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2004-03-31 14:12:00| 人氣14| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

作業 ˙毛˙

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GPS全球定位系統

全球衛星定位系統(GPS)由美國政府建造,整個系統花費超過一百二十億美元,它原本屬於美國科技資產,並曾在1991年沙漠風暴波斯灣戰爭中,擔任主要軍事行動導引任務。現在這套系統已開放民間商業化應用,各國民間地面基地站均可接收此無線電訊使用,相當於「天空中的網際網路」公共資源。

美國GPS系統是由三個部份組成,第一部份是太空,由24個定 位衛星在六個軌道上運轉,衛星以兩萬公里高度,以及十二小時繞行地 球一圈的速度運轉,這樣才可確保每個衛星可在每天同一時間通過地表同一點,也使得地球表面任一角落的上空隨時都有五至八個定位衛星通過,構成太空中的虛擬方位座標。 大部分GPS衛星接收器都儘可能設計為可追蹤最多顆衛星。

自1993年以來,GPS已被大量應用在汽車衛星導航系統上。以美國為首的歐美國家,則以開發機動性強的筆記型電腦為主體


全球衛星定位系統整體運作上可分成三部份:太空部分、訊號部分以及地面部分。

1、太空部分:主要由21顆GPS衛星和三顆備用衛星組成,均勻分布於六條繞極軌道,運行於

約20200公里的高空,衛星環繞地球一週約12小時,每個衛星均持續著發射載

有衛星軌道資料及時間的無線電波,提供地球上的各種接收機來應用。

2、訊號部分:GPS衛星產生兩組隨機電碼,一組稱為C/A碼,一組稱為P碼。C/A碼主要開放

給民間使用,因此在精度上刻意降低,P碼則是美國國防部保留為其軍事用途

的電碼,精度比C/A碼高很多,因此設有密碼,一般民間使用者無法解讀。

3、地面部分:地面設施部分主要包含GPS監控站與使用者接收設備兩部份。監控站:包括一

個主要控制站、五個監測站、三個地面控制站等。使用者接收設備:主要是一

個衛星訊號接收器,依照不同的目的而有不同的定位能力,基本的功能是接收

L1載波,分離出C/A電碼,進行最簡單的虛擬距離定位,也是一般車輛定位

所使用的機型。

GPS 提供兩種明顯不同的導航定位系統:

1、標準定位系統(Standard Positioning System - SPS):是給一般人使用的商業系統,不收費,

正常情況下水平方向精確度約為30公尺。這種SPS須經過選擇性效益(Selective Availability -

SA)處理程序,目前SA-SPS的正常定位精確度水平為100公尺,垂直為156公尺,時間為

十億分之340秒。

2、精密定位系統(Precision Positioning System - PPS):採用鎖碼訊號,其定位精確度水平為20

公尺,垂直為27.7公尺,時間為十億分之200秒。PPS不僅擁有更高的精確度,同時由於是

鎖碼系統的關係,它不會加入SA亂碼。PPS被嚴格限制只能提供給軍隊和美國聯邦政府的

接收器使用,一般人或團體若要使用,必須提出申請,美國政府會依個案來處理。

GPS的應用範圍極廣,目前主要應用於自動車輛定位(AVL)、或自動車輛監控,

例如(AVM),消防車、警車、救護車、危險物品運送車、客貨運車隊監控及管理等。而定位

系統若與導航功能相互結合,則成為自動車輛定位導航系統(Automatic Vehicle Location and

Navigation System, AVLN),或簡稱車輛導航系統。

目前已相當普遍的「車輛導航系統」係指在個人之小客車上裝置GPS衛星接收引擎(GPS

Engine)、GPS天線、配合所設計之PCB(PC Board)、電子地圖及展圖之平台(或軟體),並

利用LCD或TFT螢幕將個人汽車即時位置及相關路圖顯示出來,以提供駕駛者進行查詢、最佳

路徑替選、導航等功能。通常車輛導航系統的所有數據,都輸入到以10-16Mhz時鐘工作的16

位元微控制器上。光碟傳出的向量格式地圖數據亦輸入到該微控制器,然後轉換成位元圖以供

顯示。道路指引和整體系統控制所需的計算是由微控制器處理。

區域網路

區域網路是一個提供資料交換、資源共享的網路系統。
組成這個網路系統的電腦設備彼此是相互獨立的。
採用不同的作業系統,這個區域網路系統涵蓋的範圍距離通常都在一定的範圍以內。
區域網路的主要效益就是讓原本個別的工作體連結在一起形成網路,讓資源作最有效的運用。

內部區域網路的所須基本配備
每台電腦都須有一片網路卡
網路線路的配置
集線器(HUB)
內部區域網路連上網際網路所須基本配備
路由器(固接專線用)
IP分享器(IP不足時)
DSU/CSU(固接專線用,由網路業者提供)

數位電視

數位電視傳統電視機主要的差異,就是電子訊號傳送的方法不同。後者的訊號為「類比」(analogue)電波,前者則是「數據」(digital)電搏。
電視在傳播聲音或畫面的時候,通常經過三個步驟:首先記錄聲音和畫面,其次轉化為電子訊號傳送到各家庭,然後由電視機接收再將訊號還原為聲音、畫面。
傳統電視機是利用電壓使電波產生變化,而變化的形狀完全類似「比擬」原來的音波和光波,再將這樣的電波訊號傳送出去,這也是他稱為「類比」訊號的原因。
數據電視機則是針對原有的波形,假想一個座標,那麼波形上每一點與座標軸之間的距離,都可以測出一個數字,這些數字都可以用二進位的觀念,轉為一連串的「零與一」,在轉化為「通電或不通電」的電搏。電視機收到這些訊號後,就可以依原來的步驟逆行,取得畫面與聲音,所以稱為「數據」訊號。
數據訊號品質較類比訊號精良,同時可以和家用電腦連線作業,處理較多樣的工作。
數位電視的掃描線將增加至一千零五十條,比現有的類比電視五百二十五條增加一倍,並且透過數位訊號處理,可以消除雜訊和干擾,畫面將會更清晰、細緻。
數位電視除了可讓看電視成為一種享受外,其與網路結合後的高附加功能更令人矚目,不僅可以利用電視上網,還可以在電視上設計個人及家庭的電子佈告欄、行事曆、生活資料庫等,讓電視成為家人的訊息聯絡中心;若是連結電腦主機,還可充當電腦螢幕使用
數位電視的發展規劃,交通部公佈今年底將由參與實驗的電視台進行測試試播,八十八年六月,部份國人就可開始接收數位電視節目,到民國九十五年,交通部將強制收回國內無線電視使用的頻道,全面改採數位系統。
在數位電視尚未量產前,「信號轉接盒」可以暫時扮演橋樑角色,由於訊號轉接盒可以把類比訊號轉換成數位訊號,所以不必換電視,只要加裝轉接盒即可收看電視台發送的數位電視訊號。轉接盒目前價格約為一萬多元,不過未來應會下降至二、三千元,使數位電視愈來愈普遍。


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