Globálny pozičný systém alebo GPS je sieť orbitálnych satelitov, ktorá sa používa na lokalizáciu pozícií kdekoľvek vo vesmíre späť na Zem. Tento druh technológie sa dá použiť v rôznych oblastiach, ako sú obchodné využitie, vojenské a civilné služby po celom svete. GPS je možné použiť na tieto účely: perfektné načasovanie, trilaterácia, určovanie polohy satelitov a chybové pripojenie. Tento systém je možné univerzálne používať 24 hodín. Pred diskusiou o cestovnom asistentovi pre nevidiacich na základe GPS nám dajte vedieť o koncepcii Technológia GPS .
Globálny pozičný systém
Úvod do globálneho pozičného systému (GPS)
The globálny pozičný systém sa skladá z troch segmentov: vesmírny segment (SS), riadiaci segment (CS) a užívateľský segment (USA). Kontrolné a vesmírne segmenty sú vyvíjané, prevádzkované a udržiavané vzdušnými silami USA. Používateľský segment zahŕňa civilných aj vojenských používateľov a ich vybavenie GPS.
Systém GPS
Vesmírny segment
Tento segment sa skladá z 24 satelitov, z ktorých 21 sú navigačné vesmírne vozidlá a 3 sú aktívne náhradné diely obiehajúce vo výške 11 000 námorných míľ. Tieto satelity sú predvídateľné a stabilné vďaka svojej vysokej nadmorskej výške. Tento systém sa skladá zo šiestich orbitálnych rovín, ktoré sú sklonené pod 55 stupňami a rovnomerne umiestnené v približne 60 stupňoch v rovníkovej rovine.
Kontrolný segment
Skladá sa z hlavnej riadiacej stanice, alternatívnej motorovej riadiacej stanice, šiestich monitorovacích staníc a štyroch pozemných antén. Tieto monitorovacie stanice sú umiestnené po celom svete na meranie signálu z kozmických dopravných prostriedkov, ktoré sú súčasťou orbitálneho modelu každého satelitu. Na vysielanie signálov do satelitov sa používajú vyhradené pozemné antény.
Segment používateľov
Tento systém pozostáva z prijímačov, ktoré môžu byť ručné alebo inštalované na lietadlách, lodiach, ponorkách, osobných a nákladných vozidlách. Prijímače GPS môžu dekódovať, detekovať a spracovať signály na satelity. Tieto signály je možné meniť na polohu, čas a rýchlosť. Tento segment možno použiť v rôznych aplikáciách, ako je satelitné určovanie polohy, preprava, armáda, zememeračstvo a sledovanie.
Týka sa to technológie GPS a ako aplikácie tohto GPS tu dávame projekt, ktorý má viesť nevidiacich ako hlasový navigačný systém.
Hlasový navigačný systém pre nevidiacich založený na GPS (globálny pozičný systém)
Pojem slepota sa týka ľudí, ktorí nemajú vôbec žiadne videnie, alebo ľudí, ktorí majú slabšie videnie. Väčšina nevidiacich si na prechádzky vyžaduje podporu vodiacich psov. Vysvetľujeme informácie o systéme GPS a hlasovej navigácii pre nevidiacich. V tomto prípade slepí vydávajú príkazy a potom dostávajú odpoveď pomocou zvukových signálov. Prijímač GPS sa používa na nepretržité prijímanie hodnôt zemepisnej šírky a dĺžky. S pokrokom v technológii je ľahšie rozpoznávanie hlasu posielať nevidiacim ľuďom príkazy týkajúce sa smeru. Ako aplikácia tejto technológie GPS sú tu v nasledujúcich odstavcoch vysvetlené systémy hlasového varovania pre nevidiace osoby založené na GPS.
Bloková schéma systému hlasovej navigácie pre nevidiacich
Použité hardvérové a softvérové komponenty
Tento slepý navigačný systém je vyrobený z hlavných komponentov ako mikrokontrolér, prijímač GPS, modul rozpoznávania hlasu, jednotka prehrávania hlasu, reproduktor, ultrazvukový senzor a napájací zdroj . Pozrime sa podrobne na všetky tieto komponenty.
Mikrokontrolér
Tento radič je z Procesor ARM LPC2148, ktorý kombinuje mikrokontrolér s vysokorýchlostnou pamäťou flash v rozsahu od 32 do 512 kB. Má on-chip flash programovú pamäť a on-chip statickú RAM. Má 10 bitov Prevádzače A až D. a podporuje prenos cez USB 2.0 s plnou rýchlosťou. Vďaka nízkym nákladom, nízkej spotrebe energie a ľahkej manipulácii je tento mikrokontrolér pre tento projekt spoľahlivý.
GPS prijímač
Globálny pozičný systém alebo prijímač GPS použitý v tomto projekte je GR87, ktorý využíva vysielané signály pochádzajúce zo satelitov GPS. Poskytuje trojrozmerné umiestnenie, ako sú hodnoty zemepisnej dĺžky, šírky a nadmorskej výšky, z každej polohy na tomto svete za všetkých poveternostných podmienok. Hlavnými vlastnosťami tohto prijímača sú nízka spotreba energie, 1MB SRAM na čipu, doba opätovného získania 0,1Sec a hardvér na zmiernenie viacerých ciest.
Modul rozpoznávania hlasu
Tento modul detekuje hovorené slovo používateľa prostredníctvom mikrofónu. Po prijatí vstupného zvukového signálu vykoná táto jednotka analýzu reči. Tento systém pozostáva z dvoch fáz ako tréningová fáza a druhá je fáza rozpoznávania. Počas tréningovej fázy musí reproduktor dávať rečové signály na precvičenie systému a v inej fáze musí reproduktor dávať rečové príkazy, ktoré sú ďalej zladené s uloženými signálmi, zatiaľ čo sú uložené počas tréningovej fázy. Tento projekt využíva ako rozpoznávací modul IC HM2007.
Jednotka hlasového prehrávania
Jedná sa o vysoko výkonný modul AP89085 IC vyrobený s procesorom CMOS so zabudovanou 2 MB EPROM. Je to zvukový záznam a zodpovedá IC, ktorý dokáže správu uložiť až do 85 s. Tento zaznamenaný zvuk sa zachová aj po odpojení napájacieho zdroja a tento reprodukovaný zvuk je vysokej kvality s minimálnou úrovňou šumu.
Ultrazvukový senzor
Tento senzor sa v tomto projekte používa na detekciu prekážok na ceste nevidiacich. Tento snímač prenáša ultrazvukový impulz a zodpovedajúcim spôsobom dáva výstupný impulz na základe času potrebného na návrat ozveny impulzu na ultrazvukový senzor . Týmto spôsobom závisí od šírky impulzu echa, je možné ľahko zistiť a merať vzdialenosť.
Reproduktorová jednotka
Reproduktor sa používa na vedenie zrakovo postihnutých osôb pri navigácii na základe signálov alebo zaznamenaného zvuku jednotky na prehrávanie hlasu.
MAX 232
Na zabezpečenie komunikácie medzi prijímačom GPS a mikrokontrolérom sa používa MAX 232. Toto je štandardná sériová binárna dátová prepojovacia jednotka medzi dátovým terminálom a dátovou komunikačnou jednotkou. Signály úrovne RS232 z prijímača GPS sú touto jednotkou prevádzané na signály úrovne TTL mikrokontroléra.
Softvérové komponenty
Softvérové nástroje ako Vložené C, Keil IDE , a Uc-Flash sa v tomto projekte používajú na programovanie mikrokontroléra.
Fungovanie systému hlasovej navigácie
Celý obvod je napájaný regulovaným jednosmerným zdrojom, ako je znázornené na blokovej schéme. Prijímač GPS použitý v tomto projekte je schopný prijímať signály zo 65 satelitov GPS (Global Positioning System). Tieto prijaté signály sa prenášajú do presných informácií o polohe a časovaní, ktoré je možné načítať z portu RS232 tohto prijímača. Tieto údaje o zemepisnej dĺžke, šírke, nadmorskej výške a načasovaní sa odosielajú do jednotky mikrokontroléra MAX232 IC . Tieto hodnoty sa kontinuálne spracúvajú v mikrokontroléri.
Fungovanie systému hlasovej navigácie
Modul rozpoznávania hlasu rozpoznáva hovorené slová používateľa a zodpovedajúcim spôsobom odosiela tieto signály do mikrokontroléra. Mikrokontrolér porovnáva hodnoty hovoreného miesta (zemepisná dĺžka, šírka a nadmorská výška) so signálmi z prijímača GPS. Na základe tohto porovnania riadi mikrokontrolér jednotku prehrávania hlasu na poskytovanie hlasovej navigácie užívateľovi. Preddefinované hlasy sú v tomto module uložené ako navigačné príkazy nevidiacim osobám. Môžeme uložiť cieľové hodnoty pre každý hlas hovoreného príkazu do mikrokontroléra na rozpoznávanie cieľových miest. Ultrazvukový senzor detekuje prekážku na ceste do cieľa, takže sa k nej dostane mikrokontrolér a upozorní zrakovo postihnuté osoby.
Jedná sa o globálny pozičný systém alebo hlasový navigačný systém založený na GPS pre nevidiace osoby. Dúfam, že s touto praktickou aplikáciou lepšie pochopíte GPS. Ďalej akákoľvek pomoc pri implementácii tohto alebo iného projektu projekty elektroniky , najmä pokiaľ ide o pripojenie prijímača GPS a proces jeho konfigurácie, môžete zanechať svoje komentáre nižšie.
