na długopis, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi


Segment satelitarny składa z 24 sat. umieszczonych po 4 na 6 orbitach nachylonych względem równika pod kątem 55° równomiernie rozłożonych w dł. geograf. Satelity GPS poruszają się po orbitach prawie kołowych na wys. ok. 20200 km. Okres jednego obiegu takiego sat. wokół Ziemi wynosi ok. 12h. Takie rozmieszczenie sat. w przestrzeni zapewnia możliwość jednoczesnego obserwowania przynajmniej 4 sat. GPS z dowolnego punktu na Ziemi. Każdy sat. systemu wysyła 2 fale nośne o częstotliwościach L1=1575.42 MHz L2=1227.60 MHz. Fala nośna L1 modulowana jest kodem C/A o częstotliwości 1.023 MHz. Na falę L1 nakładana jest dodatkowo depesza pozwalająca na przesyłanie wiadomości z satelitów do odbiornika zawierająca m. in. efemerydy pokładowe satelity parametry równania zegara satelity, współczynniki modelu jonosfery. Fale nośne L1 i L2 mogą być także modulowane precyzyjnym kodem P (Protected) o częstotliwości 10.23 MHz lub wymienione kodem Y, który jest zastrzeżony dla armii amerykańskiej. Częstotliwości nośne i modulujące kontrolowane są przez zegary atomowe, umieszczone na satelitach. System kontrolny składa się z 5 stacji śledzących rozmieszczonych dookoła kuli ziemskiej. System pełni następujące funkcje: stacje śledzące, które rozmieszczone są w okolicy równika, przez cały czas wykonują obserwacje satelitów, celem określenia parametrów ich orbit, a także współczynników równania zegara. Wielkości te wyznaczane są na 12h do przodu dla każdej orbity. Ponadto stacje śledzące wyposażone są w najlepsze odbiorniki dwuczęstotliwościowe, którymi wykonują pionowe sondowanie atmosfery dla wyznaczenia poprawek troposferycznych, 3 z 5 stacji wykonują transmisję danych do sat. (efemerydy pokładowe, współczynniki równania zegara, itp.), stacja centralna, prowadzi opracowanie wyników obserwacji z pozostałych stacji śledzących, oblicza nowe efemerydy i współczynniki równania zegara. Stacja ta może kierować manewrami satelitów na orbitach. Segment użytkowników skupia wszystkich użytkowników, zarówno cywilnych, jak i wojskowych, którzy używają różnego rodzaju odbiorniki, odbierające sygnały z satelitów, do wyznaczenia pozycji punktów w układzie geocentrycznym WGS-84.

Prawa Keplera:1) orbit- wszystkie sat. poruszają się po orbitach eliptycznych, w którym w jednym z ognisk znajduje się Ziemia2)pól-odcinek łączący sat. z Ziemią zakreśla w równych odstępach czasu równe pole3)okresowości- kwadrat okresu obiegu każdego sat. jest wprost proporcjonalny do sześcianu śr. odl. sat. od Ziemi T2/a3=const Parametry orb.: położenie orb.: 1)Kąt inklinacji (i)- określa nachylenie pł. orbity do pł. odniesienia (ekliptyki - pł. wyznaczana przez równik), pł. orbity przechodzi przez środek Ziemi. Jest to kąt między pł. orbity i pł. równika.0-180. Określa też korytarz szer. geogr., w jakim porusza się sat. 2)Długość(rektascensja) węzła wstępującego (Ω) - Kąt (mierzony od śr. Ziemi) między miejscem przekroczenia równika przez Słońce i miejscem przekroczenia równika przez orbitę satelity (węzeł wstępujący) 0 do 360 3)arg.perygeum (ω) - Kąt pomiędzy linią absyd(łączącą pery. i apo.) a linią węzłów 0-360 położenie sat: 4)Anomalia prawdziwa (v) - kąt pomiędzy aktualnym położeniem satelity na orbicie a perygeum (mierzony w płaszczyźnie orbity) kształt: 5)Półoś wielka (a) - określa rozmiary orbity, jest połową sumy odległości perygeum i apogeum 6)Mimośród orbity (e) - ekscentryczność, mówi o kształcie elipsy. Kiedy e= 0, orbita jest okręgiem, kiedy e jest bliskie 1, orbita jest elipsą, bardzo długa i płaska. Dla orbit satelitów e musi się zawierać w przedziale pomiędzy 0 a 1 7)Śr. prędkość obiegu - sat. o orbitach niskich są bardzo szybkie, o wysokich- wolne. Sat. posiadające orbitę kołową, mają stałą prędkość, o orbicie nie będącej okręgiem poruszają się szybciej, gdy są bliżej Ziemi i wolniej gdy się oddalają. Okres obiegu definiowany jest jako czas upływający od jednego perygeum do następnego. Typowe wartości dla satelitów mieszczą się w zakresie od 1 do 16 obr/dzień 6)Epoka - ściśle określony czas dla którego określa się pozostałe parametry orbity i ich odchyłki.

RINEX - niezależny od odbiornika oraz programu przetwarzającego format wymiany danych, w systemie RINEX zdefiniowano: wielkości obserwowane (ciągłe fazy fal nośnych L1 i L2, błędy zegarów satelitarnych, epoka obserwacji w systemie czasu GPS), nazwy standardowe plików (w formie ssssdddf.yyt), standardowe formaty danych, porządek w nagłówkach rekordów, pominięte informacje, zaznaczenia umożliwiające rozpoznanie określonych rekordów, poprawki zegarów odbiorników, dodatkowe wskazówki i oznaczenia zakończeń KKKKDDDF.YYI gdzie: KKKK - czteroliterowy kod nazwy stacji - może to być czteroznakowy numer punktu lub skrót nazwy DDD - numer dnia w roku, w którym zostały przeprowadzone obserwacje F - numer sesji (w przypadku zbiorów całodobowych będzie to 0) YY - ostatnie dwie cyfry roku w którym wykonano obserwacje (np. dla roku 2002 będzie to 02) I - informacja o rodzaju pliku i tak: - dla pliku obs. w formacie RINEX - litera O - dla naw. -N Błędy pomiarów GPS: efemerydy- 1m, zakłócenia celowo wprowadzone do systemu- 10m, tropo. (1m), jono. (10m- w dobrych warunkach, do 60m przy max aktywnym Słońcu), ZRÓDŁA: *orbity (pokładowe/precyzyjne, są modelowane np. z pomiarów) *zegar satelity i odbiornika (eliminacja przez różnicowanie) 1m *przeskoki fazy (są wykrywane i naprawiane przez różnicowanie) *opóźnienie jonosferyczne (eliminowane przez kombinację L1/L2) *opóźnienie troposferyczne (modelowane np. z pomiarów) *odbicia (ograniczone przez konstrukcję anteny) 0,5m *zmienność centrum fazowego anteny (kalibracja anteny) 15m *geometria satelitów (DOP) *szum pomiarowy sygnału (L1, L2, L1/L2) *szum pomiarowy odbiornika *pomyłki, błędy grube (łatwe do wykrycia przez pomiary nadliczbowe) dziennik obserwacyjny nazwa kampanii obs., nr pkt, data wykonania pomiaru, czas rozpoczęcia i zakończenia POM., nr sesji obserwacyjnej na pkt w danym dniu, typ i nr seryjny odbiornika i anteny GPS użytych do pom., wys. anteny nad pkt pomierzona na początku i końcu sesji obserwacyjnej(sposób pomiaru), imię i nazwisko wykonującego pom., rodzaj stabili. pkt., warunki meteo podczas pom, inf o war. obs. sat.

Pseudoodległość jest to odległość pomiędzy satelitą a odbiornikiem w momentach transmisji i odbioru sygnału. Czas przejścia sygnału jest wyznaczany poprzez porównanie identycznego jak satelity pseudoszumowego kodu (PRN) wytwarzanego przez odbiornik. Pseudoodległość może być określana zarówno z pomocą kodu C/A jak i kodu P. Poprawki ze względu na refrakcję fali w jonosferze i troposferze są określane wprost - przy pomocy odpowiednich formuł. Dokładność pomiaru pseudoodległości, która jest obarczona szczątkowym wpływem niesynchronizacji zegara satelity i odbiornika, wynosi ok. 3 m. przy wykorzystaniu kodu C/A i 30 cm przy zastosowaniu precyzyjnego kodu P. Pomiary fazowe polegają na ciągłym zliczaniu przesunięcia fazy fali nośnej między falą generowaną przez odbiornik a falą wysyłaną przez satelitę, przesuniętą o efekt dopplerowski i odebraną przez odbiornik. Całkowita faza Φc składa się z części ułamkowej Fr(Φ), części całkowitej pełnych odłożeń Int(Φ) pomiędzy epoką rozpoczęcia zliczeń to a epoką pomiaru t oraz nieznanej ilości całkowitych odłożeń N w momencie rozpoczęcia pomiaru to. Podstawową trudnością w tym pomiarze jest określenie całkowitej ilości cykli fali gdyż dobrze mierzona jest część ułamkowa. Pomiar przesunięcia fazy fali nośnej daje przy wykorzystaniu częstotliwości L1 dokładność rzędu 2 mm. zintegrowana faza odtworzonej fali nośnej. Jest to wielkość analogiczna do pseudoodległości, mierzona jednak ze znacznie większą dokładnością. Ciągłe śledzenie fali nośnej ogranicza ilość wielkości nieoznaczonych do jednej, związanej z wartością fazy w momencie rozpoczęcia pomiaru.

Struktura sygnału GPS Każdy satelita wysyła zakodowane dwie fale nośne: jedną na częstotliwości L1 (1575.42MHz, 19.05 cm), drugą na częstotliwości L2 (1227.60 MHz, 24.45 cm). Zegar atomowy na pokładzie satelity użyty jest to generowania podstawowej częstotliwości L (10.23MHz). Częstotliwości L1 i L2 powstają przez pomnożenie podstawowego sygnału przez 154 i 120. Następnie na sygnały nakłada się kodowane wiadomości. Używane są trzy kody binarne (zero-jedynkowe): Kod C/A modulujący częstotliwość L1, nadawany w postaci 1MHz (293.1 m) sygnału binarnego (0, +1) co jedną milisekundę. C/A nadawany jest na poziomie szumu. Każdy satelita ma swój własny kod C/A. Jest on podstawowym kodem dla działalności cywilnej. Kod P (Precise) modulujący obie częstotliwości: L1 i L2. Kod ma częstotliwość 10MHz (29.31 m). Służy do precyzyjnego wyznaczania pozycji, niesie informację umożliwiającą poprawienie orbity o pierwszego rzędu efekty związane z jonosferą. Wiadomości nawigacyjne nadawane są na modulowanej przez C/A częstotliwości L1. Sygnał nawigacyjny ma częstotliwość 50 Hz, jest powtarzany co 30 sekund.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
satelitarna opracowanie, PYTANIA NA EGZAMIN Z GEODEZJI SATELITARNEJ
PYTANIA NA EGZAMIN Z GEODEZJI SATELITARNEJ, Geodezja, 03sem, ges
pytania na egzamin z geodezji satelitarnej opracowane
modernizacja, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
sciaga satkas, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
techniki mini, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
moja metody, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
sciaga satka, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
seta, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
seta1, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
satelitarna rozbojnik, Geodezja, Geodezja Satelitarna, Sciagi
Geodezja satelitarna pytania na koło
geodezja satelitarna skrypt 2 ppt
sciaga-2, Geodezja, Kartografia, Sciagi
zagadnienia GeoSat, Geodezja i Kartografia, II rok, Geodezja Satelitarna
GPS Vector data(2), gik, semestr 4, satelitarna, Satka, Geodezja Satelitarna, Kozowy folder
okladnka na zeszyt, Geodezja PWSTE Jarosław, Geodezja I Ćwiczenia
mleko baku na dlugopisy, sciagi
Przeliczenie wps. z układu horyzontalnego na równikowy, Geodezja wyższa

więcej podobnych podstron