Data apa yang dikirim dari satelit GPS ke penerima?

10

Saya tahu sedikit banyak bagaimana sistem GPS bekerja. Tetapi saya ingin memahaminya secara lebih rinci. Data apa yang dikirim dari satelit GPS ke penerima GPS?

Saya pikir ada beberapa jenis data, karena ketika saya memulai penerima GPS, dibutuhkan beberapa waktu sebelum menjadi berguna. Seperti yang saya tahu ini karena penerima menunggu beberapa data yang tidak terlalu sering diterima. Saya kira sinyal GPS yang digunakan untuk posisi itu dikirim lebih sering, tetapi saya tidak tahu.

Adakah orang yang bisa menjelaskan ini dengan lebih detail? Atau punya tautan yang bermanfaat?

Jonas
sumber

Jawaban:

18

Ada 3 bagian sinyal GPS:

  • ID satelit (disebut Kode Acak Pseudo)
  • Data almanak (informasi orbital untuk semua satelit)
  • Data Ephemeris (informasi orbital untuk satelit tunggal yang dimaksud, termasuk informasi jam yang sangat tepat yang diperlukan untuk menghitung jarak)

Pada dasarnya, almanak memungkinkan penerima mengetahui satelit mana yang harus dicari. Ini memberitahu yang HARUS terlihat di titik ini, tapi jelas sesuatu mungkin menghalangi garis pandang itu. Tetapi sebelum data ephemeris diterima setidaknya untuk 3 satelit, posisi (2D) tidak dapat diberikan. Data itu disiarkan setiap 30 detik.

Penerima dapat menyimpan informasi almanak, tetapi data ephemeris tidak dapat di-cache dalam waktu lama (terutama karena penyimpangan jam), jadi menunggu penerimaan data ephemeris segar umumnya adalah apa yang menyebabkan waktu startup pada penerima GPS.

Cumbayah
sumber
Apakah data almanak mengandung UTC absolut, atau hanya offset juga?
TJJ
3

Ada juga tanda tic (bukan istilah yang tepat - sudah lama) yang dikirim pada awal detik untuk memungkinkan perhitungan kembali ke lokasi aktual pada saat penerimaan sinyal. Lihatlah Forward Error Correction di sini untuk penjelasan yang lebih baik: http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals . Kami menggunakannya dalam fotografi udara dan menemukan bahwa sering ada penundaan hingga 0,4 detik untuk menghitung dan menampilkan lokasi GPS dari perangkat. Mengetahui kapan tic masuk berarti kita dapat bekerja mundur dan menetapkan lokasi yang sedikit lebih akurat untuk foto.

Nate
sumber
2

Untuk menambah jawaban Cumbayah, kode pseudo-acak juga membawa cap waktu yang memungkinkan penerima untuk mengetahui kapan sinyal yang diterimanya ditransmisikan. Triangulasi yang dilakukan penerima tergantung pada mengetahui waktu tempuh sinyal radio dari masing-masing satelit. Kode pseudo-acak sudah diatur sebelumnya, sehingga penerima tahu sebelumnya dan tahu kapan bagian tertentu darinya berasal dari satelit. Itu semua sangat cerdik. Halaman Wikipedia di http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals cukup bagus.

Jersey Andy
sumber
1

Setiap satelit mengirimkan waktu (atom) yang tepat, dan penerima GPS menghitung berkat itu, posisinya. Ada juga beberapa data tambahan, seperti posisi satelit (almanak) yang juga diperlukan untuk melakukan perhitungan, dan beberapa hal kecil.

Untuk meningkatkan akurasi, data dapat dikirim pada dua frekuensi yang berbeda (L1 yang tersedia untuk semua orang, dan L2 yang dibatasi untuk militer AS).

stachu
sumber
1
L2 juga tersedia untuk masyarakat umum. Anda hanya perlu memiliki GPS yang menangkap data dalam frekuensi L2.
George Silva
Dalam desain awal, frekuensi L2 hanya membawa sinyal militer yang tepat. Sejak itu telah ditingkatkan untuk juga membawa sinyal sipil yang kurang tepat. GPS penerima ganda dapat menggunakan kedua sinyal sipil untuk membatalkan beberapa sumber kesalahan.
JasonBirch