Segmenty i sygnał GPS
Pomiary satelitarne wykorzystujące globalny system wyznaczania pozycji GPS znalazły w ostatnich latach powszechne zastosowanie w pracach geodezyjnych i nawigacji. Zadecydowała o tym możliwość natychmiastowego uzyskania położenia, prawie całkowita automatyzacja pomiarów i ich opracowania, a także wyższa dokładność oraz znacznie niższe koszty w porównaniu z tradycyjnymi technikami naziemnymi. Technologia GPS jest też używana w badaniach geodynamicznych, m.in. do wyznaczania parametrów ruchu bieguna czy badania stabilności ruchu obrotowego Ziemi, a także ruchu płyt tektonicznych.
A co to jest GPS? Global Positioning System (GPS) zaprojektowano
i skonstruowano w USA na zlecenie amerykańskiego Ministerstwa Obrony (Department of Defense) jako wojskowy system nawigacyjny. Tworzą go trzy segmenty (rys. 1):
- konstelacja co najmniej 24 satelitów,
- Ośrodek Dowodzenia połączony ze stacjami permanentnie obserwującymi wszystkie satelity GPS,
- użytkownicy wyposażeni w odbiorniki GPS.
Rys. 1. Segmenty systemu GPS
Od 1 stycznia 1995 roku GPS jest w pełni operacyjny. Obecna konstelacja składa się z 30 satelitów umieszczonych na sześciu prawie kołowych orbitach nachylonych względem równika pod kątem 55° (rys. 2), równomiernie rozłożonych w długości geograficznej i oddalonych od powierzchni Ziemi o ponad 20 000 km . Okres obiegu satelity wokół naszej planety wynosi około 12 godzin. Takie rozmieszczenie w przestrzeni zapewnia możliwość jednoczesnego obserwowania (widzenia) przynajmniej czterech satelitów GPS z dowolnego punktu na Ziemi.
Rys. 2. Nachylenie orbity
Bazy i stacje monitorujące.Wszystkie satelity GPS są permanentnie obserwowane przez kilka tzw. stacji monitorujących i dla każdego z nich obliczane są precyzyjne elementy orbity i poprawka zegara atomowego. Dane te wprowadzane są do pamięci komputerów pokładowych. W ten sposób każdy satelita ma zapewnioną aktualizację swojej pozycji w przestrzeni i synchronizację zegara do czasu całego GPS. Ośrodek Dowodzenia (Master Control Station) znajduje się w bazie amerykańskich sił lotniczych w Colorado Springs. Stacje obserwacyjne (Monitor Stations) USAF (US Air Force) pracują w Kwajalein, Diego Garcia, na Wyspach Wniebowstąpienia (Ascension Is.) i na Hawajach. Działa także 6 stacji NGA (National Geospatial Agency): w Argentynie, Australii, Bahrajnie, Ekwadorze, Stanach Zjednoczonych na Alasce, w Korei Południowej, Nowej Zelandii, RPA i na Tahiti (rys. 3).
Rys. 3. Lokalizacja stacji kontrolnych GPS
Jeśli masz pytania lub potrzebujesz pomocy geodety zadzwoń lub napisz:
☏+48 690 210 110
📱 +48 537 468 695
✉ biuro@smartgeo.pl