GNSS.pdf

(236 KB) Pobierz
GNSS
Nawigacja satelitarna
•
Jest to rodzaj radionawigacji wykorzystujący fale radiowe nadawane ze
sztucznych satelitów w celu określania położenia punktów i poruszających
się odbiorników wraz z parametrami ich ruchu na powierzchni Ziemi.
•
Jeżeli system nawigacji satelitarnej pokrywa swoim zasięgiem całą ziemię,
mówi się o systemach GNSS (ang.
Global Navigation Satellite Systems)
–
do
takich systemów należy m.in. najpopularniejszy obecnie amerykański GPS
(Global
Positioning System),
rosyjski GLONASS, a także europejski Galileo.
•
Systemem, który swoim zasięgiem nie pokrywa całej Ziemi (czyli nie jest
systemem GNSS), jest japoński system QZSS (ang.
Quasi-Zenith Satellite
System),
który dostarcza usługi na obszarze płd.-wsch.
Azji i Oceanii.
Historia
•
Dzisiejsze systemy satelitarne zostały zapoczątkowane przez system Transit,
stworzony w 1958 w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa
Hopkinsa w USA. System ten miał praktyczne zastosowanie w nawigacji morskiej
oraz służył jako pomoc geodezyjna i źródło częstotliwości wzorcowej. Od 1967
system Transit zaczął być sporadycznie wykorzystywany również do celów
cywilnych. Na początku lat 80. stał się ogólnodostępny. Złożony z sześciu
satelitów, był stosowany do 31 grudnia 1996.
•
W 1960 został skonstruowany system satelitarny
MOSAIC (Mobile System for
Accurate ICBM Control),
mający określać koordynaty ruchomych wyrzutni rakiet
Minuteman. Z powodu zawieszenia prac nad systemem rakietowym nigdy nie
zaczął funkcjonować.
•
SECOR (Sequential Collation of Range)
to uruchomiony w kwietniu 1964
satelitarny system lokalizacyjny i nawigacyjny. Był złożony z trzynastu satelitów,
stworzony na potrzeby wojsk lądowych.
•
W 1967 ZSRR uruchomiło swój pierwszy system nawigacyjny
CYKADA.
Zasady wyznaczania pozycji
•
Wyznaczanie pozycji polega na pomiarze czasu propagacji sygnału (pomiar
kodowy) oraz przesunięcia fazowego (pomiar fazowy) sygnału nadawanego przez
satelitę poruszającego się po znanej orbicie. W nawigacji wykorzystywane są
przybliżone współrzędne satelitów nadawane w depeszy nawigacyjnej
zakodowanej na transmitowanym sygnale oraz wyłącznie pomiary kodowe
(dokładność ok. 30 m). W geodezji w celu zwiększenia precyzji wykorzystuje się
pomiary kodowe, pomiary fazowe oraz orbity precyzyjne (współrzędne satelitów z
dokładnością około 0,03 m).
•
Na podstawie pomiarów kodowych lub fazowych wyznaczane są odległości
satelita -
odbiornik. Tak wyznaczona odległość obarczona jest wieloma błędami
pomiarowymi spowodowanymi: błędami zegara satelity, błędami zegara
odbiornika, wpływem jonosfery, wpływem troposfery, efektami
relatywistycznymi. Dlatego w pomiarach nawigacji satelitarnej wykorzystuje się
systemy wspomagające, takie jak EGNOS lub serwisy ASG-EUPOS:
NAWGEO,
KODGIS, NAWGIS.
Zasady wyznaczania pozycji
•
Znajomość odległości do satelitów pozwala na wyznaczenie współrzędnych
odbiornika poprzez rozwiązanie przestrzennego wcięcia wstecz.
Obserwacje minimalnie 4 satelitów pozwalają na wyznaczenie pozycji
odbiornika, ponieważ w równaniach występują 4 niewiadome:
współrzędne odbiornika XYZ oraz poprawka do zegara odbiornika.
•
Przy korzystaniu z nawigacji satelitarnej uwzględniane są nie tylko efekty
szczególnej teorii względności, a także efekty ogólnej teorii względności,
która jest jej generalizacją dla zakrzywionej czasoprzestrzeni. Te drugie to
m.in. opóźnienie
Shapiro,
nowe linie geodezyjne (w porównaniu z teoriami
nierelatywistycznymi), nowy wpływ innych niż Ziemia ciał Układu
Słonecznego,
phase wind-up.
Efekty OTW mają wpływ na orbitę satelity, jej
sygnał, jej zegar i zegar odbiornika.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin