GPS nebo-li Global Positioning System

ZPĚT

 

 

GPS nebo-li Global Positioning System - Obecné informace

Družice kolem zeměGPS je projekt navázaný na vojenský globální družicový systém (GNSS) s jehož pomocí dokážeme změřit polohu, výšku a čas s přesností několika metrů (s pomocí diferenciální GPS možno několik centimetrů i milimetrů). Každý rok USA vydá přes 400 miliónů ročně na provoz a aktualizaci GPS systému. V současné době se GPS používá v několika oborech, jak vojenských, tak civilních.

Vývoj začal roku 1973 v USA s původním názvem NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System) a s družicemi nesoucí stejné označení. Dne 17.1. 1994 bylo ohlášeno na orbitu 24 družic a 1.fáze GPS signálu byla ukončena. Ze začátku družice byly využíváné pouze pro vojenské účely, to se změnilo roku 1983, kdy se dopravní letadlo s 269 lidmi na palubě omylem odchýlilo od svého kurzu a vletělo do sovětského vzdušného prostoru, kde si ho spletli s bojovým a sovětská stíhačka letadlo sestřelila. Po této události americký prezident Ronald Reagan prohlásil, že GPS bude zpřístupněno pro civilní účely, samozřejmě tato služba je omezená na přesnosti a na příjímaných datech.

Samotná družice váží 775 kg a obíhá zemi ve výšce 20 350 km, v 6 oběžných drahách, kde v každé oběžné dráze létá 4-5 satelitů. Obletět zeměkouli trvá satelitu 12 h. Každá družice je napájená sluneční energií ze solárních panelů z boku družice. Z jednoho místa na zemi je možno vidět 6-12 satelitů. V dnešní době kolem Země obíhá 32 družic, 26 aktivních a zbylé jsou záložní. Každá družice vysílá signál pro určování polohy na dvou různých kmitočtech pojmenovaných L1 a L2 (+ P a C/A kód, který je pararelně se signálem). L1 kód je přístupný civilnímu užívání, který je přesný na několik metrů. L2 je společně s L1 kódem využíván vojenskými jednotkami, ten je přesnější. Společně se signálem na určování polohy družice vysílá tzv. "efemeridu", to jest údaj o poloze kosmického tělesa (družice), dále vysílá tzv. "almanac", a to je údaj o dalších kosmických tělesech, přijímač údaje uloží a aktualizuje.

Družice a přijímač fungují na bázi jednosměrného provozu, takže družice vysílá přijímači signál bez zpětné vazby. Přijímač vypočítává polohu přijímače osobně a určuje další polohu družic a také jaká družice se objeví na obloze. Přijímač si žádá přímou viditelnost na oblohu, činí mu problémy mezi budovami a jsou znát i atmosférické vlivy. Signál GPS je velmi slabý (pro přirovnání představte si 25 W žárovku viditelnou ze vzdálenosti 17,7 tisíc km) a navíc je "utopen" v elektromagnetickém rušení, který je rozeznáván pomocí kódového multiplexu CDMA (pomáhá přenosu více signálů v jednom sdíleném signálu -> je rozlišován kódem)

NAVSTAR GPS spadá pod USA, kterou spravuje armáda, a tak si určují vlastní pravidla a podmínky. To nevyhovuje většině lidí a proto EU chce vlastní GPS systém "Galileo", který by měl být přesnější (až na 1 metr), spolehlivější. Jednalo by se o 30 družic (27+ tři náhradní) na 3 oběžných drahách. Projekt je ještě ve fázi ověřování a zkoušení, plán by měl být, že od roku 2011 se budou vypouštět družice, v roce 2014 by mělo být nad zemí 18 družic.


Zeměpisné parametrySouřadnice udávají polohu bodu na zemi, a to ve formátu severní (N) či jižní (S) zeměpisné šířky a západní (W) nebo východní (E) zeměpisné délky.

Souřadnice se píší ve třech formátech

  • Stupně° (DD.ddddd°)
  • Stupně° Minuty´ (DD° MM.mmm´) - nejčastější formát, který se využívá převážně v Geocachingu
  • Stupně° Minuty´ Vteřiny´´ (DD° MM´ SS.sss´´)

Na převody mezi formáty jsou základní vzorečky

(Bereme v úvahu, že 1 stupeň° má 60 minut´ a 1 minuta´ má 60 vteřin´´)

Převody stupně° minuty´ vteřiny´´ [D° M´ S´´] na stupně° [D.ddd°]

D.ddd° = D + (M/60) + (S/3600)°

Převody stupně° minuty´ vteřiny´´ [D° M´ S´´] na stupně° minuty´ [D° M.mmm´]

D° M.mmm´ = D° M + (S/60)´

Převody stupně° [D.ddd°] na stupně° minuty´ [D° M.mmm´]

D° M.mmm´ = D° (0.ddd*60)´

Převody stupně° [D.ddd°] na stupně° minuty´ vteřiny´´ [D° M´ S´´]

D° M´ S´´ = D° (0.ddd*60)´ (0.ddd*3600)´´

Převody stupně° minuty´ [D° M.mmm´] na stupně° minuty´ vteřiny´´ [D° M´ S´´]

D° M´ S´´ = D° M´ (0.mmm*60)´´

Převody stupně° minuty´ [D° M.mmm´] na stupně° [D.ddd°]

D.ddd° = D + (M.mmm/60)°

Těchto vzorečků by nemělo být třeba, jelikož kvalitní navigace se dokáže přizbůsobit všem třem formátům zápisu. A nebo na stránce WGS-84 je převodník.

aktualizace 28.03.2011 Patrik Jeřábek

Bazar

Prodej
logo expedice apalucha
Hlavní strana | Kontakt | Mapa stránek

všechna práva vyhrazena © Expedice Apalucha o.s. 2005 - 2011 power by KW - Soft

Načítám data, čekejte prosím.