Глобална система за позициониране или GPS е мрежа от орбитални сателити, използвани за намиране на позиции навсякъде в космоса обратно на земята. Този вид технология може да се използва в различни области като търговска употреба, военни и държавни служби по целия свят. GPS може да се използва за тези цели: перфектно синхронизиране, трилатерация, позициониране на сателитите и връзка с грешки. Тази система може да се използва универсално за 24 часа. Преди да обсъждаме GPS базиран асистент за пътуване за незрящи хора, уведомете ни за концепцията за GPS технология .
Система за глобално позициониране
Въведение в системата за глобално позициониране (GPS)
The система за глобално позициониране Състои се от три сегмента: космически сегмент (SS), контролен сегмент (CS) и потребителски сегмент (US). Контролните и космическите сегменти се разработват, експлоатират и поддържат от военновъздушните сили на САЩ, потребителският сегмент включва както граждански, така и военни потребители и тяхното GPS оборудване.
GPS система
Космически сегмент
Този сегмент се състои от 24 спътника, от които 21 са навигационни космически превозни средства, а 3 са активни резервни части, орбитиращи на височина 11000 морски мили. Тези сателити са предвидими и стабилни поради голямата си надморска височина. Тази система се състои от шест орбитални равнини, които са наклонени на 55 градуса и еднакво разположени на около 60 градуса върху екваториалната равнина.
Контролен сегмент
Състои се от главна контролна станция, алтернативна станция за управление на двигателя, шест мониторни станции и четири наземни антени. Тези мониторни станции са разположени по целия свят, за да измерват сигнала от космическите превозни средства, които са включени в орбитален модел на всеки спътник. Специални наземни антени се използват за излъчване на сигнали към сателити.
Потребителски сегмент
Тази система се състои от приемници, които могат да бъдат преносими или инсталирани на самолети, кораби, подводници, автомобили и камиони. GPS приемниците могат да декодират, откриват и обработват сигналите към сателити. Тези сигнали могат да се променят в позиция, време и скорост. Този сегмент може да се използва в различни приложения като сателитно позициониране, корабоплаване, военни, геодезични и проследяващи.
Това относно GPS технологията и като приложение на този GPS тук даваме проект за насочване на слепите хора като система за гласова навигация.
Система за гласова навигация за слепи хора, базирана на GPS (система за глобално позициониране)
Терминът слепота се отнася до хората, които изобщо нямат зрение или хората, които имат по-малко зрение. Повечето незрящи хора получават подкрепа от кучета водачи за разходка. Обясняваме за GPS и системата за гласова навигация за незрящи хора. При това слепите хора издават командите и след това получават отговора с помощта на аудио сигнали. GPS приемникът се използва за непрекъснато получаване на стойностите на географската ширина и дължина. С напредъка в технологията използването на гласово разпознаване е по-лесно да се изпращат команди относно указанията на слепите хора. Като приложение на тази GPS технология тук са обяснени практически базирани на GPS системи за гласово предупреждение за незрящи лица в следващите параграфи.
Блок-схема на система за гласова навигация за слепи хора
Използвани хардуерни и софтуерни компоненти
Тази сляпа навигационна система е изградена с основните компоненти като микроконтролер, GPS приемник, модул за разпознаване на глас, блок за възпроизвеждане на глас, високоговорител, ултразвуков сензор и захранващ блок . Нека разгледаме подробно всички тези компоненти.
Микроконтролер
Този контролер е от ARM LPC2148 процесор, който комбинира микроконтролера с високоскоростна флаш памет, варираща от 32 до 512 KB. Той има вградена памет за флаш програми и статична RAM памет в чипа. Той има 10 бита Преобразуватели A в D и поддържа USB 2.0 пълен скоростен трансфер. Поради ниската цена, ниската консумация на енергия и лекотата на работа, този микроконтролер е надежден за този проект.
GPS приемник
Глобалната система за позициониране или GPS приемник, използвана в този проект, е GR87, която използва излъчваните сигнали, идващи от GPS сателити. Той осигурява триизмерно местоположение като стойности за дължина, ширина и надморска височина от всяка позиция в този свят при всякакви метеорологични условия. Основните характеристики на този приемник са ниска консумация на енергия, 1MB SRAM в чипа, време за повторно придобиване на 0,1 секунди и хардуер за смекчаване на много пътеки.
Модул за разпознаване на глас
Този модул разпознава изговорената от потребителя дума чрез микрофон. Анализът на речта ще се извърши от това устройство след приемане на входния аудио сигнал. Тази система се състои от две фази като фаза на обучение, а другата е фаза на разпознаване. По време на фазата на обучение говорителят трябва да подава речеви сигнали, за да тренира системата, а в друга фаза говорителят трябва да дава речеви команди, които допълнително се съчетават със запазени сигнали, докато се съхраняват по време на тренировъчната фаза. Този проект използва IC HM2007 като модул за разпознаване.
Устройство за възпроизвеждане на глас
Той е от високоефективна AP89085 IC, произведена с CMOS процесор с вграден 2MB EPROM. Това е звукозапис и отговори IC, който може да съхранява съобщението до 85 секунди. Този записан звук се запазва дори след като захранването е премахнато и този повторен звук е с високо качество с минимално ниво на шум.
Ултразвуков сензор
Този сензор се използва за откриване на препятствия по пътя за незрящи лица в този проект. Този сензор предава ултразвуков взрив и съответно дава изходен импулс въз основа на времето, необходимо за избухването на ехото да се върне към ултразвуков сензор . По този начин зависи от ширината на ехо импулса, целта на разстоянието лесно се открива и измерва.
Високоговорител
Високоговорителят се използва за насочване на хората с увредено зрение към навигацията им въз основа на сигналите или записания звук от устройството за възпроизвеждане на глас.
МАКС 232
За да се осигури комуникация между GPS приемник и микроконтролер, се използва MAX 232. Това е стандартен сериен двоичен модул за взаимно свързване на данни между терминала за данни и модула за комуникация на данни. Сигналите на ниво RS232 от GPS приемника се преобразуват в сигнали на ниво TTL на микроконтролера от това устройство.
Софтуерни компоненти
Софтуерни инструменти като Вграден C, ID на Keil , и Uc-Flash се използват в този проект за програмиране на микроконтролера.
Работа на система за гласова навигация
Цялата верига се захранва с регулирано DC захранване, както е показано на блоковата схема. GPS приемникът, използван в този проект, е способен да приема сигнали от 65 сателита GPS (глобална система за позициониране). Тези получени сигнали се прехвърлят в точна информация за положението и времето, която може да се прочете от RS232 порта на този приемник. Тези данни за дължина, географска ширина, надморска височина и синхронизация се изпращат на микроконтролера през MAX232 IC . Тези стойности се обработват непрекъснато в микроконтролера.
Работа на система за гласова навигация
Модулът за разпознаване на глас разпознава изговорените от потребителя думи и съответно изпраща тези сигнали към микроконтролера. Микроконтролерът сравнява стойностите на изговореното място (дължина, ширина и надморска височина) със сигнали от GPS приемник. При това сравнение микроконтролерът задвижва устройството за възпроизвеждане на глас за осигуряване на гласова навигация на потребителя. Предварително дефинираните гласове се съхраняват в този модул като команди за навигация към слепите. Можем да съхраняваме стойностите на дестинацията за всеки глас на изговорена команда в микроконтролера за разпознаване на дестинациите. Ултразвуковият сензор разпознава препятствието по пътя към дестинацията, така че микроконтролерът да го получи и да предупреди хората с увредено зрение.
Става въпрос за глобалната система за позициониране или базирана на GPS система за гласова навигация за незрящи лица. Надявам се, че имате по-добро разбиране за GPS с това практическо приложение. Освен това, всяка помощ за изпълнението на този или друг проект проекти за електроника , особено за свързване на GPS приемника и неговия процес на конфигуриране, можете да оставите вашите коментари по-долу.
