SRP om GPS-Systemet i Fysik A og Matematik A
SRP om GPS-Systemet i Fysik A og Matematik A
SRP'et redegør for GPS-systemet (Global Positioning System) og dets opbygning med simple illustrationer og forklaringer - I opgaven analyseres matematiske modeller som GPS-systemet anvender for at positionere en modtager, og samtidig analyserer den fejlkilder for GPS-systemet samt præcisionen af systemet.
Til sidst gives en simulering for en baneberegning af en satellit, hvor størrelsen af relativistiske effekter samtidig bestemmes - Opgaven er skrevet i fagene Fysik A og Matematik A.
Elevens kommentar
Opgaven er skrevet på baggrund af nogle universitetsbøger om satellitbaner og positionsbestemmelse i rummet. Litteraturlisten er selvfølgelig med i opgaven med gennemført noteapparat gennem hele opgaven.
Studienets kommentar
Du kan også få hjælp til dit Studieretningsprojekt i SRP-bogen. Her guider vi dig i alt fra emnevalg og faglige metoder til opbygning af opgaven.
Få den bedste hjælp til SRP med SRP-bogen.
Indhold
Abstract 3
Indledning 4
1. GPS-systemet 5
1.1 Historie 5
1.2 Opbygningen 6
2. Analyse af matematiske modeller i anvendelse af GPS-systemet 7
2.1 Positionering 7
2.2 Bestemmelse af satellitkoordinater 11
2.3 Sfæriske koordinatsystemer 14
3. Fejlkilder for GPS-systemet 16
3.1 Relativitiske effekter 16
3.2 Urfejl 18
3.3 Sagnac-effekten 21
3.4 Atmosfærelagenes betydning 22
3.5 Multipath 24
3.6 Doppler-effekt 25
3.7 Opsummering af fejlkilder 26
4. Baneberegning for en satellit 27
Konklusion 30
Perspektivering 30
Litteraturliste 31
Bøger 31
Internetmateriale 31
Andet hjælp 31
Bilag 1 32
Bilag 2 34
Uddrag
Indledning:
GPS-systemet er et internationalt anerkendt system til positionsbestemmelse. Siden anden verdenskrig har man forsøgt at udvikle navigationssystemer, der kunne positionsbestemme helt nøjagtigt.
Idag er vi i stand til at bestemme en position for en GPS-modtager helt ned til få meters afstande, og endda endnu mindre ved militære systemer. En GPS-modtager er idag blevet hvermandseje, og er en god hjælp til familiefaderen på kør-selv ferie, der benægter sin egen mangel på stedsans overfor konen eller andre mænd. GPS'en er blevet endnu en gagdet, vi mennesker ikke kan være foruden.
Det meste af nutidens transportformer, såsom fly og tog, ville ikke være i stand til at fungere uden GPS-systemet som hjælp. Derfor har jeg stillet mig selv den opgave at finde ud af, hvordan GPS-systemet fungerer.
Jeg vil i min opgave redegøre for opbygningen.
Derefter vil jeg analysere de matematiske metoder GPS-systemet anvender til positionsbestemmelse. Dernæst vil jeg analysere fejlkilderne og konkludere, hvorvidt fejlkilderne er for omfattende til, at vi kan stole på nutidens GPS-modtagere.
Til sidst vil jeg lave en baneberegning for en satellit, hvor jeg i et regneark har simuleret en bane, for en GPS-satellit i omløb om jorden. Opgaven er opbygget i 4 hoveddele med henholdsvis: redegørelse i den første del; matematisk analyse af forskellige modeller i den anden del; fysisk og matematisk analyse af fejlkilder i den tredje del.
Og til sidst en baneberegning, for et GPS-satellit i kredsløb om jorden, i dette tilfælde både matematisk of fysisk.
Efter denne opgave vil jeg finde svar på, hvordan GPS-systemet positionsbestemmer en GPS-modtager. Jeg vil samtidig have kendskab til fejlkilderne for systemet, størrelsen af dem, samt grundlaget for at de fremkommer. Jeg vil også være i stand til at kunne bestemme en satellitposition i et roterende koordinatsystem, til ethvert tidspunkt på døgnet.
Jeg har i arbejdet med projektet været på besøg på DTU Space i København, hvor jeg har fået et indblik på satellitfartøjer, deres opbygning samt deres måde at navigere på... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind
