Satelitska Navigacija_historija Razvoja Satelitskih Navigacijskih Sistema

HISTORIJSKI RAZVOJ SATELITSKIH

RADIO-NAVIGACIJSKIH SISTEMA

Graevinski fakultet Sarajevo

Odsjek za geodeziju

Master studij geodezije

Medida Muli

Sadraj

Razvoj teorijskih pretpostavki

Poetak satelitske ere-Sputnik 1

Transit

Eksplorer

GPS

GLONASS

Uspredba GPS i GLONASS-

Gdje ide GNSS?

GNSS 1=GPS+GLONASS+WAAS+EGNOS+..

Galileo poeo 2002., danas mogue samostalno pozicioniranje

Compass

Zadaa: linkovi+...

http://www.novatel.com/an-introduction-to-gnss/chapter-1-gnss-overview/

Satelitska navigacija ak.god. 2012_2013

Teorijske pretpostavke razvoja

satelitskih navigacijskih sistema

1920 fiziari i matematiari pokazali da je teorijski izvodljivo lansirati vjetake Zemljine satelite u orbitu.

1952, International Council of Scientific Unions odluio da od 1. jula 1957. do kraja 1958. organizira International Geophysical Year (IGY).

Glavni cilj IGY su astrofizika istraivanja aktivnosti Sunca i zvijezda

U oktobru 1954. Council ICS je usvojilo rezoluciju, pozivajui na

lansiranje vjetakih satelita. Prisjetimo se da je to bilo doba hladnog rata izmeu SAD i SSSR

U julu 1955. Bijela kua najavila elju da napravi vjetaki

satelit. U septembru 1955. the Naval Research Laboratory, predloila

Vaguard projekt. Satelitska navigacija ak.god. 2012_2013

Vaguard projekt


Aktivni i pasivni

radio navigacijski sistemi


SATELITSKA ERA u navigaciji

Oktobar 4. 1957.g. SSSR lansirao prvi umjetni satelit Sputnik I.

1959. Poeo razvoj Transit-a (USA)

-prvi iz familije GNSS

1964.(januar) Vojno koritenje Transita-a

1967. (Deset godina poslije SSSR) predat je na slobodnu upotrebu (civilni) Navy Navigation Satellite System (NNSS).

1967. poetak razvija TISKADA (SSSR)


Sputnik-prvi ruski satelit- nazvan jo i koarkaka lopta

4. oktobra, 1957. SSSR lansira SPUTNIK-1 3. Novembra 1957. Satelit s posadom-(psom Laika) video na linku: http://www.youtube.com/watch?v=mbDQSxUXefk


SAD: 1957-1958.

Vaguard satelit nazvan GRAPEFRUIT


SAD-Prvi krah

-Neuspjelo lansiranje 6. decembra 1957. Vanguard US Navy, to je u tampi poznato kao Flopnik. -SAD zabrinuta jer je drava nazadovala u utrci za osvajanje svemira.


Skica i foto prvog operativnog Vaguard satelita.

Lansiran pomou TV-5 28 April 1958, ali nije dostigao

orbitu (problem u treoj fazi lansiranja).


Skice tri lansirana Vanguard satelita


Lansiranjem Vanguard III 18. septembra 1959. pomou TV-4BU zavren je projekt Vanguard. http://history.nasa.gov/SP-4202/chap12.html

ending Project Vanguard's flight program.

Explorer 1- (izvor NASA)

31. Januara 1958. SAD lansirale Explorer-1

Explorer-1 je: - imao masu 13.9 kg, -imao zadatak ispitati Van Allenov -radijacijski pojas (utjecaj jonosfere).


TRANSIT lansiran 1958

-Prvo lansiranje : Septembar 1959 (Transit 1A) -Ukupna teina: 135 pounds (Transit 5A) -Diametar: 18 inches (bez solarnih panela) -Visina: 12 inches (bez postavljene antene) -Sistemi: Dva ultrastabilna oscilatora koji su radili na 150 i 400 MHz i plus jedan digitalni sat


Transit satelit video na linku: http://www.youtube.com/watch?v=H0TU_iKEFU8

Transit satelit je prvi SAD vojni navigacijski satelit (i).

Prvo su razvijeni u US Navy : da pomognu balistikim-raketnim podmornicama da odrede svoje lokacije s tanou od oko 1.1 milje.

Transit navigacijski satelit bio je u stanju da emitira pulsirajui-Doppler signal.

Signal je bio dizajniran za mornaricu na

Johns Hopkins University u 1958. g.


TRANSIT sateliti 2 sateliti orbitrirali na niskim orbitama 1000 km

(LEO-Low earth orbit)

sistem dizajniran od 6 satelita u krunim polarnim orbitama

frekvencije signala na 14999 i 39997 MHz.

Prvi satelit u SAD bio je lansiran u septembru 1959. i

Prije kraja 1964. (veoma kratko vrijeme) lansirano je 15 satelita.

8 satelita vie za istraivanje.

Slian koncep razvijao SSSR PARUS sateliti 1967. i TSIKADA 1976.


TRANSIT sateliti 3

Ovih 8 satelita je bilo u vezi istog programa i imali su zadatak:

da ustanove mreu terestrikih taaka za nadzor

da odrede gravitacijsko polje Zemlje, to je od primarnog znaaja za predvianje orbita satelita u duem periodu:

(12 sati u sluaju Transit-a)

da definiraju poloaje za terestrike i pomorske prijemnike.

TRANSIT sistem je postao operativan za Navy u 1964. Srednja dobivena tanost poloaja bila je od 200500 m.


TRANSIT satelit-inspirisan ruskim

Sputnik-om

ARPA TRANSIT

je bio prvi operativni satelitski pozicinirajui sistem koji je ostao da radi do 1996. kad je GPS konstelacija postala operativna. Pored opeg poboljanja u geolociranju za vojne svrhe, Transit satelitski sistem je fundamentalan za tanost misije podmornica POLARIS i zato je bio od

vitalnog znaaja za SAD nuklearni program tokom perioda hladnog rata.


SOLRAD

Lansiran 1960

prvi satelit poslije Vanguard.

Zadatak:da mjeri i analizira solarnu radijaciju.

12 SOLRAD satelita lansirano

od june 1960. do marta 1976.

imao veliki nauni znaaj

postojanje uvano u tajnosti

objavljeno nakon 40. godina.


LOFTI satelit The Low Frequency Trans-Ionospheric

Lansiran 1961. i 1962.

zadatak: da odredi da li energija niske v.frekvencije (VLF) moe prodrijeti kroz jonosferu i biti primljena na potopljenoj podmornici.

Satelit demonstrirao da pod mnogim jonosferskim uvjetima VLF signali ne mogu komunicirati s podmornicama.


TIMATION Project

1964. god.

Tehnologija preciznog mjerenje vremena razvijena

u TIMATION Project+

USAF 621B 3D =

NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging)


Nova- satelit kompatibilan s Transit-put ka

NAVSTAR-u

Lansirani satelit: Scout G-1 Prvi lansiran: 15 May 1981. (NOVA 1) (Navy 20) Ukupna teina: 368 pounds (166kg 921.98g )


SSSR nastavlja trku za osvajanje svemira

U meuvremenu SSSR priprema program slian Transitu koji se zove TSYKLON.

TSYKLON sistem su inili 10 satelita podijeljenih u dvije razliite konstelacije: Parus (prvi lansiran 1974), nekad se zoveTsikada

Military i

Tsikada (prvi sat. lansiran u 1977).

Poloaj korisnikog prijemnika se obino dobivala za jedan do dva sata.


Glavne specifikacije TRANSITA

Dostupnost. Taan poloaj se mogao dobiti svakih 40 min za statikog korisnika

Tanost. 2D pozicioniranje, brzina i visina se nisu mogle dobiti.

Pokrivenost. Korisnik na ekvatoru mora biti strpljiv. (35100 min, jedan prolaz satelita, ovisno o irini prijemnika)

Naravno ova ogranienja su bila poetne take za stvaranje novog satelitskog pozicionirajueg sistema.


Postavljeni zahtjevi za dizajniranje

novog navigacionog sistema:

DOSTUPNOST: 24 sata na dan, 365 dan u godini, za sve lokacije, za sve meteoroloke uvjete.

TANOST: 3D pozicioniranje s mogunou odreivanja brzine (vektor realne brzine u tri dimenzije) i precizno mjerenje vremena.

POKRIVENOST: Cijeli planet s proirenjem u svemir:

danas se sateliti u niskim i srednjim orbitama pozicioniraju koritenjem GPS signala

Svemirske letjelice.


Znaajna tehnoloki uspjesi 1970-tih koji

su omoguili ostvarenje GPS-a

klju GPS tehnologije:

otkrie minijaturnog rubidijumskog sata (oscilatora)

svemirski testiran rubidijumski sat

struktura spektra C/A+P(Y)

koegzistencija vojne i civilne operabilnosti (selektivna dostupnost S/A)

jonosferska korekcija za kanjenje vrijeme/frekvencija pomou dvije frekvencije


GPS

1978. Uveden Global Positioning System (GPS) kao nasljednik NNSS-a.

vie informacija na:

http://hugofruehauf.com/pdf/18-GPS_History_to_GNSS_Future_Apr08_NIST.pdf

http://journals.cambridge.org/download.php?file=%2FNAV%2FNAV65_01%2FS0373463311000506a.pdf&code=02a01687544cba68d990e75cf703ee45


http://geosun.sjsu.edu/paula/285/gps/sld006.htm

Struktura C/A, P(Y) i D signala


Sistem radi pod svim vremenskim uvjetima!


GLONASS http://www.glonass-ianc.rsa.ru/en/index.php;

ftp://130.206.92.88/Espacio/Mesa%20Redonda%203%20-%20R1%20-%20GNS%20GLONASS%20-

%20Yuri%20Matevich%20URLICHICH.pdf

http://www.nis-glonass.ru/en/glonass/development_history/

Koncept 1960-tih

Formalni zahtjevi 1970-tih

Odluka vlade SSSR-a o razvoju 1976.

Prvi satelit lansiran 1982.

Do raspada SSSR-a 1991. lansiran a 43 sat.

Puna operabilnost dostignuta 1995.

Period ekonomske krize u Rusiji-slabljenje sistema-mali broj satelita u orbitama

Poslije 2000. obnavljanje i modernizacija.

2003. lansirani sateliti M

2013. puna operabilnost: u orbiti 29, operabilna 23 satelita.

2014. 1 i 2. april: Pogreke orbita-nemogunost pozicioniranja!


Usporedb: GPS i GLONASS


2D tanost navigacijskih sistema


Gdje ide GNSS !?


HVALA NA PANJI!

ta smo danas nauili?

Slijedea prezentacija:

REAL-TIME satelitski navigacijski sistemi dananjice.

za zadau:

1. pogledati video o GPS-u i GLONAS-u na linku:

http://www.youtube.com/watch?v=c49Mi-XFzl8

http://www.docstoc.com/docs/91563967/Navigation


Documents

Satelitska Navigacija_historija Razvoja Satelitskih Navigacijskih Sistema