Globaline padeties nustatymo sistema

1
Globaline padeties nustatymo sistema
Kas yra GPS ir kaip jis veikia?
2
Kas tai yra globalines padeties nustatymo (GPS)
sistema?
Apibrežimas Radijo signalus skleidžiantys
palydovai, naudojami padeties nustatymui Žemeje.
Naudojantis GPS imtuvu imanoma tiksliai
nustatyti jo padeti ant ar šalia Žemes
paviršiaus. (Tarptautinis GIS žodynas, McDonnel
Kemp)
3
Globaline padeties nustatymo sistema sudaro
1. 24 palydovai (kosminis segmentas) 2. 5
Žemes stotys (kontrolinis segmentas) 3. GPS
imtuvai (vartotoju segmentas)
4
Kosminis segmentas

• GPS palydovas
• JAV Ginybos Departamentas
• Pavadinimas NAVSTAR
• Aukštis 20,200 kilometru
• Svoris 862 kg (orbitoje)
• Dydis 5 m su saules kolektorium
• Orbitos periodas 12 val.
• Planuojama darbo trukme 7,5 metai
• Dabar naudojama 24

5
GPS palydovu visuma
24 pastoviai veikiantys palydovai
Kasdien palydovas skrieja ta pacia orbita
Tas pats taškas palydovo dengiamas kas 24
valandos (kasdien 4 min anksciau)
Teoriškai 5-8 palydovai bet kuriuo metu bet
kuriame Žemes taške
6
Palydovu visuma...
iš anksto numatoma padetis
7
Kontroles segmentas
Kontroles segmenta sudaro sekimo stociu sistema
išdestyta visame pasaulyje
Šios stotys stebi palydovus, registruoja ju
padeti
8
GPS kontrole
Duomenys iš palydovo
Duomenys iš palydovo
Pataisyti duomenys i palydova
Kontroles stotis
GPS imtuvas
9
GPS veikimo principai
1. Trianguliacija" iš palydovu 2.
Trianguliacijai" GPS imtuvas matuoja atstumus
pagal radijo signalu sklidimo trukme 3. Kad
išmatuoti sklidimo trukme, GPS turi tureti labai
tikslu laikrodi 4. Greta atstumo,
reikalinga tiksli palydovo patetis kosmose
užtikrinama aukštom orbitom ir rupestingu
monitoringu 5. Galiausiai, ištaisyti
paklaidas, atsirandancias signalui keliaujant per
atmosfera.
10
Palydovine trianguliacija
20200 km
Vienas matavimas esame erdveje tam tikru
atstumu nuo palydovo!
Du matavimai atriboja apskritima
11
Trecias matavimas - nustatomi du taškai
Vienas taškas gali buti atmetamas, kai jis yra
akivaizdžiai už atmosferos ribu Ketvirtas
matavimas reikalingas teisingo taško nustatymui
12
Kaip matuojamas atstumas?
Tai nustatoma matuojant laika per kuri palydovo
išspinduliuotas radijo signalas pasiekia Žeme
13
Palydovas siuncia radijo signalus, o laikas
matuojmas atominio laikrodžio pagalba
Radijo signalo greitis ir jo pobudis yra žinomi
Imtuvas priima signala, užfiksuojamas laikas
14
Kas itakoja GPS tiksluma?

• Atmosferos trukdžiai
• Kliutys Žemeje
• Nesklandumai palydovuose
• Palydovu išsidestymas

15
Atmosferos trukdžiai
Signalas suleteja ir iškraipomas
16
Kliutys Žemeje
Atsiranda klaidos del atspinžiu (refrakcijos)
17
Nesklandumai palydovuose
Paprastai tokios klaidos ištaisomos kontroles
(monitoringo) stociu pagalba
18
Palydovu išsidestymas
Palydovai per arti vienas nuo kito
Palydovai išsideste geriau!
19
Blogo palydovu išsidestymo pavyzdys
20
Gero palydovu išsidestymo pavyzdys
21
Geras palydovu išsidestymas, bet prastas tikslumas