Globalni sustav pozicioniranja ili GPS mreža je orbitalnih satelita koji se koriste za lociranje položaja bilo gdje u svemiru natrag na zemlju. Ova vrsta tehnologije može se koristiti u raznim područjima poput komercijalne upotrebe, vojske i državnih službi u cijelom svijetu. GPS se može koristiti u ove svrhe: savršeno vrijeme, trilateracija, pozicioniranje satelita i povezivanje pogrešaka. Ovaj se sustav može univerzalno koristiti 24 sata. Prije rasprave o putničkom asistentu za slijepe osobe, obavijestite nas o konceptu GPS tehnologija .
Globalni sustav pozicioniranja
Uvod u globalni sustav pozicioniranja (GPS)
The Globalni sustav pozicioniranja sastoji se od tri segmenta: svemirskog segmenta (SS), kontrolnog segmenta (CS) i korisničkog segmenta (US). Kontrolne i svemirske segmente razvijaju, upravljaju i održavaju zračne snage SAD-a. Korisnički segment uključuje i civilne i vojne korisnike i njihovu GPS opremu.
GPS sustav
Svemirski segment
Ovaj segment sastoji se od 24 satelita od kojih je 21 navigacijsko svemirsko vozilo, a 3 su aktivni rezervni dijelovi koji kruže u visini od 11000 nautičkih milja. Ovi su sateliti predvidljivi i stabilni zbog velike nadmorske visine. Ovaj se sustav sastoji od šest orbitalnih ravnina koje su nagnute na 55 stupnjeva i podjednako postavljene na oko 60 stupnjeva na ekvatorijalnoj ravnini.
Kontrolni segment
Sastoji se od glavne upravljačke stanice, zamjenske stanice za upravljanje motorom, šest nadzornih stanica i četiri zemaljske antene. Te nadzorne stanice pozicionirane su po cijelom svijetu za mjerenje signala iz svemirskih vozila koja su ugrađena u orbitalni model svakog satelita. Namjenske zemaljske antene koriste se za emitiranje signala na satelitima.
Korisnički segment
Ovaj se sustav sastoji od prijamnika koji se mogu ručno držati ili instalirati na zrakoplove, brodove, podmornice, automobile i kamione. GPS prijamnici mogu dekodirati, otkriti i obraditi signale na satelitima. Ti se signali mogu mijenjati u položaj, vrijeme i brzinu. Ovaj se segment može koristiti u različitim aplikacijama kao što su satelitsko pozicioniranje, otprema, vojska, izmjera i praćenje.
Ovdje se radi o GPS tehnologiji, a kao primjenu ovog GPS-a dajemo projekt usmjeravanja slijepih osoba kao sustav glasovne navigacije.
Sustav glasovne navigacije zasnovan na GPS-u (Global Positioning System) za slijepe osobe
Pojam sljepoće odnosi se na ljude koji uopće nemaju vid ili na ljude koji imaju manje vida. Većina slijepih ljudi uzima podršku pasa vodiča za šetnju. Objašnjavamo o GPS-u i sustavu glasovne navigacije za slijepe osobe. U ovom slijepe osobe izdaju naredbe, a zatim primaju odgovor pomoću audio signala. GPS prijamnik koristi se za kontinuirano primanje vrijednosti zemljopisne širine i dužine. S napretkom u tehnologiji korištenje prepoznavanja glasa lakše je slati naredbe u vezi s uputama slijepim osobama. Kao primjena ove GPS tehnologije ovdje su praktički u sljedećim odlomcima objašnjeni GPS sustavi glasovnog upozorenja za slijepe osobe.
Blok dijagram sustava glasovne navigacije za slijepe osobe
Korištene hardverske i softverske komponente
Ovaj slijepi navigacijski sustav izgrađen je s glavnim komponentama poput mikrokontrolera, GPS prijamnika, modula za prepoznavanje glasa, jedinice za reprodukciju glasa, zvučnika, ultrazvučnog senzora i jedinica napajanja . Pogledajmo detaljno o svim tim komponentama.
Mikrokontroler
Ovaj kontroler je od Procesor ARM LPC2148, koji kombinira mikrokontroler s brzom flash memorijom u rasponu od 32 do 512 KB. Ima ugrađenu flash programsku memoriju i statički RAM na čipu. Ima 10 bita A u D pretvarači i podržava prijenos brzinom USB 2.0. Zbog niske cijene, male potrošnje energije i jednostavnosti rukovanja, ovaj je mikrokontroler pouzdan za ovaj projekt.
GPS prijamnik
Globalni sustav pozicioniranja ili GPS prijamnik koji se koristi u ovom projektu je GR87 koji koristi emitirane signale koji dolaze s GPS satelita. Pruža trodimenzionalni položaj kao što su vrijednosti zemljopisne dužine, širine i nadmorske visine sa svakog položaja na ovom svijetu u svim vremenskim uvjetima. Glavne značajke ovog prijemnika su niska potrošnja energije, 1MB SRAM-a na čipu, vrijeme ponovne kupnje od 0,1 Sec i hardver za ublažavanje više staza.
Modul za prepoznavanje glasa
Ovaj modul prepoznaje izgovorenu riječ korisnika putem mikrofona. Ova će jedinica izvršiti analizu govora nakon što se uzme ulazni audio signal. Ovaj se sustav sastoji od dvije faze kao faza treninga, a druga je faza prepoznavanja. Tijekom faze treninga govornik mora davati govorne signale kako bi trenirao sustav, au drugoj fazi govornik mora davati govorne naredbe koje se dalje podudaraju sa pohranjenim signalima dok su pohranjeni tijekom faze treninga. Ovaj projekt koristi IC HM2007 kao modul za prepoznavanje.
Jedinica za reprodukciju glasa
Izrađen je od AP89085 IC visokih performansi izrađen s CMOS procesorom s ugrađenim 2MB EPROM-om. To je zvučni zapis i IC odgovor koji može pohraniti poruku do 85 sekundi. Ovaj snimljeni zvuk zadržava se i nakon uklanjanja napajanja, a ovaj ponovljeni zvuk je visoke kvalitete uz minimalnu razinu buke.
Ultrazvučni senzor
Ovaj senzor koristi se za otkrivanje prepreka na putu slijepih osoba u ovom projektu. Ovaj senzor prenosi ultrazvučni prasak i u skladu s tim daje izlazni impuls na temelju vremena potrebnog da se rafalna jeka vrati u ultrazvučni senzor . Na taj način ovisi o širini impulsa, cilj udaljenosti lako se otkriva i mjeri.
Zvučnik
Zvučnik se koristi za usmjeravanje slabovidnih osoba do navigacije prema signalima ili snimljenom zvuku jedinice za reprodukciju glasa.
MAKS. 232
Kako bi se osigurala komunikacija između GPS prijamnika i mikrokontrolera, koristi se MAX 232. Ovo je standardna serijska binarna jedinica za interkonekciju podataka između podatkovnog terminala i podatkovne komunikacijske jedinice. Signali razine RS232 s GPS prijamnika pretvara se u signale razine TTL mikrokontrolera.
Softverske komponente
Softverski alati poput Ugrađeni C, Keil IDE i Uc-Flash koriste se u ovom projektu za programiranje mikrokontrolera.
Rad sustava glasovne navigacije
Cijeli se krug napaja reguliranim istosmjernim napajanjem kako je prikazano na blok shemi. GPS prijamnik korišten u ovom projektu može primati signale sa 65 satelita GPS (Global Positioning System). Ovi primljeni signali prenose se u precizne podatke o položaju i vremenu koji se mogu pročitati s RS232 porta ovog prijemnika. Ovi podaci o dužini, širini, nadmorskoj visini i vremenu šalju se jedinici mikrokontrolera MAX232 IC . Te se vrijednosti kontinuirano obrađuju u mikrokontroleru.
Rad sustava glasovne navigacije
Modul za prepoznavanje glasa prepoznaje izgovorene riječi korisnika i u skladu s tim šalje te signale mikrokontroleru. Mikrokontroler uspoređuje vrijednosti izgovorenih mjesta (dužinu, širinu i nadmorsku visinu) sa signalima GPS prijemnika. Nakon ove usporedbe, mikrokontroler pokreće jedinicu za reprodukciju glasa radi pružanja glasovne navigacije korisniku. Unaprijed definirani glasovi pohranjeni su u ovom modulu kao navigacijske naredbe slijepim osobama. Vrijednosti odredišta možemo pohraniti za svaki glas izgovorene naredbe u mikrokontroleru za prepoznavanje odredišta. Ultrazvučni senzor otkriva prepreku na putu do odredišta, tako da je mikrokontroler dobiva i upozorava slabovidne osobe.
Ovdje se radi o globalnom sustavu pozicioniranja ili sustavu glasovne navigacije zasnovan na GPS-u za slijepe osobe. Nadam se da bolje razumijete GPS pomoću ove praktične primjene. Nadalje, bilo kakva pomoć za provedbu ovog ili bilo kojeg drugog projekta elektronički projekti , posebno za povezivanje GPS prijamnika i njegov postupak konfiguriranja, svoje komentare možete ostaviti u nastavku.
