Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Podobne dokumenty
Globalny Nawigacyjny System Satelitarny GLONASS. dr inż. Paweł Zalewski

Sieci Satelitarne. Tomasz Kaszuba 2013

Systemy satelitarne wykorzystywane w nawigacji

Systemy przyszłościowe. Global Navigation Satellite System Globalny System Nawigacji Satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Milena Rykaczewska Systemy GNSS : stan obecny i perspektywy rozwoju. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 35-36,

GPS Global Positioning System budowa systemu

GNSS ROZWÓJ SATELITARNYCH METOD OBSERWACJI W GEODEZJI

przygtowała: Anna Stępniak, II rok DU Geoinformacji

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

1. Wstęp. 2. Budowa i zasada działania Łukasz Kowalewski

Aplikacje Systemów. 1. System zarządzania flotą pojazdów 2. Nawigacja samochodowa GPS. Gdańsk, 2015

Aplikacje Systemów. System zarządzania flotą pojazdów Nawigacja samochodowa GPS. Gdańsk, 2016

ABC TECHNIKI SATELITARNEJ

Sztuczny satelita Ziemi. Ruch w polu grawitacyjnym

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

KOZY 28 czerwca 2019 SP9KOZ

Nawigacja satelitarna

Satelitarny system optoelektronicznej obserwacji Ziemi

Cospa Cos s pa - Sa - Sa a rs t

Nawigacja satelitarna

4π 2 M = E e sin E G neu = sin z. i cos A i sin z i sin A i cos z i 1

MONITORING PRZESTRZENI ELEKTROMAGNETYCZNEJ

Powierzchniowe systemy GNSS

Nie tylko GPS. Nie tylko GPS. Wydział Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Zielonogórskiego. WFiA UZ 1 / 34

Differential GPS. Zasada działania. dr inż. Stefan Jankowski

Telekomunikacja satelitarna. Pierwszy sputnik: 4.X.1957r.

System informacji przestrzennej w Komendzie Miejskiej w Gdańsku. Rysunek 1. Centrum monitoringu w Komendzie Miejskiej Policji w Gdańsku.

GLOBALNE SYSTEMY NAWIGACJI SATELITARNEJ

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Systemy satelitarne 1

GPS i nie tylko. O dynamice i zastosowaniach

Aplikacje Systemów. Nawigacja inercyjna. Gdańsk, 2016

Podstawowe pojęcia związane z pomiarami satelitarnymi w systemie ASG-EUPOS

Projektowanie Sieci Lokalnych i Rozległych wykład 5: telefonem w satelitę!

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI I DANE OBSERWACYJNE

PODSTAWOWE DANE SYSTEMU GPS

Czy da się zastosować teorię względności do celów praktycznych?

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 7

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 5 Poziom podstawowy

Systemy Telekomunikacji Satelitarnej

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

RUCH ORBITALNY SZTUCZNEGO SATELITY ZIEMI. Rola głównych perturbacji.

Magdalena Oleszczuk Wielofunkcyjny system stacji referencyjnych ASG. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 30, 69-75

Wykorzystanie systemu EGNOS w nawigacji lotniczej w aspekcie uruchomienia serwisu Safety-of-Life

Linia pozycyjna. dr inż. Paweł Zalewski. w radionawigacji

Wykład 14. Technika GPS

Satelity Ziemi. Ruch w polu grawitacyjnym. dr inż. Stefan Jankowski

Podstawy Geomatyki. Wykład III Systemy GNSS

Ultra szybkie pozycjonowanie GNSS z zastosowaniem systemów GPS, GALILEO, EGNOS i WAAS

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Odbiór sygnału satelitarnego. Satelity telekomunikacyjne

NOWE SYSTEMY ELEKTRONICZNE ARMII ROSYJSKIEJ

SPRAWDZIAN NR Merkury krąży wokół Słońca po orbicie, którą możemy uznać za kołową.

PL B1. Układ do lokalizacji elektroakustycznych przetworników pomiarowych w przestrzeni pomieszczenia, zwłaszcza mikrofonów

Innowacje wzmacniające system ochrony i bezpieczeństwa granic RP

Patrycja Kryj Ogólne zasady funkcjonowania Globalnego Systemu Pozycyjnego GPS. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 30, 19-32

Systemy i Sieci Radiowe

Grawitacja - powtórka

System bezpośredniego i zdalnego monitoringu geodezyjnego Część 1

Komplet do nadawania i odbioru obrazu video drogą radiową. Instrukcja obsługi

14 POLE GRAWITACYJNE. Włodzimierz Wolczyński. Wzór Newtona. G- stała grawitacji 6, Natężenie pola grawitacyjnego.

(c) KSIS Politechnika Poznanska

Sztuczne Satelity. PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

Global Positioning System (GPS)

Sprawdzian Na rysunku przedstawiono siłę, którą kula o masie m przyciąga kulę o masie 2m.

Wykorzystanie serwisu ASG-EUPOS do badania i modyfikacji poprawek EGNOS na obszarze Polski

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 6

Istnieje wiele sposobów przedstawiania obrazów Ziemi lub jej fragmentów, należą do nich plany, mapy oraz globusy.

ODORYMETRIA. Joanna Kośmider. Ćwiczenia laboratoryjne i obliczenia. Część I ĆWICZENIA LABORATORYJNE. Ćwiczenie 1 POMIARY EMISJI ODORANTÓW

NOWY SATELITA METOP-C JUŻ PRZESYŁA OBRAZY ZIEMI

Bezzałogowy samolot rozpoznawczy Mikro BSP

Znaczenie telekomunikacji we współdziałaniu z systemami nawigacyjnymi. Ewa Dyner Jelonkiewicz. ewa.dyner@agtes.com.pl Tel.

WYJAŚNIENIE TREŚCI SPECYFIKACJI ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA

Rotacja. W układzie związanym z planetą: siła odśrodkowa i siła Coroilisa. Potencjał efektywny w najprostszym przypadku (przybliżenie Roche a):

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ TECHNOLOGII GNSS W INŻYNIERII LĄDOWEJ

Paweł Popiel (IMS-GRIFFIN) Wykorzystanie elektroniki jachtowej w ratownictwie morskim

Pomiary różnicowe GNSS i serwisy czasu rzeczywistego: NAWGEO, KODGIS, NAWGIS

Wstęp do astrofizyki I

kpt. Mirosław Matusik Brzeźnica, dnia roku

Geodezja i Kartografia I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Badania charakterystyki wyrobu i metody badawcze. Kompatybilność elektromagnetyczna Odporność uzbrojenia na wyładowania elektrostatyczne.

PROGRAM SZKOLENIA Jachtowy sternik morski teoria e-learning stan na dzień:

Janusz Śledziński. Technologie pomiarów GPS

WIELOFUNKCYJNY SYSTEM PRECYZYJNEGO POZYCJONOWANIA SATELITARNEGO ASG-EUPOS

Badania elementów i zespołów maszyn laboratorium (MMM4035L) Zastosowanie systemu nawigacyjnego w pomiarach geometrii elementów maszyn. Ćwiczenie 22.

Pomiary GPS RTK (Real Time Kinematic)

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Projekt Wstępny Bezzałogowego Systemu Latającego BSL X1 Koło Naukowe EUROAVIA Rzeszów

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

Jak zmieni się wartość siły oddziaływania między dwoma ciałami o masie m każde, jeżeli odległość między ich środkami zmniejszy się dwa razy.

Metody badania kosmosu

SATELITARNY SYSTEM RATOWNICTWA COSPAS SARSAT W ŚWIETLE JEGO TECHNICZNYCH PRZEOBRAŻEŃ

Patronat nad projektem objęły: ESA (Europejska Agencja Kosmiczna), Komisja Europejska (KE),

Naziemne systemy nawigacyjne. Wykorzystywane w nawigacji

Podstawy Geomatyki Wykład I Wstęp do Geomatyki

Język prowadzenia zajęć Semestr nominalny 6 Rok akademicki 2013/2014 posiada wiedzę o systemach telekomunikacyjnych w transporcie

Transkrypt:

Systemy nawigacji satelitarnej Przemysław Bartczak

Systemy nawigacji satelitarnej powinny spełniać następujące wymagania: system umożliwia określenie pozycji naziemnego użytkownika w każdym momencie, w każdym punkcie na Ziemi i w każdych warunkach propogacyjnych ( w tym meteorolicznych), system umożliwia określenie pozycji użytkownika ze średnim błędem kwadratowym nie większym niż 10 m, jego prędkości z błędem nie większym niż 0.1 m/s a czasu z błędem nie większym niż 1 μs, system jest odporny na zakłócenia celowe (jamming), system jest odporny na zniekształcenia celowe (spoofing), odbiornik użytkownika nie emituje jakichkolwiek sygnałów, jest tzw. Odbiornikiem pasywnym, korzystanie z systemu jest dla użytkownika bezpłatne, w ostateczności ponoszone są z tego tytułu koszty są niewielkie, satelita jest przystosowany do przenoszenia ładunków o przeznaczeniu wojskowym, satelita jest zabezpieczony przed promieniowaniem laserowym i uszkodzeniami mechanicznymi

W nawigacyjnych systemach satelitarnych można wyróżnić trzy segmenty: segment kosmiczny (satelity nawigacyjne) segment naziemny (zespół stacji zlokalizowanych na lądzie) segment użytkownika ( odbiorniki systemu)

segment kosmiczny Przez segment kosmiczny danego systemu należy rozumieć zbiór jego wszystkich satelitów, których liczba oraz parametry orbit okołoziemskich zależą od zasady działania systemu oraz od rozmieszczenia rozmieszczenia poszczególnych stacji segmentu naziemnego. Przyjęto że minimalna wysokość orbity będzie wynosiła 1000 km.

segment kosmiczny Do najważniejszych parametrów definiujących konfigurację segmentu kosmicznego Nawigacyjnego systemów satelitarnych można zaliczyć: wysokość orbity, kąt nachylenia płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika (kąt inklinacji), sfazowanie wewnątrzorbitalne (intra-phase phasing), czyli kąt fazowy oddzielający satelity znajdujące się na tej samej orbicie, sfazowanie międzyorbitalne (inter-phase phasing), czyli kąt fazowy między j-ym satelitą na orbicie k a j-ym satelitą na orbicie k+1, rozmieszczenie orbit ( w długości geograficznej węzła wstepującego) i ich liczba, liczba satelitów operacyjnych i rezerwowych

segment kosmiczny Orbity satelitów Transit i Cikada o wysokości około 1000 km można zaliczyc do orbit niskich typu LEO. ( niskie bo wykorzystywano efekt Dopplera) W systemie o tego rodzaju orbitach nieprzerwane określenie pozycji w dowolnym miejscu na Ziemi możliwe było pod warunkiem, że liczba jego satelitów wynosi co najmniej od 50 do 60 ( praktycznie maksymalnie było ich 7). Z tego powodu wszystkie satelity działające obecnie w systemie GPS i GLONASS znajdują się na orbitach MEO (około 20 000km pomiar odległości od satelity, minimalna ilość satelitów 20.). Satelity na orbitach GEO stosuje się obecnie tylko w systemach wspomagających SBAS, które wykorzystywane są do transmisji poprawek.

segment kosmiczny Bardzo istotna dla kryterium widoczności satelitów w każdym miejscu na Ziemi jest liczba orbit i liczba satelitów na poszczególnych orbitach. ( dla kilkunastu satelitów najekonomiczniej jest większa liczba orbit (5-6) a jeżeli satelitów jest więcej niż 24 to tylko 3 orbity (β co 120 stopni) lub 6 (β co 60 stopni))

segment kosmiczny Bardzo istotna dla kryterium widoczności satelitów w każdym miejscu na Ziemi jest liczba orbit i liczba satelitów na poszczególnych orbitach. ( dla kilkunastu satelitów najekonomiczniej jest większa liczba orbit (5-6) a jeżeli satelitów jest więcej niż 24 to tylko 3 orbity (β co 120 stopni) lub 6 (β co 60 stopni)) O konfiguracji satelitów decyduje również rozmieszczenie satelitów na poszczególnych orbitach.

segment kosmiczny Istotnym parametrem jest liczba satelitów operacyjnch.

segment kosmiczny Satelita operacyjny systemu nawigacyjnego powinien być wyposażony w odpowiedni zestaw urządzeń i podsystemów, z których najważniejsze to: blok nadawczy zapewniający nieprzerwaną emisje sygnałów nawigacyjnych o określonych parametrach, blok odbiorczy umożliwiający odbiór sygnałów przekazywanych przez segment naziemny, antena o odpowiednio dobranej charakterystyce, stanowiące integralną całość z blokiem nadawczym oraz z blokiem odbiorczym, blok kontroli i sterowania pracą wszystkich podzespołów, odpowiednio zaprogramowany komputer pokładowy, blok zapewniający właściwe zorientowanie satelity względem Ziemi i jednocześnie położenie na orbicie, bloki kontroli czasu, temperatury itp., źródło energii zapewniające funkcjonowanie wszystich podzespołów satelity

segment kosmiczny

segment kosmiczny

segment kosmiczny

segment naziemny Przez segment naziemny systemu satelitarnego należy rozumieć zlokalizowane na powierzchni Ziemi i uczestniczące w funkcjonowaniu systemu stacje śledzące, kontrolne, centrum obliczeniowe oraz stacje przesyłające informacje do satelitów, zwane inaczej stacjami uaktualniającymi bądź korygującymi.

segment naziemny Liczba tych stacji i ich rozmieszczenie uzależnione jest od: Wielkości i położenia geograficznego państwa sprawującego bezpośrednią kontrolę nad danym systemem oraz usytuowania terytoriów, wysp lub baz do niego należących bądź od niego zależnych, Zasad działania systemu Segmentu kosmicznego (liczby satelitów i ich orbit). Prawidłowy rozkład poszczególnych stacji segmentu naziemnego pozwala bowiem na ciągłą kontrole sygnałów wysyłanych przez satelity, szybkie wykrycie ewentualnych nieprawidłowości w ich działaniu oraz możliwość natychmiastowego nawiązania z nimi łączności.

segment naziemny

segment naziemny Do zadań segmentu naziemnego należy: Ustalanie i utrzymywanie orbit satelitów. Decydującą role odgrywają tu odpowiednio rozmieszczone na Ziemi stacje śledzące ruch satelitów, których powinno być co najmniej trzy. Stacje te odbierają sygnały na wszystkich częstotliwościach emitowanych przez satelitę dokonując jednocześnie wszelkich możliwych pomiarów. Centrum obliczeniowe systemu na podstawie tych pomiarów ekstrapoluje elementy orbity poszczególnych satelitów na najbliższe kilka lub kilkanaście godzin i przesyła je do stacji korygujących, a te z kolei do satelitów.

segment naziemny Do zadań segmentu naziemnego należy: Kontrola kondycji technicznej satelity. Celem tej kontroli jest nieprzerwane utrzymywanie we właściwym stanie wyposażenia technicznego, sensorów, wszystkich anten nadawczo odbiorczych i wszelkich innych urządzeń zamontowanych na satelicie. Elementy te bowiem są narażone na oddziaływanie czynników zakłócających ruch satelitów na orbicie takich jak: siły grawitacyjne Ziemi, Słońca, Księżyca, innych planet, wiatr słoneczny, opór atmosfery.

segment naziemny Do zadań segmentu naziemnego należy: Kierowanie i zarządzanie systemem. Proces kierowania systemem satelitarnym napotyka takie problemy jak: Ograniczony czas na wypracowanie komend i poleceń podtrzymującą właściwą pracę systemu, Konieczność zapewnienia radiowej transmisji między stacja a satelitą, Zrozumienie właściwych komend przez satelitę, Oddzielenie komend i poleceń jednego satelity od komend i poleceń dla innych satelitów.

segment naziemny Do zadań segmentu naziemnego należy: Obróbka telemetryczna. Polega ona na pomiarze i zbieraniu danych z satelity służących do dokładnej jego oceny. Ustalanie i przedstawienie wyników pomiaru. Czynnikiem decydujący o ocenie działania systemu przez segment naziemny jest analiza odebranych danych telemetrycznych, mająca na celu wykazanie, w jakim stopniu poszczególne elementy całego systemu wywiązują się z powierzonych im zadań.