1

GEODÉZIE II

8. Technologie GNSS

Navigační systémy

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Institut geodézie a důlního měřictví

Ing. Hana Staňková, Ph.D.

Ing. Filip Závada

GNSS – Global Navigation Satellite System

NAVIGAČNÍ SYSTÉMY

1. NAVSTAR GPS

2. GLONASS

3. GALILEO

4. COMPASS

5. EGNOS

NAVSTAR GPS Navigation System using Timing and Ranging

Global Positioning System

Vojenský globální navigační satelitní systém provozovaný ministerstvem obrany USA.

Tento systém je určen časem GPST a geocentrickým souřadným systémem WGS-84.

Struktura:

kosmický segment – GPS družice,

►V současnosti 32 družic,

►6 oběžných drah – sklon k rovníku 55°, perioda 11 h 58 min

►výška 20 200 km nad Zemí,

► řídící segment –řídící a monitorovací stanice,

► uživatelský segment - je tvořen GPS přijímači uživatelů:

Anténa + procesor přijímače + stabilní hodiny.

NAVSTAR GPS

Řídící segment – řídící a monitorovací stanice:

Vyhodnocují dráhy družic a získaná data o atmosféře,

provádí aktualizaci dat družic a synchronizaci času.

NAVSTAR GPS

Další frekvence:

L3 – monitoring vysokoenergetických zdrojů,

L4 – měření ionosférické refrakce,

L5 – signál Safety-of-Life (SOL) – letectví

+ od r.2011: frekvence M (military) a L2C

GLONASS Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema

Původně sovětský, nyní ruský vojenský GNSS.

Systém tvoří:

• 24 družic

• 3 oběžné dráhy, sklon 65°, výška 19 100 km

• Frekvenční identifikace družic (FDMA),

• stejné sekvence C/A a P kódů x odlišné nosné frekvence

• f1 = 1602 Mhz + 0,5625n; f2 =1246 Mhz + 0,4375n

• n – číslo frekvenčního kanálu

• Souřadný systém PZ90.02, systémový čas GLONASS T

• Od r. 2011 se využívá i v ČR.

Galileo

Evropský globální navigační systém – alternativa GPS a GLONASS.

Výstavbu zajišťují státy EU a Evropská kosmická agentura (ESA).

Sídla institucí

► Administrativní centrum (GSA) – Brusel (B) => Praha (CZ) 2012

► Technologické centrum (GCC) – Oberpfaffenhofen (D)

► Vývojové centrum (ESTEC) – Noordwijk (NL)

Galileo Systém tvoří:

► 30 (27+3) operačních družic, perioda 14 h 05 min

► 3 oběžné dráhy ve výšce 23 200 km, sklon 56° k

rovníku.

► souřadný systém GTRF, systémový čas GST

Služby:

► Otevřená služba (OS) – 2 pásma, přesnost 4 m v poloze,

► Komerční služba (CS) – šifrovaná, zpoplatněná,

► Bezpečnost života (SOL) – šifrovaná, řízení letového provozu,

► Vypátrat a zachránit (SAR) – družicová záchranná služba,

► Veřejně regulovaná služba - určeno pro bezpečnostní složky

Compass

Lokální čínský navigační systém Beidou => globální Compass

Compass má tvořit 35 družic:

► 27 z nich bude na středním zemském orbitu (21 500 km),

► 5 na geostacionární dráze – pohyb jen v určité lokalitě,

► 3 na geosynchronní dráze (35 800 km).

Služby:

► Otevřená služba – bezplatná, přesnost do 10 m.

► Koncesovaná služba – přesnější, vojenské účely.

EGNOS

European Geostationary Navigation Overlay Service

► Korekce signálu GPS, určování stavu družic a ionosféry.

► Konsorcium poskytovatelů letových provozních služeb ESSP SAS.

► Aplikace SBAS, považuje se za předstupeň GNSS Galileo.

► Tvoří jej 27 pozemních monitorovacích stanic a několik geostacionárních družic komerčních objektů.

► Služby: Otevřená služba, Bezpečnost života, Data Access Server

Další GNSS systémy

DORIS

► Francouzský dopplerovský systém.

► Navigace, zjišťování drah satelitů a určování EOP.

IRNSS

► Indický geostacionární navigační systém.

QZSS

► Japonský lokální satelitní systém.

CZEPOS

= Česká síť permanentních stanic pro určování polohy.

► Celkem 28 referenčních stanic provozovaných ZÚ + 22 ostatní

STARŠÍ FORMÁT RTCM2 – náročnější na objem dat

NOVÝ FORMÁT RTCM3 – časově a ekonomicky výhodnější

RINEX

► Data korekcí GPS+GLONASS

► Postprocessing

► CZEPOS POSKYTUJE:

RINEX – GPS+GLONASS

VIRTUÁLNÍ RINEX – GG

TopNet

Provozovatel: Geodis Brno, spol. s.r.o.

► 32 GNSS stanic podporujících GPS a GLONASS.

► Ostatní stanice:

ÚSMH AVČR,

VŠB-TUO,

ZU Plzeň,

EPOSA (A).

► Korekce:

DGPS,

RTK,

VRS,

RINEX.

Trimble VRS

Trimble Navigation Limited

- V ČR 24 referenčních stanic + 8 z Německa.

Signály: GPS+GLONASS.

Služby:

DGPS,

RTK,

VRS,

RINEX.

Česká vesmírná kancelář

► Obecně prospěšná společnost založená v r. 2003

Hlavní aktivity:

informační a poradenská činnost,

spolupráce s ostatními kosmickými agenturami,

zastoupení ČR v Mezinárodní astronomické federaci (IAF),

rozvoj v oblasti kosmických technologií.

V červenci 2012 vláda schválila návrh na vypracování koncepce Národní vesmírné agentury.