Бештар

Маълумот дар бораи трилатератсия

Маълумот дар бораи трилатератсия


Уикипедия барои ҳалли мушкилоти Трилатератсия кадом усулро истифода мебарад, оё ин майдони камтарини хатӣ аст? ё ин танҳо як ҳалли мустақими маҷмӯи муодилаҳои хатӣ бо масофаи дақиқ аст? аммо дар ин маврид чӣ гуна ин усул метавонад ҳатто дар ҳоле ки се доира дар як нуқта бурида намешаванд, ҳалли худро пайдо карда метавонад?


Дар мақолае, ки шумо иқтибос меоваред, дар бораи хурдтаринҳо ё ҳалли аз ҳад зиёд муайян нашудааст.

Он чизеро, ки ман фикр мекунам, як изҳороти хеле далерона мекунад:

Дар геометрияи се андоза, вақте маълум аст, ки нуқта дар рӯи се сфера ҷойгир аст, пас марказҳои се соҳа дар баробари радиусашон маълумоти кофӣ медиҳанд, то маконҳои имконпазирро то на бештар аз ду маҳдуд кунанд (агар марказҳо дар хати рост хобед).

Аммо шумо мебинед - ҳатто аз диаграммаи худи мақола - нуқтаҳои сершумори буриш мавҷуданд:

Ҳатто дар сурати соддатарин 2D, шумо мебинед, ки вуҷуд доранд шаш нуқтаҳои буриш.

Ҳалли мақолаи додашуда ба назари ман нигоҳ доштан пайдо мешавад танҳо вақте ки ҳар се соҳа дар як нуқта бурида мешаванд. Дар ҷаҳони воқеӣ, бо назардошти андозагирӣ ва хатогиҳо, сфераҳо тавре ки дар диаграмма нишон дода шудааст, дар минтақаи номуайянӣ бурида хоҳанд шуд. Андозаҳои бештар (масалан, моҳвораҳои бештари GPS) ва усулҳои дурусти арзёбӣ (масалан, квадратҳои хурд) метавонанд ба ҳалли хуб ё ҳатто "беҳтарин" -и ҳалли онҳо наздик шаванд.


Трилатератсия бо истифода аз TDOA

Ман дар ёфтан ё амалӣ кардани алгоритми дарёфти манбаи сигнал мушкилот мекашам. Ҳадафи кори ман дарёфти мавқеи эмитентҳои садо мебошад.

Барои ин ман се сенсори ларзишро истифода мебарам. Техникае, ки ман истифода мебарам, бисёрқабата аст, ки ба фарқияти вақти расидан асос ёфтааст.

Фарқи вақти расидан байни ҳар як сенсор бо истифода аз таносуби салибии сигналҳои қабулшуда муайян карда мешавад.

Ман аллакай алгоритмро барои дарёфти фарқияти вақти расидан татбиқ кардам, аммо мушкили ман бештар дар он аст, ки чандтарафа чӣ гуна кор мекунад, бар асоси истинод барои ман номаълум аст ва ман барои ин истинодоти хуби дигаре, ки ройгон/кушода аст, пайдо карда натавонистам.

Ман наметавонам бифаҳмам, ки чӣ тавр ин корро кардан мумкин аст, зеро танҳо фарқиятҳои вақти расидан (Tab, Tac, Tbc)

Ҳар гуна кӯмак дар ин бора хеле қадр карда мешавад


3 Ҷавобҳо 3

Шумо бояд аввал қувватҳоро мӯътадил кунед, то маблағи онҳо 1 шавад (масалан, доимӣ).

Ҳар як нуқтаи кунҷӣ нуқтаи натиҷа хоҳад буд, агар қувваи муқаррарии онҳо 1 (ва ҳамин тариқ ба дигарон 0) бошад. Агар ин қувват 0 мебуд, аз тарафи дигар, нуқтаи натиҷа дар хатти байни ду нафари дигар ҷойгир хоҳад буд. Дар байни он, он дар баробари он хат бо масофаи нисбии қувват ҷойгир аст. Ин масофаро барои ду қувват ҳисоб кунед ва нуқтаи натиҷа пайдо мешавад. Қувваи сеюм зиёдатӣ аст (он ба ҳисобкунӣ тавассути мӯътадилкунӣ дохил мешавад).

Таҳрир: Шумо метавонед инро танҳо бо илова кардани векторҳои миқёси қувваҳои муқарраршуда ҳисоб кунед. Ин барои мисоли шумо (4243.7344 4393.187) медиҳад.


4 Ҷавобҳо 4

Маълумоти зиёде вуҷуд дорад, бинобар ин мо бояд чанд фарзия кунем:

  1. Азбаски ҳуҷра ба басомадҳое, ки шумо истифода мебаред, инъикос намекунад, беҳтар аст, ки он ҷаббида шавад.
  2. Ин система то ҳадди имкон содда бошад
  3. Навсозӣ бо фармоиши чанд 10 -и Гц аст.
  4. дар ҳаҷми энергияе, ки шумо метавонед пахш кунед, маҳдудиятҳои барқ ​​мавҷуд аст.

Шумо мехоҳед, ки дар роҳи омехтаи мустақим ва муайянкунии марҳилаҳо аз корҳои зиёде канорагирӣ кунед, аммо шумо метавонед дахолатро ба осонӣ истифода баред. Ман ин расмро аз (синфхонаи физика) бардоштам, ки танҳо барои фаҳмидани ин идея ба шумо лозим аст.

Нақшаҳои гуногун мавҷуданд, ки шумо метавонед иҷро кунед, аммо ин аст он чизе, ки эҳтимол кор хоҳад кард:

Ҳарду мавҷгири дарро аз як манбаъ, ки дорои интиқолдиҳандагони ҳолати устувор дар 3 (ё бештар) басомадҳои собит аст, ки бо ҳам омехта шуда ба антенна бурда мешаванд. Ҳар яке аз ин басомадҳо дар дарозии мавҷҳои гуногун дар дохили ҳуҷра намунаҳои гуногуни гиреҳ эҷод мекунанд. Ва азбаски онҳо дар як вақт вуҷуд доранд, онҳо болои якдигар хоҳанд хобид.

Дар тарафи қабулкунанда ба шумо шумораи мувофиқи қабулкунандагон барои ҳар як басомадҳои интиқолшуда лозим аст, ки лифофа ё қувваи ҳар басомадро бармегардонанд. Аммо ин метавонад аз як антенна барояд ва як бор омехта бояд ба истилоҳи DC наздик бошад, бинобарин онро Arduino ё инҳо ба осонӣ хонда метавонанд.

Вариантҳои зиёде мавҷуданд, ки метавонанд бо онҳо бозӣ кунанд. Тағир додани марҳилаи басомадҳои интиқолшаванда аз як антенна ба антеннаи дигар. Шумо хоҳед дид, ки намунаи зер симметрӣ аст, бинобар ин шумо наметавонед чапро аз рост муайян кунед, тағир додани фаза инро ислоҳ мекунад ва ин бояд танҳо дар як басомад сурат гирад, ҳамчун тахмин.

Тамоюли умумии коҳиши қудрат вуҷуд хоҳад дошт, аз ин рӯ масофа аз дарро тақрибан муайян кардан мумкин аст, аммо ин барои коҳиш додани соҳаи ҳалли ҷустуҷӯи киштӣ дар робот ба як минтақаи хурдтар кифоя аст.

Шумо метавонед ҳисобкунии мурдаро анҷом диҳед, яъне шумо мавқеи худро аз роҳи дарвоза пайгирӣ мекунед ва сипас онро барои пешгӯӣ кардани намунаҳои радио дар ҳамсоягии ҳамсоя истифода баред. Агар шумо онро фаъол нигоҳ доред, пас шумо мушкилоти симметрияи чап/рости дар боло зикршударо надоред.

Ақидаҳои дигар: - гиря кардани шакли мавҷи интиқолдиҳанда метавонад роҳи дигари доштани шакли динамикӣ тағйирёбанда бошад.

Огоҳӣ: - деворҳои инъикоскунанда боиси ҳар гуна болоравии дигар мешаванд. Ин ҳисобро душвор мекунад ва метавонад онро номумкин кунад. Аммо харитаи пешакӣ метавонад ҳалли он бошад.


4 Ҷавобҳо 4

Дар ҳоле ки PearsonArtPhoto ба ин дуруст посух додааст, баҳс дар ҷавоби ӯ нишон медиҳад, ки саволи воқеӣ ба назар мерасад Чӣ хел ин кор мекунад.

Биёед бо як парвандаи оддӣ дар ин ҷо дар рӯи замин оғоз кунем. Шумо дар майдони шаҳр занг доред, ки нисфирӯзӣ садо медиҳад. Шумо зангро мешунавед, ба соати худ нигоҳ кунед ва мегӯяд: 12:00:02. (Ман тахмин мезанам, ки соатҳои комил ва вақти реаксия сифр аст.) Шумо аз ин чӣ хулоса карда метавонед?

Арзиши оқилонаи суръати садоҳо 1125 фут/сония аст. Шумо онро 2 сония пас аз занги он шунидед, шумо метавонед хулоса бароред, ки шумо дар масофаи 2250 фут аз зангӯла ҳастед-ин чандон муфид нест, агар шумо хоҳед бидонед, ки пиёда шудан ба хиёбони шаҳр чӣ қадар вақт лозим аст.

Акнун биёед ба расм занги дигар зам кунем. Ин занг 2000 'аз занги аслӣ дар як вақт гузошта мешавад, аммо дар басомади дигар, то шумо онҳоро ҷудо карда тавонед.

Зангҳо садо медиҳанд. Занги аввалро соати 12:00:02 ва соати 12:00:03 мешунавед. Ҳоло мо як чизи муфид дорем. Мо медонем, ки мо аз занги аввал 2250 ва аз занги дуюм 3375 ҳастем. Харита гиред, дар он ҳарду доираро кашед. Шумо дар ҷое истодаед, ки онҳо бурида мешаванд. Ду доира моҳиятан дар ду нуқта бурида мешаванд (ба шарте ки онҳо умуман бурида шаванд, чизе ки мо медонем, рӯй хоҳад дод, агар соати ҳар яки онҳо дақиқ бошад.) Шумо дар яке аз он чорроҳаҳо қарор доред, гарчанде ки шумо наметавонед бидуни маълумоти иловагӣ бигӯед.

Ҳоло, биёед онро мураккабтар кунем-шумо парранда ҳастед, на одам. Занг мезанад, шумо ҳамон ченакҳоро мегиред. Ҳоло, аммо, ба ҷои кашидани доираҳо дар атрофи ҳар як занг, шумо бояд сфераҳо кашед. Буриши ду сфера давра аст-мо ба ҳамон мушкилоте, ки дар рӯи замин доштем, бо як занг бармегардем. Бори дигар, мо онро ҳамон тавр ислоҳ мекунем-занги дигар илова кунед. Ҳоло мо ба буриши он доира бо кураи сеюм нигоҳ мекунем-бори дигар ду нуқта.

Аммо дар хотир доред, ки ин аз ҳама талаб мекунад, ки соатҳои дақиқ дошта бошанд. Азбаски системаи GPS барои дақиқии муқаррарии шаҳрвандӣ дақиқии вақтро бо тартиби чанд наносекунд талаб мекунад, ки ин фармони баланд аст. Шумо чунин соатҳоро ба ҷайбатон намеандозед!

Мо инро чӣ гуна ислоҳ мекунем? Ҳамин тариқ, мо ҳангоми ислоҳ кардани он ислоҳро идома медиҳем-занги дигар илова кунед. Мо намедонем, ки сфераҳоро чӣ қадар калон кашем, аммо мо то ҳол фарқи байни андозаи онҳоро медонем. Мо шурӯъ мекунем, ки садое, ки аввал мешунидем, дар ҳамон ҷо буд ва кӯшиш мекунем, ки масъаларо ҳал кунем-албатта наметавонем. Баланд бардоштани ҳаҷмро то он даме, ки ҳалли худро наёбем. Мо бо чор сфера хотима хоҳем ёфт, ки онҳо дар ду нуқта бурида мешаванд.

Ҳоло, системаи GPS ба ҷои занг занги радиоро истифода мебарад, аммо ба ғайр аз суръати хеле баландтари интиқол математика якхела аст. Бале, системаи GPS барои ҷойгиршавии шумо ду ҷавоби имконпазир медиҳад, аммо мо як маълумоти дигаре дорем, ки онро ҳал мекунад-қабулкунаки шумо тахмин мекунад, ки шумо дар рӯи замин ҳастед. Моҳвораҳо 12,550 мил болотаранд, ки ин ҳалли дуюмро тақрибан 25,000 мил болотар мегузорад. Қабулкунанда ин ҷавоби бардурӯғро рад мекунад ва ба шумо ҷавоби дар наздикии сатҳи Замин додашударо медиҳад.

Ҳоло, системаи воқеӣ аз ин ҳам мураккабтар аст, зеро суръати рӯшноӣ танҳо дар вакуум доимист. Ҳамин тариқ, моҳвораҳо инчунин як гузориши обу ҳаворо мефиристанд (на офтоб/шамол/борон, балки чӣ қадар сустшавӣ ба амал меояд) ва гирандаи шумо ин гузоришҳоро мешунавад ва мефаҳмад, ки чӣ тавр ин сустшавиро ислоҳ кардан лозим аст. (Ин гузоришҳо дар бораи обу ҳаво дар даври 30 сония мебошанд, ки барои ба даст овардани GPS-и шумо пас аз фурӯзон кардани он 30 сонияи ҳадди ақалро муқаррар мекунад. Дар амал вақти гирифтани бозӣ аз сабаби бозиҳое, ки онҳо ба система имкон медиҳанд, ки дар фазои интиқолдиҳанда кор кунанд, дарозтар аст сатҳи барқ ​​ҳангоми истифодаи мавҷгирҳои оддии ҳамаҷониба дар ресиверҳо.)

Системаҳои Mil-spec GPS равиши дигарро истифода мебаранд. Дар асл ҳар як моҳвораи GPS ду сигнал пахш мекунад, воҳиди мулкии шумо дуввумиро нодида мегирад. Қисми ҳарбӣ дорои калидҳои криптографӣ барои хондани ин сигнали дуюм аст. Ин нисбат ба сигнали ибтидоӣ басомади ба куллӣ фарқкунанда аст ва аз ин рӯ ба атмосфера ба таври гуногун таъсир мерасонад. Қабулкунандаи mil-spec метавонад фарқи байни ду сигналро барои фаҳмидани ислоҳи атмосфераи худ бидуни интизори гузориши обу ҳаво истифода барад. Ин инчунин ба ҳукумат имкон медиҳад, ки дидаву дониста хатогиро ба сигналҳои шаҳрвандӣ ворид кунад ва сигналҳои низомиро вайрон накунад-дар замони ҷанг муфид аст, агар шумо хоҳед, ки паймоиши дақиқи душманро рад кунед. Бо вуҷуди ин, ин қобилият ҳеҷ гоҳ истифода нашудааст-шумораи зиёди сарбозон дар тӯфони биёбон қисмҳои GPS-и шаҳрвандии худро доштанд.


1 Ҷавоб 1

Дар ду андоза, донистани масофаи нуқтаи $ X $ то ду нуқтаи собит $ A $ ва $ B $ ба шумо ду мавқеи имконпазири $ X $ медиҳад (агар $ X $ дар хати $ AB $ набошад). Агар шумо намедонед, ки $ X $ дар кадом тарафи хат ҷойгир аст, ба шумо ченаки сеюм лозим аст аз як нуқтаи $ C $ на дар хати $ AB $.

Дар се андоза, донистани масофаи нуқтаи $ X $ то ду нуқтаи собит $ A $ ва $ B $ ба шумо доираеро дар $ Bbb R^3 $ медиҳад, ки ҳавопаймоаш ба $ AB $ перпендикуляр аст ва ба шумо сеяк лозим аст андозагирӣ аз як нуқтаи $ C $ на дар $ AB $ барои танг кардани он ба ду имкон. Ин ду имкон инъикоси якдигар дар ҳавопаймое мебошанд, ки дорои $ ABC $ мебошанд. Дар мавриди ду андоза, агар шумо намедонед, ки $ X $ дар кадом тарафи ҳавопаймо ҷойгир аст, ба шумо ченаки чорум аз нуқтаи $ D $ дар ҳавопаймое мавҷуд аст, ки дорои $ ABC $ нест.


Барои ҳар як масофаи ченшуда, шумо метавонед муодилаеро барои масофаи байни он нуқтаи роҳи худ ва он нуқтаи собит нависед, ки ҳардуи онҳо номаълуманд. Дар ду андоза (дар ҳавопаймои ҳамвор), ҳар як нуқтаи номаълум ду координатаи номаълум дорад. Агар шумо $ n $ нуқтаҳои собит дошта бошед ва шумо дар роҳи худ аз $ k $ нуқта чен кунед, шумо $ nk $ масофа ва муодилаҳо ва $ 2n+2k $ номаълум хоҳед дошт. То он даме, ки $ nk ge 2n+2k $, ин бояд системаро ҳал кунад (агар масофаҳо дақиқ бошанд), аммо эҳтимол дорад, ки $ nk $ зиёда аз $ 2n+2k $ бошад, зеро система вақте ки $ nk = 2n+2k $ метавонад якчанд ҳалли худро дошта бошад (зеро муодилаҳо хатӣ нестанд). (Агар шумо дар се андоза кор кунед, пас $ 2n+2k $ ба $ 3n+3k $ тағир меёбад.)

Ман ҷавоби Исҳоқро, ки аллакай дода буд, шарҳ медиҳам, бинобар ин ман қайдашро қабул хоҳам кард. Ман ҷавоби дуввумро барои тавзеҳ додани нуқтаи тағироти изометрӣ интишор мекунам, аммо инчунин аз он сабаб, ки савол дубора дода шудааст ва муаллифи ин саволи нав ҷавоби мавҷударо нокифоя меҳисобад.

Фарз мекунем, ки шумо $ n $ нуқтаҳои собит доред ва ба ҳамаи ин ченакҳои масофаи $ k $, ки аз нуқтаҳои гуногун гирифта шудаанд, анҷом диҳед. Ҳамчунин фикр кунед, ки шумо дар ҳавопаймо кор мекунед, гарчанде ки ғояҳоро метавон ба осонӣ дар фазои 3D ҷамъбаст кард. Биёед фарз кунем, ки нуқтаи собит бо шохиси $ i $ дар мавқеи $ (a_i, b_i) $ аст ва андозагирӣ бо индекси $ j $ аз мавқеи $ (x_j, y_j) $ гирифта шудааст, пас муодилаҳо шакл доранд

дар куҷо $ d_$ масофаест, ки шумо то нуқтаи собит $ i $ аз мавқеи $ j $ дар тӯли траектория чен кардед. Ҳамин тариқ, шумо $ 2n $ тағирёбандаҳо $ a_i, b_i $ ва $ 2k $ variables $ x_i, y_i $ дар якҷоягӣ бо $ n cdot k $ муодилаҳо доред.

Аммо тамоми танзим дар тағироти изометрӣ тағирнопазир аст. Ин маънои онро дорад, ки шумо пайдоиш ё самти системаи координатии худро намедонед, зеро ин системаи координатӣ комилан худсарона аст. Аз ин рӯ, шумо метавонед танҳо бо интихоби $ x_1 = y_1 = y_2 = 0 $ ягон системаи координатиро ислоҳ кунед. Ҳамин тавр, пайдоиши системаи координатҳо ҳамчун нуқтаи ибтидоии шумо муайян карда мешавад ва меҳвари $ x $ системаи координатҳо самт аз нуқтаи аввал то нуқтаи дуввуми траекторияи шумост. Ин се муодилаи дигарро илова мекунад. (Агар шумо ба ҷои 2D дар 3D кор мекардед, пас шумо мехоҳед бо 6 параметре, ки шумо метавонед худсарона интихоб кунед, се барои мавқеъ ва се барои самт.)

Системаи муодилаҳои $ n cdot k+3 $ бо $ 2n+2k $ аксар вақт шумораи маҳдуди ҳалли худро хоҳад дошт, агар $ 2n+2k = n cdot k+3 $. Ҳадди ақал агар муодилаҳо ба қадри кофӣ мустақил бошанд. Агар муодилаҳо хатӣ мебуданд, ин ҳалли беназир хоҳад буд, аммо азбаски муодилаҳо ғайрихаттӣ мебошанд, метавонанд якчанд ҳалли вуҷуд дошта бошанд. Агар шумо зиёда аз шумораи муодилаҳо дошта бошед, ин метавонад ба шумо дар интихоби яке аз инҳо кумак кунад. Ман усулҳои ҳалли системаҳоро дар муодилаҳои полиномии ғайримутамарказ муҳокима намекунам, аммо ман ба шумо тавсия медиҳам, ки ба ягон системаи алгебра ё ягон асбоби рақамӣ, ки барои иҷрои вазифа пешбинӣ шудааст, иҷозат диҳед.

Албатта, агар шумо муодилаҳои бештар дошта бошед ва агар андозагирии шумо ба ягон хатогӣ дучор ояд (хатои ченкунӣ, хатои мудавваркунӣ,…), пас шумо метавонед бо не ҳалли комилан мувофиқ. Ҳамин тавр, шумо хоҳед, ки ҳалли наздиктарин ба андозагирии шумо бошад, гарчанде ки ин тавр нест маҳз ченакҳои мушоҳидашударо такрор кунед. Ин мушкилотро дар доманаи оптимизатсияи бидуни маҳдудият мегузорад. Шумо бешубҳа мехоҳед, ки ин масъаларо ба таври рақамӣ ҳал кунед ва ба шумо тавсия дода мешавад, ки асбоберо барои ин вазифа тарҳрезӣ кунед.


2 Ҷавоб 2

Ман он чизеро, ки шумо мегӯед, кардам, гарчанде ки ман ба харитаҳои қувваи сигнали 2D дар ҳар як ошёнаи бино часпидаам. Инчунин, ман қувваи сигналро ҳамчун вазифаи ҷойгиршавӣ хулоса накардам ё тахмин накардам, ман онро дар нуқтаҳои калидӣ чен кардам ва дар байни онҳо интерполятсия кардам.

Бале, ин техника дақиқиятро илова мекунад. Дар охир мо фаҳмидем, ки усули имзогузорӣ барои муайян кардани макон дар дохили як утоқи мушаххас зудтар муттаҳид шуда буд, ки ин дараҷаи дақиқии ғамхории мо буд.

Агар шумо нуқтаҳои муҳити атрофро чен кунед, шумо бояд эҳтиёт бошед, ки чӣ тавр маълумот интерполятсия карда мешавад. Бо ду сабаб ташкил кардани якчанд тор байни нуқтаҳо кори осон нест. Аввалан, нуқтаҳо дар координатаҳои номунтазам хоҳанд буд, дар куҷое ки касе фикр кунад, ки сабабе вуҷуд дорад, ки қудрати сигнал метавонад пешгӯӣ нашуда бошад ё дар он макон носаҳеҳӣ пайдо шуда бошад. Дуюм, табиати радиалии қабули радио маънои онро дорад, ки шумо мехоҳед маълумотро дар системаи координатаҳои радиалӣ пайваст кунед.

Тақрибан 6 сол гузашт, зеро бори охир ман бо ин кор машғул шудам ва аз он вақт инҷониб файлҳои маълумот аз диски ман тоза карда шуданд. Ман баъзе файлҳои санҷиширо бо маълумоти сунъӣ барои санҷидани раванди интерполятсия ва ислоҳи қувваи сигнал пайдо кардам. Инак як мисол:

Ду доираҳои хурди сафед нишон медиҳанд, ки нуқтаҳои ченкардашудаи симулятсионӣ дар куҷоянд. Ҳар як банди ранг 1 дБ васеъ буда, рангҳои кабуд қувваи сигнали пасттарро нишон медиҳанд. Қабулкунанда дар марказ аст. Ин маҷмӯи маълумотҳои сунъӣ ду ченкуниро дар бар мегирифт, яке пасти наздики қабулкунанда ва як қавитар дуртар, вале дар як самт. Шумо мебинед, ки интерполяция табиатан қутбӣ аст. Инро алгоритми релаксация дар шабакаи қутбӣ анҷом додааст. Ин маълумот аз 50000 такрори алгоритми релаксация тавлид шудааст. Ман андозаи шабакаро дар ёд надорам. Сипас натиҷа ба як шабакаи росткунҷа иваз карда шуд, то барои ислоҳи қувваи сигнал дар вақти кор истифода шавад.


1 Ҷавоб 1

Ман гумон мекунам, ки шумо хоҳед фаҳмид, ки мушкили муҳимтарин ин дарёфти фармоиши трилатератсия нест, балки баръакс интихоби стратегияест, ки хатои маҳаллисозиро кам мекунад.

Фармоиш додани трилатератсияро ёфтан осон аст, чунон ки ман дар зер тавсиф хоҳам кард. Баръакс, кам кардани хато душвортар аст. Трилатератсия воқеан роҳи беҳтарини кам кардани хато буда наметавонад. Масалан, ҳангоми кӯшиши локализатсия кардани гиреҳ, мумкин аст, ки шумо бо истифода аз чаҳор ҳамсоя (масалан, трилататсияҳои сершумор) ва ба ҳисоби миёна дақиқтар шавед. Инчунин, тартиботе, ки шумо иҷро мекунед, аҳамият дошта метавонад. Агар шумо фармоиши бадро интихоб кунед, хатогиҳо метавонанд ҷамъ шаванд.

Ҳамин тавр, ман гумон мекунам, ки шумо шояд ба мушкилоти дуруст таваҷҷӯҳ накунед.


2 Ҷавоб 2

Агар шумо хоҳед фаҳмед, ки чӣ тавр GPS кор мекунад, як қадами аввал ин омӯхтани он аст, ки LORAN чӣ гуна кор кардааст. https://en.wikipedia.org/wiki/Loran-C

Хулоса, ҷуфт истгоҳҳои интиқолдиҳанда сигналҳои синхронии радиоро мефиристанд ва бо чен кардани ченак фарқият дар байни вақти расидани сигналҳо аз ду манора, навигатори киштӣ метавонист донад, ки онҳо дар як хати муайяни гиперболикӣ (aka, a & line & quotloran) дар рӯи Замин қарор доранд. Ин аз он сабаб аст, ки маҳалли ҳама нуқтаҳое, ки фарқи масофа то ду нуқтаи собит доимӣ аст, гиперболоид аст.

Якчанд ҷуфт истгоҳҳои интиқолдиҳанда мавҷуданд. Навигатори киштӣ метавонад ду ҷуфти гуногунро барои ҷойгир кардани киштӣ дар ду хати лоранҳои гуногун дар харита истифода барад ва он гоҳ онҳо хоҳанд донист, ки ҷои буриши ин ду хат бояд маҳалли ҷойгиршавии киштӣ бошад.

GPS асосан ҳамон чизест, ба истиснои он, ки истгоҳҳои интиқолдиҳанда ҷуфт нестанд ва онҳо дар мадорҳои гуногун дар масофаи даҳҳо ҳазор мил дар як соат ҳаракат мекунанд. Принсип шабеҳ аст, аммо математика то андозае мураккабтар аст.

Асосан, ҳар як моҳвора пайваста параметрҳои мадори худ ва вақти рӯзро пахш мекунад. Қабулкунанда фарқиятҳоро дар вақти расидани сигналҳо аз якчанд моҳвораҳо ва бо роҳи ҳалли як системаи калони муодилаҳои ҳамзамон, ки ин фарқиятҳои вақт, ҳаракати моҳвораҳо, гардиши Замин ва инчунин ( зеро ҳисобҳо бояд бошад ниҳоят дақиқ) барои қонунҳои нисбият он қодир аст координатаҳои худро дар чаҳорчӯбаи координатҳо, ки ба Замин сахт пайваст карда шудааст, коркард кунад.

Қадами охирин дар он аст, ки он координатаҳоро бо истифода аз системаи интихобкардаатон ба координатаҳои харита табдил медиҳад (масалан, WGS84 арз ва тӯл, UTM ё ҳама чиз.)

Ба ғайр аз математика, мушкилоти дигари техникӣ мавҷуданд. Қабулкунандаи GPS бояд қодир бошад ниҳоят заиф сигналҳо, аз ҳадди ақал чор манбаъ (беҳтараш бештар) дар як вақт. Он бояд қодир бошад, ки сигналҳоро бо истифода аз як техникаи мураккаб ва спектри спектр & quot рамзкушо кунад. Ва он бояд фарқияти вақтро байни ин сигналҳо бо сатҳи зермикросекундии дақиқ чен карда тавонад. Ҳамаи ин ва баъд математика кунед.

Эҷоди як қабулкунандаи воқеии коркунандаи GPS аз сифр метавонад барои лоиҳаи мактаб каме гарон бошад.

Идеяи асосӣ дар он аст, ки ҳар як ченаке, ки шумо метавонед анҷом диҳед, ба шумо имкон медиҳад, ки сатҳи қубуриро ҳисоб кунед, ки қабулкунанда бояд дар он ҷойгир бошад. Якчанд сатҳҳои гуногунро аз андозаҳои гуногун ҷамъ кунед ва як нуқтаеро ҷустуҷӯ кунед, ки ҳамаи ин сатҳҳо бурида шаванд. Дар куҷое ки ин буриш бошад, гирандаи шумо бояд дар он лаҳза бошад. Ғайр аз ин чизи зиёде вуҷуд дорад, аммо ин нақшаи асосӣ аст.

Барои ҷойгир кардани нуқта дар се андоза, ба шумо ҳадди аққал се маҳдудият лозим аст. Агар номаълумҳои иловагӣ вуҷуд дошта бошанд, ки шумо низ мехоҳед онҳоро ҳал кунед, ба шумо маҳдудиятҳои бештар лозим аст. GPS ҳадди аққал чаҳорро истифода мебарад, зеро шумо бояд на танҳо маҳалли ҷойгиршавии худро, балки вақти ченкуниро низ ҳал кунед, зеро аз ҷумла як соати ба қадри кофӣ хуб барои мустақилона ҷавоб додан дар сахтафзорҳои қабулкунанда чизҳо даҳҳо гарон меафтад ё садҳо ҳазор доллар ва вазни садҳо килограмм (соатҳои атомии миқёси чипӣ инро тағир медиҳанд, аммо GPS бо назардошти сахтафзорҳои солҳои 1970-ум тарҳрезӣ шуда буд).

Баъзан ченкуниҳои сершумор ба шумо мегӯянд, ки ҳамон як сатҳро ҳисоб кунед, ин зиёдатӣ маънои онро дорад, ки шумо то он даме, ки роҳи дигарро дарёфт накунед (интизорӣ ва дубора кӯшиш кардан, чен кардани сигнал аз манбаи дигар, чен кардани ҷанбаи дигари сигнал ва ғайра) шумо сатҳи кофӣ надоред. .), бинобар ин шумо метавонед онҳоро бо онҳо буред, то дар куҷо будани худро фаҳмед. Албатта, дар ҷаҳони воқеӣ хатои ченкунӣ мавҷуд аст, бинобар ин шумо ҳамеша кӯшиш хоҳед кард, ки муодилаҳои нодурустро каме ҳал кунед. Ин маънои онро дорад, ки шояд як нуқтае вуҷуд надошта бошад, ки дар он ҳамаи сатҳҳо бурида шаванд, зеро шумо сатҳи нодуруст доред. Ҳалли стандартӣ аз ҳад зиёд муайян кардани система аст: на шумораи камтарин ченакҳое, ки шумо метавонед аз онҳо даст кашед, балки то ҳадди имкон ҳарчи зудтар андозед ва алгоритми оптимизатсияи математикиро барои пайдо кардани маконе, ки ба ҳама мувофиқтар аст, истифода баред. маҷмӯи мушоҳидаҳо. Шумо бояд ҷойҳои баъзе истинодҳоро донед, то андозагирии сигналҳои аз онҳо фиристодашударо ба мавқеъ табдил диҳед, ҳамеша дар ин дониш хатое вуҷуд дорад. Агар манбаъҳои истинод ба шумо ҳаракат кунанд (ва агар онҳо дар мадор бошанд, онҳо хеле зуд ҳаракат мекунанд), шумо бояд бисёр чизҳои зиёдеро донед, маълумоте дошта бошед, ки хеле ҷорист ва то ҳол бояд бо миқдори зиёди хатогиҳои боқимонда зиндагӣ кунед то баҳисобгирии ҳамаи ин.

Агар шумо диапазонро аз як нуқтаи маълум чен кунед, пас гирандаи шумо бояд дар соҳае ҷойгир карда шавад, ки радиусаш дар он нуқтаи маълум ҷойгир бошад (GPS одатан чунин тасвир карда мешавад, аммо азбаски онҳо бояд ғарази соатро ҳал кунанд, он воқеан наздиктар аст) парвандаи LORAN дар зери кулоҳ). Агар шумо фарқияти вақтро байни ду сигнал аз ду нуқтаи маълум чен кунед (ба мисли LORAN), пас гирандаи шумо бояд дар гиперболоид бо фокусҳои он ду нуқта ва кунҷи асимптотикии конусе, ки ба фарқияти ченшудаи вақт мувофиқ аст, ҷойгир карда шавад. Агар шумо тағирёбии Доплерро, ки ба сигнал аз макони муқарраршуда тавассути мадори моҳвораи шумо чен карда мешавад (системаи DORIS), сатҳи он нисбат ба қисмҳои конусӣ мураккабтар аст ва аз суръати шумо ва мавқеи шумо вобаста аст, бинобар ин шумо бояд онро ҳал кунед барои ҳадди ақал шаш ченак. Агар шумо фарқияти басомади расиданро дар байни ду сигнали гуногун чен карда истода бошед, сатҳи онро як полиномаи дараҷаи ҳаштум медиҳад, ки маҷмӯаҳои сатҳӣ доранд, ки баъзан ба банан, ё чормағз, ё дона, ё ду кулоҳи нуқтаи рӯи миз монанданд , ё навъҳои зиёди дигар чизҳо.

Мушкилоти иловагӣ аз чизҳое ба монанди паҳншавии атмосфера ба вуҷуд меоянд. Масалан, азбаски атмосфера мавҷҳои радиоро мешиканад, онҳо дар хатҳои рост ҳаракат намекунанд, аз ин рӯ сатҳи вақти доимии ҳаракат аз эмиттер то қабулкунанда воқеан сферикӣ нест. Дар кори GPS, агар шумо қабулкунаки дугона дошта бошед, шумо метавонед фарқи байни эффектҳои паҳншавиро дар ду басомад барои хулосаи мундариҷаи умумии электрон дар масири сафари сигнал истифода баред ва инро барои фаҳмидани он ки сигнали вайроннашуда чӣ гуна буда метавонад, истифода баред. агар шумо тавонистед онро бе дахолат қабул кунед. Ин танҳо рӯи як майдони хеле васеи донишро харошидааст.


Видеоро тамошо кунед: Зуд кори телефонро тез кунед!