testtesttesttest
test
test
test
test

Systemy Nawigacji Satelitarnej GPS/GLONASS/GALILEO

Systemy satelitarne zostały utworzone po to aby wyznaczyć w szybki i precyzyjny sposób pozycję odbiornika na Ziemii. Pierwszym powstałym systemem satelitarnym, który powstał na potrzeby wojska jest amerykański system GPS-Navstar. Z czasem zaczęto wykorzystywać system dla potrzeb cywilnych. Kolejne systemy jakie powstały na świecie to rosyjski system nawigaji satelitarnej GLONASS, europejski GALILEO (w trakcie tworznia pełnej konstelacji) lub chiński COMPAS.



Możemy wyróżnić kilka systemów:


GPS - Navstar                                       GLONASS                                            GALILEO

 

 

Zasada działania systemów satelitarnych:

 

Działanie systemu polega na pomiarze odległości pomiędzy satelitą poruszającym się po ściśle określonej orbicie, a odbiornikiem. Odległość wyznaczana jest na podstawie pomiaru czasu przejścia sygnału nadawanego przes satelitę do odbiornika. Aby wyznaczyć pozycję odbiornika na Ziemii XYZ potrzebujemy połączenia (odbierać sygnał) od 4 satelitów.

 

 

 

GPS - Navstar


GPS (Global Positioning System) to amarykański system nawigacji satelitarnej. System ten obejmuje swoim zasięgiem całą kulę ziemską. Satelity krążą w pase równikowym. System GPS pozwala wyznaczyć pozycję geograficzną (długość, szerokość geograficzną oraz wysokość elipsoidalną).

Zbudowany przez Departament Obrony USA system GPS (Global Positioning System)powstał w wyniku doświadczeń zebranych podczas tworzenia i użytkowania systemu nawigacji satelitarnej TRANSIT, a w szczególnie satelitów serii TIMATION. TRANSIT był z sukcesem testowany przez Departament Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (U.S. Navy) od 1960 r. Testy nowego systemu GPS rozpoczęto w 1972 r., a pierwszy satelita bloku I, SVN 1 został wystrzelony 22 lutego 1978 r. Służący pierwotnie jedynie do celów militarnych system miał spełniać szereg założeń, w tym: możliwość wyznaczenia położenia w czasie rzeczywistym, niezależność od warunków, w których system jest wykorzystywany i odporność na zakłócenia zarówno przypadkowe jak i celowe, dokładność naprowadzania pocisków do celu 5 m, niska cena odbiornika, dostępność na całej kuli ziemskiej, synchronizacja czasu na poziomie 1 mikrosekundy, nielimitowana liczba użytkowników, niewykrywalność odbiornika.

 

 

 

Segemnty systemu GPS


 

Kosmiczny

 

Składa się z 24 satelitów (plus kilku rezerwowych) typu Navstar poruszających się po sześciu równomiernie rozmieszczonych orbitach kołowych, po cztery na każdej w równych odległościach, o czasie obiegu 12 godzin, na wysokości 20 200 km, nachyleniu 55° względem równika. Zawsze widocznych pozostaje od 5 do 12 satelitów.

 

Kontroli

 

Na segment kontroli składa się Główna Stacja Nadzoru MCS (Master Control Station) znajdujaca się w Bazie Sił Powietrznych w Colorado Springs w USA. Stacje monitorujące (Monitoring Station) ulokowane są m.in. na Hawajach, Cape Canaveral, Wyspie Wniebowstąpienia. Anteny Naziemne.

 

 

 

 Stacje kontroli GPS
 

 

Użytkowników

 

Technologia GPS znajduje coraz więcej zastosowań, stąd segment użytkownika tego systemu - odbiorniki użytkowników znacznie różnią się od siebie zarówno pod względem zaawansowania technicznego jak i oferowanych funkcji. Nowoczesne odbiorniki GPS operują zazwyczaj na trzydziestu niezależnych kanałach, z których każdy jest przystosowany do odbierania i przetwarzania sygnałów z jednego satelity a procesy odbioru i przetwarzania sygnałów są prowadzone w takim wielokanałowym odbiorniku jednocześnie. Starsze odbiorniki operują na 8 lub 12 kanałach, co jednak jest wystarczające - w Polsce z reguły jednocześnie widocznych jest ok. 10-12 satelitów.


GLONASS


(Globalnaya Navigacionaya Sputnikovaya Sistema) 

Rosyjski globalny system nawigacyjny. Podobnie jak GPS jest systemem stadiometrycznym, czyli pozycja jest wyznaczana w punkcie przecięcia czterech sfer o promieniach obliczonych na podstawie czasu propagacji sygnału i środkach znanych z depesz nawigacyjnych wysyłanych przez satelity. Tak jak w GPS podobna struktura i zadania systemu, trzy segmenty: kosmiczny, kontroli i użytkownika.


Segemnty systemu GLONASS


 

Kosmiczny


 

24 satelity (21 + 3 rezerwowe) na trzech orbitach po 8, na wysokości 19 100 km, okres obiegu 11,25 godz. Obecnie umieszczonych jest 19 (stan na wrzesień 2009) co wystarcza do prawidłowego funkcjonowania systemu na terenie Rosji. Kąt orbit wynosi 64,8°, umożliwia to lepsze pokrycie satelitami wyższych szerokości geograficznych niż w przypadku systemu GPS.

 

 

Kontroli


 

Główna stacja kontroli w Moskwie, 3 stacje rozmieszczone na obszarze Rosji (St.Petersburg, Jenisejsk, Komsomolsk nad Amurem), jedna w  Tarnopolu na Ukrainie i jedna w Niemczech w Neustrelitz.

 

 

Użytkownika


 

Są to odbiorniki przede wszystkim produkcji rosyjskiej do celów wojskowych i żeglugi morskiej.




GALILEO


Europejski sSystem Nawigacji Satelitarnej - Galileo ma byc odpowiednikiem systemów GPS i GLONASS, lecz w odróznieniu od nich ma byc systemem cywilnym. Obecnie znajdujące się jeszcze w fazie rozwoju. Ukończenie budowy systemu planowane jest na lata 2014 - 2016.


 

Segemnty systemu Galileo

 

Kosmiczny

 

Składać się będzie z 30 satelitów (27 satelitów operacyjnych i 3 zapasowych), równomiernie rozmieszczonych na 3 orbitach nachylonych pod kątem 56°. na wysokości 23 222 km przez co zapewniony będzie dobry odbiór sygnału nawet na 75° szerokości geograficznej. Duża liczba satelitów znajdujących się na orbitach wpłynie także bardzo korzystnie na jakość jego działania. Utrata jednego z nich nie powinna nawet zakłócić funkcjonowania całego systemu.

 

Kontroli (naziemny)

 

Drugim elementem architektury Galileo będzie segment naziemny, w którym wyróżnimy dwa niezależne komponenty. Pierwszy z nich to podsegment kontroli satelitów GCS (Ground Control System), a drugi to podsegment kontroli całości misji systemu MCS (Mission Control System). Każdy z powyższych komponentów będzie pełnić różne funkcje. GCS ma odpowiadać za: utrzymywanie konstelacji i kontrolowanie stanu technicznego wszystkich satelitów, opracowywanie strategii ich napraw, jak również ciągłe zarządzanie systemem w celu jego poprawnego funkcjonowania. Zadaniami, za które z kolei odpowiadać ma MCS będzie: konserwacja serwisów oferowanych przez system, monitorowanie jego funkcjonowania, analizowanie emitowanych przez satelity sygnałów oraz rozprzestrzenianie danych systemu. Pomimo innego przeznaczenia oba podsegmenty posiadać będą także pewne funkcje wspólne takie jak: monitorowanie i kontrola stacji naziemnych, zaopatrywanie serwisów czy zarządzanie bezpieczeństwem systemu.

 

Komponent GCS składać się będzie z piętnastu telemetrycznych stacji nadawczo-odbiorczych TT&C (Telemetry, Telecommand & Tracking Station), odpowiadających za ciągłą kontrolę wszystkich satelitów systemu, natomiast komponent MCS z sieci 20 stacji monitorujących GSS (Ground Sensor Station) odbierających sygnały nadawane przez satelity systemu. Będą one rozmieszczone na całej kuli ziemskiej w ten sposób, że w dowolnej chwili każdy z satelitów będzie obserwowany przez co najmniej 5 z nich. Jednym z ich głównych zadań będzie rozpowszechnianie na Ziemi odbieranego satelitarnego sygnału nawigacyjnego.

 

Odebrane przez sieć stacji GSS informacje z segmentu kosmicznego będą przekazywane do dwóch, umieszczonych w Europie, centrów kontroli GCC (Galileo Control Center). Ich zadaniem będzie kontrolowanie konstelacji satelitów, monitorowanie ich działania i transmitowanych przez nie depesz nawigacyjnych, przetwarzanie sygnałów oraz danych, kontrolowanie i obsługa sygnałów czasu oraz zarządzanie całą częścią naziemną.

 

Obserwacje zgromadzone przez GSS będą przesyłane do GCC za pośrednictwem zdublowanej sieci komunikacyjnej GALILEO Communications Network. Dane te w centrach kontroli będą wykorzystywane do wyznaczania wiarygodności informacji przesyłanej przez system, synchronizacji sygnału czasu wszystkich satelitów jak i zegarów stacji naziemnych.
Wymiana informacji pomiędzy GCC, a segmentem kosmicznym systemu odbywać się będzie poprzez sieć stacji GUS (GALILEO Up-link Stations), w której skład będzie wchodzić piętnaście stacji telemetrycznych TT&C (Telemetry, Telecommand & Tracking Station) pracujących na falach S i C.

 

W podsegmencie MCS wyróżnić należy także bloki OSPF (Orbit Synchronization and Processing Facility) odpowiedzialne za obliczanie orbit satelitów i odchyłek ich wzorców czasu oraz blok IPF (Integrity Processing Facilities), którego zadaniem będzie sprawdzanie poprawności nadawanych sygnałów. Dane z obu powyższych bloków będą przekazywane do MCF (Mission Control Facilities) gdzie będą archiwizowane. Dane te będą także transmitowane do kolejnego elementu komponentu MCS o nazwie MGF (Message Generation Facility), w którym będą tworzone depesze nawigacyjne.

 

Oprócz wymienionych bloków opisywany segment będzie zawierał także bloki PTF (Precision Timing Facilities), SCF (Satellite Control Facility) oraz SPF (Services Product Facility).

 

 

Użytkowników

 

Trzecią częścią systemu Galileo będzie segment użytkowników, których zadaniem będzie eksploatacja stworzonego systemu. W skład tego segmentu wchodzić będzie cała gamy odbiorników Galileo, które będą konstruowane dla różnych grup odbiorców usług systemu, w zależności od zapotrzebowania i zastosowania:

 

  1. transport lotniczy, morski, drogowy, kolejowy oraz pieszy. System Galileo wykorzystywany będzie począwszy od kontroli wszelkich faz lotu samolotu (szczególnie w obszarach bez infrastruktury kontroli przestrzeni powietrznej), poprzez automatyczną identyfikację poruszających się jednostek (samochody i statki) do optymalnego sterowania ich trasami lub do ostrzegania o potencjalnych niebezpieczeństwach i konieczności zmiany zaplanowanego toru i tempa jazdy (kolej),
  2. zarządzanie przesyłaniem energii elektrycznej. Precyzyjne znaczniki czasu otrzymywane z systemu Galileo pozwolą na optymalizację przepływu prądu i szybkie przywrócenie sieci energetycznej do pracy po awarii,
  3. finanse, bankowość i ubezpieczenia. System ze swymi certyfikowanymi znacznikami czasu zapewni integralność, autentyczność i bezpieczeństwo elektronicznego systemu przesyłania danych i dokonywania elektronicznych transakcji. Zmniejszy się prawdopodobieństwo nadużyć, a wszelkie transakcje będą archiwizowane w jednorodnym i godnym zaufania systemie czasu. Stałe monitorowanie cennych ładunków podczas ich przewożenia oraz rutynowa instalacja systemu w samochodach, pozwalająca na śledzenie ich losu, będą kluczowymi podsystemami stosowanymi przez firmy ubezpieczeniowe,
  4. nawigacja osobista. Jest to dziedzina o najszerszym spektrum zastosowań, począwszy od pomocy w poruszaniu się w terenie nieznanym i dostarczaniu o nim aktualnej informacji, poprzez nadzór nad osobami przewlekle chorymi lub monitorowanie pracowników służb publicznych podczas pracy w sytuacjach zagrożenia, aż do szeroko rozumianej rekreacji,
  5. poszukiwanie i ratownictwo. Nadajniki określające i przekazujące swoją pozycję dzięki Galileo, pozwolą na szybką lokalizację zaginionych samolotów, statków, pojazdów i osób,
  6. zarządzanie w sytuacjach kryzysowych (powodzie, trzęsienia Ziemi, pożary lasów). Zarządzanie w centrach dowodzenia będzie znacznie łatwiejsze dzięki informacjom odbieranym i transmitowanej za pośrednictwem systemu Galileo,
  7. wydobycie nafty i gazu,
  8. zarządzanie środowiskiem,
  9. rolnictwo i rybołówstwo.

 

Transmitowane przez satelity sygnały satelitarne zawierać będą także dane na temat pewności i wiarygodności tych sygnałów. Użytkownik w ciągu 6 sekund będzie informowany o wykryciu błędów i niepoprawności w działaniu systemu. Dzięki tym wiadomościom Galileo będzie mogło być wykorzystywane w aplikacjach związanych bezpośrednio z bezpieczeństwem życia (Safety-of-Life).


Źródło: http://www.gisplay.pl/



« Wstecz

Porady eksperta

rafal_sosnowski_Satell-cad polska

W trosce o klientów naszego sklepu dedykowanego geodetom i budowlańcom chcemy nie tylko dostarczyć sprzęt najwyższej klasy, ale również przekazać niezbędną wiedzę praktyczną jak i teoretyczną odnośnie sprzętu pomiarowego, geodezji, budownictwa, prawa geodezyjnego i kartograficznego oraz nowoczesnych rozwiązań pomiarowych.

Pragniemy również poruszyć kwestie sporne, częste  problemy napotykane przez klientów podczas wykonywania pomiarów - odbiornikiem GPS, tachimetrem bezlustrowym, robotycznym, czy też niwelatorem laserowym. Skontaktuj się z Nami tel:  52 331 40 38 - doradzimy, ułatwimy,rozwiążemy problem.

Zobacz wszystkie

Wsparcie techniczne

Zapewniamy naszym Klientom najlepsze wsparcie techniczne 24h na dobę, 7 dni w tygodniu. Nasi specjaliści pomogą Wam z wszelkimi problemami związanymi z obsługą odbiorników GPS, tachimetrów, niwelatorów kodowych i laserowych, jak i innych urządzeń do pomiarów geodezyjnych.

Instrumenty używane

Szukasz niedrogiego ale sprawdzonego instrumentu ? Sprawdź oferty sprzętu używanego. Proponujemy tylko i wyłącznie sprawdzone, w pełni funkcjonalne, skalibrowane i z pewnego źródła instrumenty pomiarowe.

SatellNet
Nasi partnerzy
richter.jpgLeica.jpgprexisoStabila.jpgNedo.jpgNIVEL-SYSTEM.jpgSoppec.jpgMotorola.jpgBmi.jpgSouth.jpgtopcon.JPGTrimble_logo.svg_.pngHYTSpectra_Precision

Copyright © 2016, SATELLCAD.pl

Aplikacje internetowe: MEDIART.pl
Ważnna InformacjaSzanowni Państwo, w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w ramach naszego serwisu stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Jeśli nie wyrażają Państwo zgody, uprzejmie prosimy o dokonanie stosownych zmian w ustawieniach przeglądarki internetowej.
[x] zamknij
zamknij i nie pokazuj tego komunikatu ponownie [x]