Bài giảng Hệ thống định vị toàn cầu: Chương 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ thống định vị toàn cầu: Chương 3 cung cấp cho người học những kiến thức như: Thông tin truyền từ vệ tinh GPS; Sóng mang; Mã tín hiệu; Tin nhắn dẫn đường. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống định vị toàn cầu: Chương 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Bài giảng: Hệ thống Định vị Toàn cầu (Global Positioning System - GPS) ThS. Nguyễn Duy Liêm Điện thoại: 0983.613.551 Email: nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN 3. Cấu trúc tín hiệu của GPS (Global Positioning System) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị toàn cầu (GPS) 2
Nội dung  Thông tin truyền từ vệ tinh GPS  Sóng mang  Mã tín hiệu  Tin nhắn dẫn đường Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 3
Thông tin truyền từ vệ tinh GPS  Sóng mang (Carrier)  Mã tín hiệu (Code)  Tin nhắn dẫn đường (Nav/Msg Data) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 4
Sóng mang  Đặc điểm của sóng radio  Dạng hình sin  Tần số, bước sóng, biên độ  Mỗi vệ tinh GPS sử dụng 2 sóng mang:  Sóng mang L1: 1575,42 MHz, bước sóng 19 cm  Sóng mang L2: 1227,60 MHz , bước sóng 24 cm Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 5
Mã tín hiệu  Bản thân sóng mang không chứa thêm thông tin gì ngoài tần số, bước sóng và biên độ. Do đó, nếu muốn truyền thêm bất kì thông tin nào, cần phải điều biến nó (modulate).  Các phương pháp điều biến thông tin vào sóng mang:  Amplitude Modulation (biên độ)  Frequency Modulation (tần số)  Phase Modulation (pha) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 6
Mã tín hiệu  Mã tín hiệu chứa một chuỗi số nhị phân 0 và 1, mỗi giá trị như thế gọi là bit hay chip.  Mã tín hiệu được điều biến pha kép (biphase modulation) vào trong sóng mang.  Việc đo khoảng cách bằng các mã tín hiệu này gọi là đo khoảng cách giả (pseudo range)  Các mã tín hiệu được điều biến chồng vào 2 sóng mang được gọi là nhiễu ngẫu nhiên giả (PRN: Pseudo Random Noise) và duy nhất cho mỗi vệ tinh.  Có 2 loại mã tín hiệu:  Coarse Acquisition hay Civilian Code (C/A Code)  Precise hay Protected Code (P Code) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 7
Mã tín hiệu  Cường độ tín hiệu từ vệ tinh rất yếu  Yếu hơn cả nhiễu tự nhiên Nhưng  Nhiễu có tính ngẫu nhiên  Mã tín hiệu thì không Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 8
Mã tín hiệu Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 9
Mã tín hiệu  C/A Code  Tần số là 1.023 MHz  Được điều biến chỉ trong  Ít chính xác so với P Code song mang L1  Ít phức tạp  Chứa 1023 số nhị phân  Sẵnsàng cho mọi người sử  Lặp lại mỗi mili giây dụng (SPS) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 10
Mã tín hiệu  P Code tinh, mỗi vệ tinh một phân đoạn tuần duy nhất, thay đổi  Được điều biến cả sóng mang theo mỗi tuần L1 và L2  Tần số là 10,23 MHz  Chứa dãy số nhị phân rất dài  Chính xác hơn so với C/A  Lặp lại mỗi 267 ngày, chia Code thành 38 phân đoạn, mỗi phân đoạn tương ứng 1 tuần  Phức tạp  32 phân đoạn dùng cho các vệ  Chỉ cho quân đội Mỹ sử dụng (PPS) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 11
C/A Code vs. P Code?  P Code là mã tín hiệu dành cho quân đội  Được bảo mật, chống giả mạo  Quân đội có thể mã hóa (không cần thông báo)  P Code trở thành Y Code  Có thể giải mã cho đối tượng ưu tiên Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 12
Tin nhắn dẫn đường  Thông tin trong tin nhắn  Tọa độ vệ tinh  Tình trạng vệ tinh  Hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh  Lịch vệ tinh  Dữ liệu về khí quyển  Cách thức truyền  Dòng dữ liệu  Tần số thấp: 50 bps (50Hz)  Do sóng mang L1 và L2 truyền đi  Mỗi tin có 25 khung (frame), mỗi khung chứa 1500 bit. Mỗi frame có 5 frame con (subframe) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) 13