Globālā pozicionēšanas sistēma jeb GPS ir orbītā esošu satelītu tīkls, ko izmanto, lai atrastu pozīcijas jebkurā kosmosa vietā uz zemes. Šāda veida tehnoloģijas var izmantot dažādās jomās, piemēram, komerciālos nolūkos, militārajos un civildienestos visā pasaulē. GPS var izmantot šiem mērķiem: ideāls laiks, trilaterācija, satelītu pozicionēšana un kļūdu savienojums. Šo sistēmu var universāli izmantot 24 stundas. Pirms diskusijas par GPS balstītu ceļojumu palīgu neredzīgiem cilvēkiem dariet mums zināmu par GPS tehnoloģija .
globālā pozicionēšanas sistēma
Ievads globālajā pozicionēšanas sistēmā (GPS)
The globālā pozicionēšanas sistēma sastāv no trim segmentiem: kosmosa segmenta (SS), vadības segmenta (CS) un lietotāja segmenta (ASV). Vadības un kosmosa segmentus izstrādā, vada un uztur ASV gaisa spēki. Lietotāju segmentā ietilpst gan civilie, gan militārie lietotāji un viņu GPS aprīkojums.
GPS sistēma
Kosmosa segments
Šis segments sastāv no 24 satelītiem, no kuriem 21 ir navigācijas kosmosa transportlīdzeklis un 3 ir aktīvi rezerves elementi, kas riņķo 11000 jūras jūdžu augstumā. Šie satelīti ir paredzami un stabili to augstuma dēļ. Šī sistēma sastāv no sešām orbītas plaknēm, kas ir slīpas 55 grādos un vienādi izvietotas aptuveni 60 grādos uz ekvatoriālās plaknes.
Vadības segments
Tas sastāv no galvenās vadības stacijas, alternatīvās motora vadības stacijas, sešām monitoru stacijām un četrām zemes antenām. Šīs monitora stacijas ir izvietotas visā pasaulē, lai mērītu signālu no kosmosa transportlīdzekļiem, kas ir iekļauti katra satelīta orbitālajā modelī. Signālu raidīšanai uz satelītiem tiek izmantotas īpašas zemes antenas.
Lietotāju segments
Šī sistēma sastāv no uztvērējiem, kurus var turēt rokā vai uzstādīt lidmašīnās, kuģos, zemūdenēs, automašīnās un kravas automašīnās. GPS uztvērēji var atšifrēt, noteikt un apstrādāt signālus uz satelītiem. Šos signālus var mainīt pozīcijā, laikā un ātrumā. Šo segmentu var izmantot dažādās lietojumprogrammās, piemēram, satelītu pozicionēšanā, kuģošanā, militārajā jomā, mērniecībā un izsekošanā.
Par GPS tehnoloģiju un kā šī GPS pielietojumu šeit mēs piedāvājam projektu neredzīgo vadīšanai kā balss navigācijas sistēmu.
GPS (globālās pozicionēšanas sistēmas) balss navigācijas sistēma neredzīgiem cilvēkiem
Termins aklums attiecas uz cilvēkiem, kuriem vispār nav redzes, vai uz cilvēkiem, kuriem ir mazāk redzes. Lielākā daļa neredzīgo cilvēku staigāšanai izmanto suņu-pavadoņu atbalstu. Mēs skaidrojam par GPS un balss navigācijas sistēmu neredzīgiem cilvēkiem. Šajā neredzīgie cilvēki izdod komandas un pēc tam saņem atbildi, izmantojot audio signālus. GPS uztvērējs tiek izmantots, lai nepārtraukti saņemtu platuma un garuma vērtības. Ar tehnoloģiju attīstību balss atpazīšana ir vieglāk nosūtīt komandas attiecībā uz norādēm neredzīgajiem. Kā šīs GPS tehnoloģijas pielietojumu šeit praktiski nākamajās rindkopās ir izskaidrotas uz neredzīgajiem balstītas GPS balss trauksmes sistēmas.
Balss navigācijas sistēmas blokshēma neredzīgiem cilvēkiem
Izmantotie aparatūras un programmatūras komponenti
Šī neredzīgā navigācijas sistēma ir veidota ar galvenajiem komponentiem, piemēram, mikrokontrolleru, GPS uztvērēju, balss atpazīšanas moduli, balss atskaņošanas bloku, skaļruni, ultraskaņas sensoru un barošanas bloks . Apskatīsim detalizēti par visiem šiem komponentiem.
Mikrokontrolleris
Šis kontrolieris ir ARM LPC2148 procesors, kas apvieno mikrokontrolleru ar ātrgaitas zibatmiņu diapazonā no 32 līdz 512 KB. Tam ir mikroshēmas zibatmiņas programmas atmiņa un mikroshēmas statiskā RAM. Tam ir 10 bitu A līdz D pārveidotāji un atbalsta USB 2.0 pilna ātruma pārsūtīšanu. Pateicoties zemajām izmaksām, zemam enerģijas patēriņam un ērtai apstrādei, šis mikrokontrolleris ir uzticams šim projektam.
GPS uztvērējs
Šajā projektā izmantotā globālā pozicionēšanas sistēma jeb GPS uztvērējs ir GR87, kas izmanto apraides signālus, kas nāk no GPS satelītiem. Tas nodrošina trīsdimensiju atrašanās vietu, piemēram, garuma, platuma un augstuma vērtības no visām šīs pasaules pozīcijām visos laika apstākļos. Šī uztvērēja galvenās iezīmes ir mazs enerģijas patēriņš, mikroshēmā 1 MB SRAM, 0,1 sekundes atkārtotas iegūšanas laiks un daudzceļu mazināšanas aparatūra.
Balss atpazīšanas modulis
Šis modulis nosaka lietotāja izrunāto vārdu caur mikrofonu. Pēc ievades audio signāla uzņemšanas šī vienība veiks runas analīzi. Šī sistēma sastāv no diviem posmiem kā apmācības fāze, un otra ir atzīšanas fāze. Apmācības fāzē runātājam jāsniedz runas signāli, lai apmācītu sistēmu, bet citā - runātājam jāsniedz runas komandas, kuras vēl vairāk saskaņo ar saglabātajiem signāliem, kamēr tie tiek saglabāti treniņa fāzē. Šajā projektā IC HM2007 tiek izmantots kā atpazīšanas modulis.
Balss atskaņošanas vienība
Tas ir augstas veiktspējas AP89085 IC, kas izgatavots ar CMOS procesoru ar iegultu 2 MB EPROM. Tas ir skaņas ieraksts un atbild IC, kas ziņojumu var saglabāt līdz 85 sekundēm. Šī ierakstītā skaņa tiek saglabāta pat pēc strāvas padeves atvienošanas, un šī atskaņotā skaņa ir kvalitatīva ar minimālu trokšņa līmeni.
Ultraskaņas sensors
Šis sensors tiek izmantots, lai atklātu šķēršļus neredzīgajiem šajā projektā. Šis sensors pārraida ultraskaņas pārrāvumu un attiecīgi dod izejas impulsu, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams, lai pārsprāgt atbalss atgrieztos pie ultraskaņas sensors . Tādā veidā ir atkarīgs no atbalss impulsa platuma, attāluma mērķi var viegli noteikt un izmērīt.
Skaļruņu vienība
Skaļrunis tiek izmantots, lai vājredzīgajiem palīdzētu orientēties tajos, pamatojoties uz balss atskaņošanas ierīces signāliem vai ierakstīto skaņu.
MAX 232
Lai nodrošinātu sakarus starp GPS uztvērēju un mikrokontrolleru, tiek izmantots MAX 232. Šī ir standarta sērijveida binārā datu savienojuma vienība starp datu termināli un datu sakaru bloku. RS232 līmeņa signālus no GPS uztvērēja šī ierīce pārveido par mikrokontrollera TTL līmeņa signāliem.
Programmatūras komponenti
Programmatūras rīki, piemēram, Iegultais C, Keil IDE , un Uc-Flash šajā projektā tiek izmantoti mikrokontrollera programmēšanai.
Balss navigācijas sistēmas darbība
Visa ķēde tiek darbināta ar regulētu līdzstrāvas padevi, kā parādīts blokshēmā. Šajā projektā izmantotais GPS uztvērējs spēj uztvert signālus no 65 GPS (globālās pozicionēšanas sistēmas) satelītiem. Šie saņemtie signāli tiek pārsūtīti precīzā atrašanās vietas un laika informācijā, kuru var nolasīt no šī uztvērēja RS232 porta. Šie garuma, platuma, augstuma un laika dati tiek nosūtīti uz mikrokontrolleru bloku caur MAX232 IC . Šīs vērtības tiek nepārtraukti apstrādātas mikrokontrollerī.
Balss navigācijas sistēmas darbība
Balss atpazīšanas modulis atpazīst lietotāja izrunātos vārdus un attiecīgi nosūta šos signālus mikrokontrollerim. Mikrokontrolleris salīdzina izrunātās vietas vērtības (garumu, platumu un augstumu) ar GPS uztvērēja signāliem. Pēc šī salīdzinājuma mikrokontrolleris vada balss atskaņošanas bloku, lai nodrošinātu balss navigāciju lietotājam. Iepriekš noteiktās balsis šajā modulī tiek saglabātas kā navigācijas komandas neredzīgajiem. Katras izrunātās komandas balss galamērķa vērtības mēs varam saglabāt mikrokontrollerā, lai atpazītu galamērķus. Ultraskaņas sensors nosaka šķērsli ceļā uz galamērķi, lai mikrokontrolleris to saņemtu un brīdinātu redzes invalīdus.
Tas attiecas uz globālo pozicionēšanas sistēmu vai GPS balstītu balss navigācijas sistēmu neredzīgajiem. Es ceru, ka ar šo praktisko lietojumu jūs labāk izprotat GPS. Turklāt jebkura palīdzība šī vai cita projekta īstenošanai elektronikas projekti , īpaši GPS uztvērēja pievienošanai un tā konfigurēšanas procesam, jūs varat atstāt savus komentārus zemāk.
