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과학

위성 네비게이션의 역사와 이론

by ○●○●◑◐◐◑● 2020. 4. 15.

위성 네비게이션의 역사를 알아봅시다.

지상 기반 무선 탐색은 오랫동안 실행되었습니다. DECCA, LORAN, GEE 및 Omega 시스템은 알려진 "마스터" 위치에서 무선 펄스를 브로드캐스트한 지상파 장파 무선 송신기를 사용한 다음 여러 "슬레이브" 스테이션에서 반복되는 펄스를 사용했습니다. 마스터 신호와 슬레이브 신호의 수신 사이의 지연은 수신기가 각 슬레이브까지의 거리를 추론할 수 있게 하여 수정을제공했습니다.최초의 위성 항법 시스템은 1960년대 미군이 배치한 트랜짓(Transit)이었습니다. 대중 교통의 작동은 도플러 효과를기반으로했습니다. 짧은 시간 간격에 걸쳐 이 주파수 이동을 모니터링함으로써 수신기는 위성의 한쪽 또는 다른 쪽으로 위치를 결정할 수 있으며, 위성 의 궤도에 대한 정확한 지식과 결합된 여러 측정은 특정 위치를 수정할 수 있습니다. 위성 궤도 위치 오차는 중력장과 레이더 굴절의 변화에 의해 유발됩니다. 이들은 1970-1973에서 플로리다에 있는 Pan Am 항공우주 사업부의 해롤드 L 배심원에 의해 지도된 팀에 의해 해결되었습니다. 실시간 데이터 동화 및 재귀 추정을 사용하여 체계적이고 잔류 된 오류를 관리 가능한 수준으로 좁혀 정확한 탐색을 허용했습니다. 궤도 위성의 방송의 일부는 정확한 궤도 데이터를 포함. 정확성을 보장하기 위해 미국 해군 천문대(USNO)는 이러한 위성의 정확한 궤도를 지속적으로 관찰했습니다. 위성의 궤도가 이탈함에 따라 USNO는 업데이트된 정보를 위성에 전송할 것입니다. 업데이트 된 위성에서 후속 방송은 가장 최근의 임시를포함 할 것입니다.최신 시스템은 더 직접적입니다. 위성은 궤도 데이터와 신호가 전송된 정확한 시간을 포함하는 신호를 브로드캐스트합니다. 궤도 데이터는 그들을 찾는 데 도움이 모든 위성에 대한 거친 연금술을 포함, 이 위성에 대한 정확한 임시. 궤도 에피메리스는 타이밍 참조 역할을 하는 코드에 중첩되는 데이터 메시지로 전송됩니다. 위성은 원자 시계를 사용하여 별자리에있는 모든 위성의 동기화를 유지합니다. 수신기는 3개의 (해수면에서) 또는 4개의 다른 위성의 전송에 인코딩된 방송 시간을 비교하여, 각 위성에 대한 비행 시간을 측정합니다. 여러 측정을 동시에 다른 위성에 대해 수행할 수 있으므로 적응된 버전의 삼부편을사용하여 지속적으로 수정할 수 있습니다. 사용 중인 시스템에 관계없이 각 거리 측정은 수신기에서 측정된 거리에 구형 쉘에 놓습니다. 이러한 몇 가지 측정을 수행한 다음 만나는 지점을 검색하여 수정 사항이 생성됩니다. 그러나 빠르게 움직이는 수신기의 경우 여러 위성에서 신호가 수신됨에 따라 신호의 위치가 이동합니다. 또한, 무선 신호는 전리층권통과로 약간 느려지며, 이 속도감은 수신기의 위성 각도에 따라 달라지는데, 이는 전리층의 거리를 변화시키기 때문입니다. 따라서 기본 계산은 4개의 위성을 중심으로 한 4개의 구형 쉘에 접선으로 가장 짧은 지향선을 찾으려고 시도합니다. 위성 네비게이션 수신기는 여러 위성과 여러 상관기의 신호 조합을 사용한 다음 Kalman 필터링과 같은 기술을 사용하여 시공, 부분 및 지속적으로 변화하는 데이터를 위치, 시간 및 속도에 대한 단일 추정치로 결합하여 오류를 줄입니다. 위성 항법에 대한 원래동기는 군사 응용 프로그램에 대한 것이었습니다. 위성 항법으로 목표물에 무기를 전달하는 정밀도가 높아지며, 치명적인 치수를 크게 높이는 동시에 잘못된 지시무기로 인한 우발적인 사상자를 줄일 수 있습니다. 위성 항법도 군대를 지휘하고 더 쉽게 자신을 찾을 수 있게 하여 전쟁의 안개를줄일 수 있습니다.이제 갈릴레오와같은 글로벌 네비게이션 위성 시스템은 특정 순간에 다른 사람 또는 물체의 사용자 위치와 위치를 결정하는 데 사용됩니다. 미래에 위성의 응용 의 범위는 거대합니다. 과학 등 수많은 시장 부문에 걸쳐 공공 및 민간 부문을 모두 포함합니다. 위성 네비게이션 신호를 제공하는 기능은 또한 가용성을 거부 할 수있는 기능입니다. 위성 네비게이션 시스템의 운영자는 잠재적으로 저하 또는 원하는 모든 영토를 통해 위성 네비게이션 서비스를 제거 할 수있는 능력을 가지고있다.위성 네비게이션 또는 satnav 시스템은 위성을 사용하여 자율적인 지리 공간 위치를 제공하는 시스템입니다. 그것은 작은 전자 수신기가 위성에서 라디오로 가시선을 따라 전송 된 시간 신호를 사용하여 높은 정밀도(경도, 위도및 고도/고도)를결정할 수 있습니다. 이 시스템은 위치, 네비게이션을 제공하거나 수신기가 장착 된 무언가의 위치를 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 이 신호를 통해 전자 수신기는 현재 현지 시간을 고정밀로 계산할 수 있으므로 시간 동기화가 가능합니다. 이러한 용도는 포지셔닝, 탐색 및타이밍(PNT)으로통칭됩니다. Satnav 시스템은 모든 전화 또는 인터넷 수신과 독립적으로 작동하지만 이러한 기술은 생성된 위치 정보의 유용성을 향상시킬 수 있습니다. 글로벌 커버리지를 가진 위성 네비게이션 시스템은 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS)이라고 할 수 있습니다. 2018년 10월 현재2020년까지 중국의 베이두 네비게이션 위성 시스템(BDS)과 유럽연합의 갈릴레오가 완전히 가동될 예정인 미국의 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)과 러시아의글로벌 네비게이션 위성시스템(GLONASS)은완전히 운영되고 있습니다. 일본의 준제니스 위성 시스템(QZSS)은 2023년 예정된 GPS와 무관한 위성 항법으로 GPS의 정확도를 높이기 위한 GPS 위성 기반 증강 시스템입니다. 인도에는 인도 지역 항법 위성 시스템(IRNSS)이 있으며, 인도 별자리(NAVIC)는 정확한 실시간 위치 지정 및 타이밍 서비스를 제공하는 자율 적인 지역 위성 항법 시스템으로 알려져 있으며 장기적으로 글로벌 버전으로 확장할 계획입니다.각 시스템에 대한 글로벌 범위는 일반적으로 의 위성 별자리에 의해 달성됩니다. 18-30 중간 지구 궤도 (MEO) 위성은 여러 궤도 평면사이에 확산. 실제 시스템은 다양하지만 약 12시간(고도 약 20,000km 또는 12,000마일)의 궤도 성향과 약 12시간의 궤도 성향을 사용합니다.

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