codes GPS.

  • Code d'acquisition grossier ou code C / A
  • Code précis ou code P

Le signal, L 1, est modulé avec une séquence de bits pseudo-aléatoires de 1,023 Mbps. Ce code est appelé code d'acquisition grossière ouC/A code et il est utilisé par le public.

Le signal, L 2, est modulé avec une séquence de bits pseudo-aléatoire de 10,23 Mbps. Ce code est appelé code précis ouP codeet il est utilisé dans les systèmes de positionnement militaires. Généralement, ce code P est transmis dans un format crypté et il est appeléY code

Le code P donne une meilleure précision de mesure par rapport au code C / A, car le débit binaire du code P est supérieur au débit binaire du code C / A.

Services GPS

Voici les deux types de services fournis par GPS.

  • Service de positionnement précis (PPS)
  • Service de positionnement standard (SPS)

PPS receiversgarder le suivi du code C / A et du code P sur deux signaux, L 1 et L 2 . Le code Y est décrypté au niveau du récepteur afin d'obtenir le code P.

SPS receiversgarder le suivi du code C / A uniquement sur le signal, L 1 .

Récepteur GPS

Il n'existe qu'une transmission unidirectionnelle du satellite aux utilisateurs dans le système GPS. Par conséquent, l'utilisateur individuel n'a pas besoin de l'émetteur, mais seulement d'unGPS receiver. Il est principalement utilisé pour trouver l'emplacement précis d'un objet. Il effectue cette tâche en utilisant les signaux reçus des satellites.

le block diagram du récepteur GPS est illustré dans la figure ci-dessous.

La fonction de chaque bloc présent dans le récepteur GPS est mentionnée ci-dessous.

  • Receiving Antennareçoit les signaux satellites. Il s'agit principalement d'une antenne à polarisation circulaire.

  • Low Noise Amplifier (LNA) amplifie le faible signal reçu

  • Down converter convertit la fréquence du signal reçu en un signal de fréquence intermédiaire (IF).

  • IF Amplifier amplifie le signal de fréquence intermédiaire (IF).

  • ADCeffectue la conversion du signal analogique, qui est obtenu de l'amplificateur IF en numérique. Supposons que les blocs d'échantillonnage et de quantification sont également présents dans ADC (convertisseur analogique-numérique).

  • DSP (Digital Signal Processor) génère le code C / A.

  • Microprocessoreffectue le calcul de la position et fournit les signaux de synchronisation afin de contrôler le fonctionnement d'autres blocs numériques. Il envoie les informations utiles à l'unité d'affichage afin de les afficher à l'écran.