GPS – Global Positioning System Autoři: Ondřej Plánička Jakub Šrom

GPS Vojenský systém pro získávání polohy Družicový systém Vlastněný Ministerstvem obrany USA Roční rozpočet se pohybuje kolem 600 – 900 mil. Dolarů Alternativy : Galileo, Compass, Glonass

Historie GPS Vývoj zahájen 1973 sloučením systému 621B a Timanation 1974 – 1979 testováno na pozemních přijímačích 1979 – 1985 vypouštění 24 družic Začátek 80.let – zpřístupnění veřejnosti 17.ledna 1994 – plná operační dostupnost

Princip funkce GPS Dálkoměrný systém Rádiový systém Družicový systém Určování polohy podle vzdálenosti od bodu se známou polohou Rádiový systém Používá se ve spojení s dálkoměrným systémem Družicový systém Družice se známou polohou, obíhají Zemi

Určování polohy 4 přístupy Kódový Fázový Dopplerovský Úhloměrný

Kódový systém Nejčastěji používaná Na základě časových značek a známé pozice vysílačů (družic) je možno spočítat polohu a čas v místě přijímače Po příjmu signálu jsou dekódovány značky času a polohy každé družice v prostoru (efemeridy) Pro výpočet se používají pouze družice, které jsou nad obzorem výše než limitní hodnota, běžně 5°- 10°. Tzv. elevační maska.

Ostatní systémy Fázový systém Dopplerovský systém Vyžaduje vhodné podmínky a je časově náročné Vychází z možnosti měřit jednotlivé fáze harmonických vln zdroje a jejich změny Používá se v geodesii Dopplerovský systém Měření pracuje na principu zjišťování změny frekvence pro pohybující se zdroj signálu Na základě údajů z jedné družice lze vypočítat relativní polohu vůči družici ve dvojrozměrném prostoru. Z toho je možno dopočítat následně polohu na Zemi, nebo rychlost.

Struktura systému GPS Kosmický Řídící Uživatelský

Kosmický segment Projektováno na 24 družic, nyní 32 Družice váží 3,8 tun, rychlost 3,8 km/s, oběh Země za 11h 58min Družice obsahuje 3 až 4 atomové hodiny Senzory na detekci vypuštění balistických střel a jaderných výbuchů 12 antén pro vypuštění rádiových kódů Solární panely a baterie jako zdroj energie

Kosmický segment Viditelnost družic v ČR max. 12, min. 6 Obnova kosmického segmentu cca 20 let Dva stavy implementace Plná operační schopnost Částečná operační schopnost

Řídící a Kontrolní Segment Velitelství Navstar Headquarters v LA California Řídící středisko Na letecké základně Schriever v Colorado Springs Záložní řídící středisko 3 povelové stanice 18 monitorovacích stanic

Řídící a Kontrolní Segment monitoruje kosmický segment, zasílá povely družicím, provádí jejich manévry a údržbu atomových hodin Při zničení pozemních stanic, jsou družice schopny fungovat v automatickém režimu až 6 měsíců

Uživatelský Segment Uživatelé pomocí GPS přijímače přijímají signály z jednotlivých družic, které jsou v danou chvíli nad obzorem. Komunikace probíhá pouze od družic k uživateli, GPS přijímač je tedy pasivní

Uživatelský Segment Dvě skupiny uživatelů Autorizovaní uživatelé vojenský sektor USA a vybrané spojenecké armády podpora velení a vojáků v poli, navádění zbraňových systémů, přesný čas (<10-7s) Ostatní uživatelé Především civilní sektor geologie a geofyzika, geodézie a geografické informační systémy, archeologie, lesnictví a zemědělství, turistika a zábava

Děkujeme za pozornost Dotazy?