Navigační systém GPS

GPS - Global Positioning System (úplný název je GPS Navstar) je satelitní navigační systém.

Tento systém byl původně vybudovaný americkou armádou pro vlastní potřebu.

Umožňující zjistit velmi přesně (s přesností na několik metrů, desítek centimetrů) pozici uživatele kdekoliv na zemi.

Evropa postupně buduje svůj vlastní systém se jménem GALILEO.

Navigační systém GPS

Celý systém GPS sestává z 24 družic obíhajících ve výšce přibližně 20 000 km nad povrchem země.

Družice vysílají rádiový signál, který obsahuje informaci o pozici a času interních, velice přesných atomových hodin družice.

Obr. 1

Princip GPS Systém GPS se dělí na tři části

Kosmická – tvoří 24 družic Řídící – monitoruje a koriguje činnost družic Uživatelská – tvoří ji přijímače GPS signálu

Každá družice vysílá následující informace: Přesný čas z atomových hodin Svou polohu Přibližné polohy ostatních družic

Pro výpočet polohy se využívá časový rozdíl mezi okamžikem vyslání signálu z družice a okamžikem jeho přijmutí.

Princip GPS Přijímač (musí mít přímou

viditelnost na oblohu) musípřijmout signál nejméně zečtyř družic.

Čím více signálů (družic) přijímač dostane, tím přesněji dokáže určit polohu.

K uvedenému výpočtu je nutné, aby i v přijímači byl přesný čas. Pokud by byl čas rozdílný byť jen o jednu tisícinu vteřiny, chyba v určení polohy by byla řádově stovky kilometrů.

Obr. 2

Princip GPS Samotný GPS přijímač nic nevysílá!

Neexistuje způsob, kterým by někdo cizí zjistil, kde se majitel přijímače nachází.

Protože GPS přijímač zná svoji vlastní polohu, dokáže spolu s dalšími odvoditelnými informacemi tyto informace uživateli zobrazit.

Zeměpisné souřadnice Přesný čas Aktuální rychlost Nadmořskou výšku Azimut Sílu signálu družic,

Dráhy družic

Dráhy družic jsou takové, aby na jakémkoliv místě země bylo nad horizontem aspoň 8 družic.

Obr. 3

Druhy GPS přijímačů

GPS přijímače jsou: Ruční Pro vestavbu do auta, lodě nebo letadla

Ruční přijímače se dělí na: Mapové Nemapové

Nemapové umí pracovat pouze s tzv. body zájmu, což jsou souřadnice nějakého objektu, ke kterým nás umí GPS "dovést".

Možnosti využití GPS přijímačů

Využití pro autonavigaci Pro pěší turistiku Pro cykloturistiku Pro hru geocaching - princip spočívá v

hledání míst, jejichž poloha je určená GPS souřadnicemi.

Při sportovním i civilním létání Při plavbě říční i námořní

Otázky k opakování

1. Jak přesný je navigační systém GPS?2. Z kolika družic se navigační systém sestává?3. Kolik družic je nutno zachytit pro správné určení

polohy?4. Jak pracuje GPS?5. Jak se rozdělují GPS přijímače?6. Jaké jsou možnosti využití GPS přijímačů?

Použité zdroje BLÁBOLIL, R. Informační a komunikační technologie. 3. rozšířené

vydání. České Budějovice: KOPP, 2011. BLÁBOLIL, Roman. Www.blabik.cz: Podpora výuky: „Navigační

systém GPS“ [online]. 24. listopadu 2012 13:30. Dostupný z WWW:

http://www.blabik.cz/vyuka/ict/30_Navigacni_system_GPS.pdf

Použité obrázky: Obr. 1 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/GPS_Satellite_NASA_art-iif.jpg/748px-GPS_Satellite_NASA_art-iif.jpg

Obr. 2 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Good_gdop.png/268px-Good_gdop.png?uselang=cs

Obr. 3 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/ConstellationGPS.gif?uselang=cs