Sistemul global de poziționare sau GPS este o rețea de sateliți în orbită utilizată pentru a localiza poziții oriunde în spațiu înapoi pe pământ. Acest tip de tehnologie poate fi utilizată în diverse domenii, cum ar fi utilizarea comercială, militară și serviciile civile din întreaga lume. GPS-ul poate fi utilizat în aceste scopuri: sincronizare perfectă, trilaterare, poziționarea sateliților și conexiune de eroare. Acest sistem poate fi utilizat universal timp de 24 de ore. Înainte de a discuta despre asistentul de călătorie bazat pe GPS pentru nevăzători, informați-ne despre conceptul de Tehnologie GPS .
Sistem de poziționare globală
Introducere în sistemul de poziționare globală (GPS)
Sistem de poziționare globală este format din trei segmente: segment spațial (SS), segment de control (CS) și un segment de utilizator (SUA). Segmentele de control și spațiu sunt dezvoltate, operate și întreținute de forțele aeriene din S.U.A., segmentul de utilizatori include atât utilizatori civili, cât și militari, precum și echipamentul GPS.
Sistem GPS
Segment spațial
Acest segment este format din 24 de sateliți din care 21 sunt vehicule spațiale de navigație și 3 sunt piese de schimb active care orbitează la o altitudine de 11000 mile marine. Acești sateliți sunt previzibili și stabili datorită altitudinii mari. Acest sistem este format din șase planuri orbitale înclinate la 55 de grade și plasate în mod egal la aproximativ 60 de grade pe planul ecuatorial.
Segment de control
Acesta cuprinde o stație de control master, o stație alternativă de control al motorului, șase stații de monitorizare și patru antene la sol. Aceste stații de monitorizare sunt poziționate în întreaga lume, pentru a măsura semnalul de la vehiculele spațiale care sunt încorporate într-un model orbital al fiecărui satelit. Antenele de la sol dedicate sunt utilizate pentru transmiterea de semnale către sateliți.
Segment de utilizator
Acest sistem constă din receptoare care pot fi portabile sau instalate pe avioane, nave, submarine, mașini și camioane. Receptoarele GPS pot decoda, detecta și procesa semnalele către sateliți. Aceste semnale pot fi schimbate în poziție, timp și viteză. Acest segment poate fi utilizat în diferite aplicații, cum ar fi poziționarea prin satelit, transport maritim, militar, topografie și urmărire.
În ceea ce privește tehnologia GPS și ca aplicație a acestui GPS, aici oferim un proiect de ghidare a persoanelor nevăzătoare ca sistem de navigație vocală.
Sistem de navigare vocală bazat pe GPS (sistem de poziționare globală) pentru nevăzători
Termenul de orbire se referă la persoanele care nu au deloc viziune sau la persoanele care au o viziune mai mică. Majoritatea nevăzătorilor primesc sprijin de la câinii călăuzitori pentru a merge pe jos. Vă explicăm despre sistemul GPS și de navigare vocală pentru nevăzători. În acest caz, orbii emit comenzile și apoi primesc răspunsul utilizând semnale audio. Receptorul GPS este utilizat pentru a primi valorile latitudinii și longitudinii în mod continuu. Odată cu progresul în tehnologie, utilizarea recunoașterii vocale este mai ușor de trimis comenzi cu privire la indicațiile către nevăzători. Ca aplicație a acestei tehnologii GPS aici, sistemele de alertă vocală bazate pe GPS pentru nevăzători sunt explicate practic în paragrafele următoare.
Diagrama bloc a sistemului de navigare vocală pentru nevăzători
Componente hardware și software utilizate
Acest sistem de navigație orb este construit cu componente majore precum microcontroler, receptor GPS, modul de recunoaștere vocală, unitate de redare vocală, difuzor, senzor ultrasonic și unitate de alimentare . Să analizăm în detaliu toate aceste componente.
Microcontroler
Acest controler este al Procesor ARM LPC2148, care combină microcontrolerul cu memorie flash de mare viteză variind de la 32 la 512 KB. Are memorie de program flash on-chip și RAM statică on-chip. Are 10 biți Convertoare de la A la D. și suport pentru transfer USB 2.0 cu viteză maximă. Datorită costului redus, consumului redus de energie și ușurinței de manipulare, acest microcontroler este de încredere pentru acest proiect.
Receptor GPS
Sistemul global de poziționare sau receptorul GPS utilizat în acest proiect este GR87, care utilizează semnalele de transmisie provenite de la sateliții GPS. Oferă o locație tridimensională, cum ar fi longitudinea, latitudinea și valorile altitudinii din fiecare poziție din această lume, în toate condițiile meteorologice. Principalele caracteristici ale acestui receptor sunt consumul redus de energie, SRAM on-chip de 1 MB, timpul de redobândire 0.1Sec și hardware de atenuare pe mai multe căi.
Modul de recunoaștere vocală
Acest modul detectează cuvântul rostit de utilizator printr-un microfon. Analiza vorbirii va avea loc de către această unitate după ce este luat semnalul audio de intrare. Acest sistem constă din două faze ca etapă de antrenament, iar cealaltă este o fază de recunoaștere. În timpul fazei de antrenament, difuzorul trebuie să dea semnale de vorbire pentru a antrena sistemul, iar în altă fază, difuzorul trebuie să dea comenzi de vorbire care sunt în continuare asortate cu semnale stocate în timp ce acestea sunt stocate în timpul fazei de antrenament. Acest proiect utilizează IC HM2007 ca modul de recunoaștere.
Unitate de redare vocală
Este de înaltă performanță AP89085 IC fabricat cu un procesor CMOS cu o EPROM încorporată de 2 MB. Este o înregistrare sonoră și răspunde la IC care poate stoca mesajul până la 85 sec. Acest sunet înregistrat este păstrat chiar și după ce sursa de alimentare este scoasă și acest sunet redat este de înaltă calitate, cu un nivel minim de zgomot.
Senzor cu ultrasunete
Acest senzor este utilizat pentru detectarea obstacolelor din calea persoanelor nevăzătoare din acest proiect. Acest senzor transmite o explozie ultrasonică și, în mod corespunzător, dă un impuls de ieșire pe baza timpului necesar pentru ca ecoul rafalei să revină la senzor cu ultrasunete . În acest fel depinde de lățimea impulsului de ecou, distanța țintă este ușor de detectat și măsurat.
Unitate difuzoare
Difuzorul este folosit pentru a ghida persoanele cu deficiențe de vedere spre navigarea acestora pe baza semnalelor sau a sunetului înregistrat al unității de redare vocală.
MAX 232
Pentru a asigura comunicația între receptorul GPS și microcontroler, se folosește MAX 232. Aceasta este o unitate standard de interconectare a datelor binare seriale între terminalul de date și unitatea de comunicare a datelor. Semnalele de nivel RS232 de la receptorul GPS sunt convertite în semnale de nivel TTL ale microcontrolerului de către această unitate.
Componente software
Instrumente software cum ar fi Embedded C, Keil IDE , și Uc-Flash sunt utilizate în acest proiect pentru programarea microcontrolerului.
Funcționarea sistemului de navigare vocală
Întregul circuit este alimentat cu o sursă de alimentare DC regulată așa cum se arată în schema bloc. Receptorul GPS utilizat în acest proiect este capabil să recepționeze semnale de la 65 de sateliți GPS (Global Positioning System). Aceste semnale recepționate sunt transferate în informații precise de poziție și sincronizare care pot fi citite din portul RS232 al acestui receptor. Aceste date de longitudine, latitudine, altitudine și sincronizare sunt trimise către unitatea de microcontroler MAX232 IC . Aceste valori sunt procesate continuu în microcontroler.
Funcționarea sistemului de navigare vocală
Modulul de recunoaștere vocală recunoaște cuvintele rostite de utilizator și trimite respectivele semnale către microcontroler. Microcontrolerul compară valorile locului vorbit (longitudine, latitudine și altitudine) cu semnale de la receptorul GPS. La această comparație, microcontrolerul conduce unitatea de redare vocală pentru a furniza utilizatorului o navigație vocală. Vocile predefinite sunt stocate în acest modul ca comenzi de navigare către persoanele nevăzătoare. Putem stoca valorile destinației pentru fiecare voce a comenzii vorbite în microcontroler pentru recunoașterea destinațiilor. Senzorul cu ultrasunete detectează obstacolul în calea către destinație, astfel încât microcontrolerul să-l primească și să alerteze persoanele cu deficiențe de vedere.
Este vorba despre sistemul de poziționare globală sau sistemul de navigare vocală bazat pe GPS pentru persoanele nevăzătoare. Sper că aveți o mai bună înțelegere a GPS-ului cu această aplicație practică. În plus, orice ajutor pentru implementarea acestui proiect sau oricare altul proiecte electronice , mai ales pentru conectarea receptorului GPS și a procesului de configurare a acestuia, puteți lăsa comentariile dvs. mai jos.
