GPS – Global Positioning System

Prezentace na téma: "GPS – Global Positioning System"— Transkript prezentace:

1 GPS – Global Positioning System
Autoři: Ondřej Plánička Jakub Šrom

2 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

3 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

4 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

5 Určování polohy 4 přístupy Kódový Fázový Dopplerovský Úhloměrný

6 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.

7 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.

8 Struktura systému GPS Kosmický Řídící Uživatelský

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 Děkujeme za pozornost Dotazy?