• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Global Positioning System



    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    DOP (ang. Dilution Of Precision) – parametry opisujących wpływ geometrii konstelacji satelitów na wyznaczenie pozycji w systemie GPS.Na wynik pomiaru GPS wpływ ma wiele czynników, które należy uwzględnić przy opracowaniu pomiarów, szczególnie gdy zależy nam jednocześnie na wysokiej precyzji i dokładności. Oto lista najważniejszych czynników mogących spowodować błędy pomiaru i przełożyć się na dokładność wyznaczanych współrzędnych.
    Laptop z odbiornikiem GPS
    Morski przenośny odbiornik GPS w kokpicie jachtu

    Global Positioning System (GPS) – właściwie GPS–NAVSTAR (ang. Global Positioning System – Navigation Signal Timing and Ranging) – system nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego – 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego – stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika – odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie.

    Orbita – tor ciała (ciała niebieskiego lub sztucznego satelity) krążącego wokół innego ciała niebieskiego. W Układzie Słonecznym Ziemia, inne planety, planetoidy, komety i mniejsze ciała poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Z kolei księżyce krążą po orbitach wokół planet macierzystych.Generator liczb pseudolosowych (Pseudo-Random Number Generator, lub PRNG) to program lub podprogram, który na podstawie niewielkiej ilości informacji (ziarno, zarodek, ang. seed) generuje deterministycznie ciąg bitów, który pod pewnymi względami jest nieodróżnialny od ciągu uzyskanego z prawdziwie losowego źródła.

    Działanie polega na pomiarze czasu dotarcia sygnału radiowego z satelitów do odbiornika. Znając prędkość fali elektromagnetycznej oraz znając dokładny czas wysłania danego sygnału można obliczyć odległość odbiornika od satelitów. Sygnał GPS zawiera w sobie informację o układzie satelitów na niebie (tzw. almanach) oraz informację o ich teoretycznej drodze oraz odchyleń od niej (tzw. efemeryda). Odbiornik GPS w pierwszej fazie aktualizuje te informacje w swojej pamięci oraz wykorzystuje w dalszej części do ustalenia swojej odległości od poszczególnych satelitów, dla których odbiornik jest w zasięgu. Wykonując przestrzenne liniowe wcięcie wstecz mikroprocesor odbiornika może obliczyć pozycję geograficzną (długość, szerokość geograficzną oraz wysokość elipsoidalną) i następnie podać ją w wybranym układzie odniesienia – standardowo jest to WGS 84, a także aktualny czas GPS z bardzo dużą dokładnością.

    Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) – jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy półprostą poprowadzoną ze środka kuli ziemskiej i przechodzącą przez dany punkt na jej powierzchni a płaszczyzną równika.Prezydent Stanów Zjednoczonych – głowa państwa, szef administracji federalnej, naczelny dowódca sił zbrojnych, szef rządu, a także lider swojej partii. Konstytucja nadała mu wiele prerogatyw, co sprawia iż zajmuje on kluczowe miejsce w systemie politycznym Stanów Zjednoczonych.

    System GPS jest utrzymywany i zarządzany przez Departament Obrony USA. Korzystać z jego usług może w zasadzie każdy – wystarczy tylko posiadać odpowiedni odbiornik GPS. Takie odbiorniki są produkowane przez niezależne firmy komercyjne. System GPS jest darmowy i taki ma pozostać zgodnie z polityką Stanów Zjednoczonych.

    Język rosyjski (ros. русский язык, russkij jazyk; dawniej też: język wielkoruski) – język należący do grupy języków wschodniosłowiańskich, posługuje się nim jako pierwszym językiem około 145 mln ludzi, ogółem (według różnych źródeł) 250-300 mln. Jest językiem urzędowym w Rosji, Kirgistanie i na Białorusi, natomiast w Kazachstanie jest językiem oficjalnym oraz jest jednym z pięciu języków oficjalnych a jednocześnie jednym z sześciu języków konferencyjnych Organizacji Narodów Zjednoczonych. Posługuje się pismem zwanym grażdanką, graficzną odmianą cyrylicy powstałą na skutek jej upraszczania.Pamięć – zdolność do rejestrowania i ponownego przywoływania wrażeń zmysłowych, skojarzeń, informacji, występująca u ludzi, niektórych zwierząt i w komputerach. W każdym z tych przypadków proces zapamiętywania ma całkowicie inne podłoże fizyczne oraz podlega badaniom naukowym w oparciu o różne zestawy pojęć.

    Niezbędnym elementem systemu jest możliwość identyfikacji sygnałów z poszczególnych satelitów przez odbiornik GPS. Odbywa się to dzięki stosowaniu szumu pseudolosowego (PRN, ang. Pseudo-Random-Noise). PRN w swojej głównej funkcji ma na celu cyfrowe wzmocnienie przekazywanego sygnału (dzięki temu nie potrzebujemy ogromnych talerzy do odbioru sygnału satelitarnego) oraz umożliwia Departamentowi Obrony USA kontrolowanie dostępu do systemu GPS. Dzięki temu wojsko może używać sygnału GPS do przekazywania szyfrowanych komunikatów.

    Akumulator elektryczny – rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.DataLogger GPS zwany również rejestratorem trasy to urządzenie umożliwiające na zapis położenia urządzenia w czasie. Dzięki temu uzyskuje się zbiór punktów umożliwiający wizualizację przebytej drogi na mapach. Urządzenie tego typu używane są od dawna w zawodach lotniczych umożliwiając zapis całej trasy przelotu. Wymogiem w takim wypadku jest certyfikowanie urządzenia.

    Spis treści

  • 1 Geneza systemu
  • 2 Segment kosmiczny
  • 2.1 System satelitów
  • 2.2 Generacje satelitów GPS
  • 2.3 Zasada działania
  • 2.4 Metody pomiaru pseudoodległości
  • 2.5 Poziomy dokładności
  • 3 Segment naziemny
  • 4 Segment użytkownika
  • 4.1 Parametry techniczne
  • 4.2 Dokładność
  • 4.3 Przykłady zastosowań
  • 4.4 Odbiorniki multi-channel i multi-plexing
  • 5 Kalendarium w historii rozwoju systemu GPS
  • 6 Inne systemy pozycjonowania
  • 7 Zobacz też
  • 8 Przypisy
  • 9 Linki zewnętrzne
  • Metr na sekundę – jednostka miary prędkości, właściwa dla układu jednostek SI, oznaczana m/s, gdzie m – metr, s – sekunda.Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.

    Geneza systemu[]

    Początki systemu NAVSTAR GPS (NAVSTAR Global Positioning System) sięgają lat 70. XX w. Doświadczenia zebrane podczas tworzenia i użytkowania systemu Transit, a szczególnie satelitów serii TIMATION, które udowodniły możliwość precyzyjnej synchronizacji czasu poprzez systemy satelitarne, umożliwiły Departamentowi Obrony USA stworzenie systemu nawigacji satelitarnej znacznie doskonalszego od poprzednika. Głównymi cechami jakimi miał charakteryzować się nowy system były:

    Delta - rodzina amerykańskich rakiet nośnych. Zapoczątkowana przez rakietę Thor Delta, w latach 60. XX wieku. Obecnie rakiety typu Delta są jednymi z podstawowych rakiet przemysłu astronautycznego w USA. Historia tych rakiet to ponad 300 startów z czego 95% zakończyło się sukcesem. Aktualnie używane są rakiety Delta II i Delta IV, planuje się również wykorzystanie ich w przyszłości. Produkcją i wynoszeniem rakiet w kosmos zajmuje się obecnie United Launch Alliance. Zużyte dopalacze orbitalne mają swój wkład w liczebność kosmicznego śmietniska.Komputer osobisty (ang. personal computer) – mikrokomputer przeznaczony przede wszystkim do użytku osobistego w domu i biurze. Służy głównie do uruchamiania oprogramowania biurowego, dostępu do zasobów Internetu, prezentacji treści multimedialnych (tekst, obrazy, dźwięki, filmy i inne), jak i gier.
  • możliwość wyznaczenia położenia w czasie rzeczywistym,
  • niezależność od warunków, w których system jest wykorzystywany i odporność na zakłócenia zarówno przypadkowe, jak i celowe,
  • 5 pocisków wystrzelonych z niezależnych platform, naprowadzanych za pomocą systemu, ma trafić w cel z dokładnością 5 m,
  • cena jednego odbiornika nie może przekraczać 10000 USD w 1977 r. (równowartość w cenach ok. 50000 USD w 2007 r.),
  • dostępność na całej kuli ziemskiej,
  • synchronizacja czasu na poziomie 1 μs,
  • nielimitowana liczba użytkowników,
  • niewykrywalność odbiornika (brak komunikacji odbiornika z satelitą, wyznaczenie pozycji ma być możliwe wyłącznie w wyniku nasłuchu)
  • Pierwsze testy systemu rozpoczęły się w 1972 r., 22 lutego 1978 r. został wystrzelony pierwszy satelita bloku I, SVN 1.

    Pseudoodległość - odległość pomierzona jednostronnie. W przypadku geodezyjnych pomiarów odległości, proces ten następuje na drodze wysłania fali z instrumentu, odbicia od obiektu (lustra) i powrocie do instrumentu. W rzeczywistości zmierzona jest odległość dwa razy większa (tam i z powrotem). W przypadku pomiaru pseudoodległości (w systemach nawigacji satelitarnej) pomiar ten następuje tylko na drodze od nadajnika (satelity) do odbiornika.Orbita geostacjonarna to orbita okołoziemska, która zapewnia krążącemu po niej satelicie zachowanie stałej pozycji nad wybranym punktem równika Ziemi. Orbita geostacjonarna jest orbitą kołową zawartą w płaszczyźnie równika. Przebiega na wysokości 35 786 km nad równikiem (42 160 km od środka Ziemi). Prędkość ciała na orbicie geostacjonarnej wynosi około 3,08 km/s, a czas okrążenia przez niego Ziemi jest równy 23 godziny 56 minut i 4 sekundy, czyli dokładnie tyle, ile trwa doba gwiazdowa.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Navigo – oprogramowanie nawigacyjne oraz kartograficzne wydane przez Polskie Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych.
    Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki w 1957.
    Teren - każdy dowolnie określony fragment powierzchni lądowej. Termin spełniający taką samą funkcję jak akwen w odniesieniu do powierzchni wodnej.
    Mikroprocesor – układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony o wielkim stopniu integracji (LSI) zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji.
    Wojska Kosmiczne Rosji (ros. Космические войска России) są formacją sił zbrojnych Federacji Rosyjskiej, na prawach samodzielnego rodzaju broni (rosyjskie siły zbrojne składają się z trzech podstawowych rodzajów: wojsk lądowych, lotnictwa oraz marynarki wojennej, a także samodzielnych formacji, jak właśnie wojska kosmiczne, wojska powietrznodesantowe oraz strategiczne wojska rakietowe).
    Google Maps — serwis internetowy umożliwiający wyszukiwanie obiektów, oglądanie map i zdjęć lotniczych powierzchni Ziemi oraz udostępniający pokrewne im funkcje. Został stworzony w 2005 roku przez Google, jest darmowy dla niekomercyjnych użytkowników.
    AutoMapa - oprogramowanie nawigacyjne wykorzystujące system GPS. Jest ono wspólnym produktem dwóch firm: Aqurat i Geosystems Polska.

    Reklama