glob ální polohovací systémy global position systém (gps)
DESCRIPTION
Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS). Jaké systémy existují. NAVSTAR (USA) (=„GPS“) Glonass (Rusko) Galileo (EU) ? Beidou (Čína) ?? Indie, Japonsko ??? Pákistan, Izrael, Brazílie, Korea. Princip GPS. Kosmický element Řídící element Uživatelský element. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/1.jpg)
Globální polohovací systémyGlobal Position Systém
(GPS)
![Page 2: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/2.jpg)
Jaké systémy existují
• NAVSTAR (USA) (=„GPS“)
• Glonass (Rusko)
• Galileo (EU)
• ? Beidou (Čína)
• ?? Indie, Japonsko
• ??? Pákistan, Izrael, Brazílie, Korea
![Page 3: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/3.jpg)
Princip GPS
• Kosmický element
• Řídící element
• Uživatelský element
![Page 4: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/4.jpg)
Kosmický element
• 27 družic (24 funkčních, 3 náhradní)
• 6 oběžných drah po 4 družicích
• Úhel oběžné dráhy 55 stupňů
• Výška 20200 km na povrchem Země
![Page 5: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/5.jpg)
Kosmický segment
![Page 6: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/6.jpg)
Dráha družice
![Page 7: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/7.jpg)
Vybavení družic
• Vysílač• Atomové hodiny• Procesor
• další přístroje sloužící k jiným vojenským úkolům (detekce výbuchů jaderných náloží)
• sluneční baterie,
![Page 8: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/8.jpg)
Družice
![Page 9: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/9.jpg)
Řídící segment
• Velitelství (Los Angeles)
• Řídící centrum (Colorado Springs)
• Řídící (povelové) stanice– Ascencion (jižní Atlantik)– Diego Garcia (Indický oceán)– Kwajalein (Polynésie)– Cape Canereval (Florida)
• 18 monitorovacích stanic
![Page 10: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/10.jpg)
Řídící segment
![Page 11: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/11.jpg)
Monitorovací stanice• Havaj• Colorado Springs• Cape Canaveral• Ascension Island• Diego Garcia• Kwajalein • Fairbanks (Aljaška)• Papeete (Tahiti)• Washington DC (USA)• Quitto (Ekvádor)• Buenos Aires (Argentina)• Hermitage (Anglie)• Pretoria (Jižní Afrika)• Manama (Bahrain)• Osan (Jižní Korea)• Adelaide (Austrálie)• Wellington (Nový Zéland)
![Page 12: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/12.jpg)
Uživatelský segment
• Autorizovaní uživatelé (mají k dispozici kód pro signál na frekvenci L2 = 1227,62 MHz), především armáda USA)
• Ostatní uživatelé (používají nekódované vysílání na frekvenci L1=1575,42 Mhz)
![Page 13: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/13.jpg)
Princip určování polohyvzdálenost od 1 bodu
![Page 14: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/14.jpg)
Vzdálenost od 2 bodů
![Page 15: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/15.jpg)
Vzdálenost od 3 bodů
![Page 16: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/16.jpg)
Jak určím vzdálenost od družice
• Kódová metoda (družice vysílá kód v přesně daném čase), jednoduché, ale nepřesné, potřebuji určit přesný čas.
• Fázová (družice vysílá několik signálů, zkoumám jejich vzájemný fázový posun)
• Dopplerovská
![Page 17: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/17.jpg)
Určení polohy ve 4 rozměrném prostoru (x,y,z,t)
![Page 18: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/18.jpg)
Almanach
• Tabulka polohy družic
– Skutečné (postprocesing), přesnost v řádu mm, obvykle spojeno s fázovou metodou měření vzdáleností
– Předpokládané budoucí (on-line práce), přesnost v řádu metrů až decimetrů, obvykle spojeno s kódovou metodou
![Page 19: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/19.jpg)
Post Procesing
![Page 20: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/20.jpg)
On line práce
![Page 21: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/21.jpg)
Souřadnice systému GPS
• Elipsoid WGS 84
• Kartézské souřadnice x,y,z (počátek ve středu Země
![Page 22: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/22.jpg)
Uživatelský segment transformuje
• Sférické souřadnice na elipsoidu WGS 84
• Kartézské souřadnice v systému UTM
• Kartézské (sférické) souřadnice v systému S-42 (prosté přičtení konstant)
• Jiné souřadnice (Křovák,…)
![Page 23: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/23.jpg)
Zdroje nepřesností systému• Satelitní hodiny
- jedna biliontina sekundy nepřesnosti satelitních hodin způsobí v měřené délce k satelitu chybu 30 cm- použity velmi přesné atomové hodiny
• Hodiny přijímače- chyba hodin přijímače je uvažována jako čtvrtý neznámý parametr pro navigaci
• Chyba dráhy satelitu- přesnost výpočtu polohy záleží na tom, jak přesně známe polohu satelitů- dráhy satelitů monitorovány ze Země z několika monitorovacích stanic
• Atmosférické vlivy: ionosféra, troposféra- zmenšují ho dvoufrekvenční přijímače
• Záměrné chyby v systému– Oficiálně odstraněny v roce 2001
![Page 24: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/24.jpg)
Záměrné chyby v systému
![Page 25: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/25.jpg)
Diferenciální GPS
![Page 26: Glob ální polohovací systémy Global Position Systém (GPS)](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042616/56813925550346895da0cc01/html5/thumbnails/26.jpg)
Síť stanic CZEPOS