Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

INTRODUCERE
APLICATII
SISTEME DE PROTECTIE LA FURT
MONITORIZAREA AUTOVEHICULELOR
DEFINITII, DATE SI TERMENI TEHNICI

1. GSM - Global System for Mobile Communication - standard de comunicatie digital, dezvoltat pentru realizarea compatibilitatii telefoniei celulare in Europa.

2. SMS - Short Message Service - metoda oferita de retelele digitale de telefonie mobila prin care se pot transmite 160 de caractere alfanumerice, acestea fiind stocate de retea si transmise receptorului in momentul in care acesta este activ.

3. GPRS - General Packet Radio Service - tehnica GSM care nu necesita, pentru transmiterea si receptia datelor de la un terminal mobil, ocuparea continua a unui canal de comunicare. Datele sunt compactate in pachete, timpul de folosire a spectrului radio fiind redus.

4. GPS - Global Positioning System - retea de sateliti geostationari care, prin datele transmise, permit pozitionarea geografica a unui receptor.

        Satelitii din sistemul GPS transmit doua semnale purtatoare in domeniul microundelor:
        - frecventa L1 (1575,45 MHz) - poarta mesajul de navigatie si semnalele de cod SPS (Serviciul de pozitionare standard)
        - frecventa L2 (1227,60 MHz) - este folosita pentru masurarea intarzierii provocata de ionosfera.
        Se folosesc trei coduri binare pentru a schimba fazele purtatoarelor L1/L2.
        Codul C/A (achizitia grosiera) - moduleaza faza purtatoare L1. Codul C/A este un cod de zgomot pseudoaleator (PRN) de 1MHz, acesta moduleaza semnalul purtatoarei L1, raspandind spectrul pe o banda de 1MHz. Codul C/A repeta fiecare 1230 biti (o milisecunda).
        Pentru fiecare satelit exista un cod PRN diferit, de tip C/A. Satelitii GPS pot fi identificati prin codul PRN, unic pentru fiecare cod pseudoaleator.
        Codul C/A care moduleaza purtatoarea L1 este baza pentru SPS civil.
        Codul P (precis) moduleaza fazele ambelor purtatoare. Codul P este un cod PRN de 10MHz, foarte lung, care in modul de operare anti-spoofing (AS) este incriptat in codul Y.
        Codul Y necesita un modul AS modificat pentru fiecare canal receptor si este folosit numai de catre utilizatori autorizati, care dispun de codurile de decriptare.
        Mesajul de navigatie este un mesaj de 50Hz care contine date ce descriu orbitele satelitilor GPS, corectiile de ceas si alti parametri de sistem.

 Datele GPS

Mesajul GPS de navigatie contine biti de date de timp, repetitivi, marcand momentul transmisiei de la satelit a fiecarui subcadru. Un cadru contine 2500 de biti impartiti in cinci subcadre 500 biti. Un cadru este transmis la fiecare 30 de secunde. Trei subcadre de 6 secunde contin datele referitoare la orbita si ceas. Corelatiile ceasului satelitului sunt trimise in subcadrul 1 si datele de orbita (parametrii datelor de efemerida) - in sub-cadrele 2 si 3. Subcadrele 4 si 5 sunt folosite pentru transmisia datelor de sistem. Un set de 25 de cadre (125 sub-cadre) este transmis intr-o perioada de 12,5 minute.

 Datele de navigatie

        Parametrii de ceas descriu ceasul satelitului si relatia lui cu timpul GPS.
        Parametrii de efemerida descriu orbita satelitului; acestia sunt folositi cu un algoritm care calculeaza pozitia satelitului in orice moment din perioada de orbitare descrisa de acesti parametri. Parametrii de orbita sunt publicati si se pot utiliza la presetarea receptorului cu pozitia aproximativa si frecventa Doppler ale fiecarui satelit din constelatie. Fiecare set de date complete despre satelit include un model care este utilizat de receptor pentru aproximarea intarzierii fazei prin ionosfera, in orice loc si moment. Fiecare satelit transmite valoarea cu care timpul GPS este compensat fata de Timpul Universal Coordonat (UTC). Cu aceasta corectie, receptorul seteaza UTC cu o eroare de maxim 100 ns.

 Pozitia si timpul GPS

top    
        Urmarirea fazei de cod (navigatie)
        Receptorul GPS produce replici ale codului C/A si/sau P(Y). Fiecare cod PRN este disturbator dar predeterminat. Receptorul produce secventa de cod C/A cu anumiti generatori de cod. Receptoarele moderne inmagazineaza, de obicei, in memorie un set complet de generatoare de cod. Receptorul compara o replica a codului cu codul satelitului. Daca receptorul aplica semnalului de la satelit un cod PRN diferit, nu are loc nici o corelare. Cand receptorul ajunge sa foloseasca acelasi cod cu cel al satelitului, semnalele incep sa se suprapuna si se detecteaza o corelare partiala. Atunci cand codurile receptorului si ale satelitului se suprapun complet spectrului imprastiat al semnalului purtator, se obtine o corelare completa. Un receptor GPS utilizeaza semnalul de putere detectat pentru a suprapune codul C/A generat in receptor cu codul din semnalul provenit de la satelit. De obicei, o versiune anterioara a codului este comparata cu o versiune mai recenta, pentru asigurarea unui maxim de sincronizare. Un ciclu bifazat inchis este utilizat pentru demodularea mesajului de navigatie de 50Hz din semnalul purtator GPS. Acelasi ciclu poate fi folosit pentru masurarea si urmarirea frecventei purtatoare Doppler. Pozitia de start a receptorului pentru codul PRN in momentul sincronizarii complete este timpul sosirii (TOA) PRN-ului satelitului la receptor. Acest TOA permite masurarea distantei pana la satelit prin valoarea cu care ceasul receptorului este diferit de timpul GPS. TOA se denumeste pseudo-domeniu.
        Pseudo-domeniu
        Pozitia receptorului este acolo unde pseudo-domeniile unui set de sateliti se intersecteaza. Pozitia este determinata prin multiple masurari de pseudo-domenii la un singur moment. Masurarile pseudo-domeniilor sunt utilizate impreuna cu pozitia satelitului estimata din datele de efemerida transmise de fiecare satelit. Aceste date despre orbita permit receptorului sa calculeze pozitia satelitului in 3D in momentul in care transmite semnalul. Patru sateliti (navigatia normala) pot fi folositi pentru determinarea pozitiei 3D si a timpului. Coordonatele pozitiei sunt calculate de receptor in coordonate ECEF XYZ. Se foloseste timpul pentru corectia ceasului receptorului. Cu cat numarul satelitilor care sunt consultati de receptor creste, pozitia este mai precisa.
         Pozitia, viteza si timpul receptorului
        Receptorul transforma pozitia XYZ in latitudine si longitudine geodezica plus inaltime pe elipsoid. Viteza este calculata folosind schimbarea pozitiei in timp, frecventele Doppler ale satelitului sau ambele. Timpul fiecarui satelit este dat prin consultarea a patru ceasuri atomice (doua cu Cesiu si doua cu Rubidiu) situate pe acesta. Ceasurile satelitilor sunt monitorizate de statiile de control de la sol, care le pot reseta pentru a mentine timpul GPS cu eroare de maxim 1 ms. Timpul este fixat in receptor utilizand semnalele GPS. Sub-cadrele cu bitii de date se repeta la fiecare 6 secunde si aceste date mentin timpul saptamanal cu o eroare de maxim 6 secunde. Fluxul de biti-date de 50Hz este suprapus cu tranzitiile codului C/A astfel incat timpul de sosire al capatului unui bit de date (pe un interval de 20 ms) aproximeaza pseudo-domeniul la cea mai apropiata milisecunda. Satelitii multipli si solutia de navigatie permit ca timpul satelit sa fie fixat la o precizie limitata de eroarea de pozitie si eroarea de pseudo-domeniu pentru fiecare satelit. Timpul satelit este convertit in timp GPS, in receptor fiind calculat de ceasul de control principal si de ceasurile satelit. Timpul GPS este masurat in saptamani si secunde de la ora 24.00.00, din 5 ianuarie 1980 si este mentinut la o eroare de maxim o microsecunda fata de UTC.
top    

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player