Úhloměrná metoda: azimuty ke dvěma známým bodům → přímky → průsečík, teodolit, kompas nebo směrová anténa
Dálkoměrná: vysílač o známé poloze → přijímač určí svoji vzdálenost od něho → kružnice → dva přijímače a průsečík (neurčitost určení bodu protože se kružnice protínají ve dvou bodech)
Kombinace metod: měří se azimut a vzdálenost z bodu o známých souřadnicích
k neznámému bodu nebo i naopak
Určování polohy a času u GNSS: pasivní dálkoměrné systémy
Kódové měření: dálkoměrné kódy s přesnými časovými značkami (přijímač určí, kdy byla odvysílána kterákoliv část signálu družicí) → časová značka + známá poloha vysílačů (efemeridy) → poloha a čas v místě přijímače
Přijímač nemá přesné hodiny → určení zdánlivé vzdálenosti
PRN je generován přijímačem i vysílačem
4 neznámé (X, Y, Z, T (čas uživatele)) → 4 družice na 4 rovnice o 4 neznámých
Fázová měření:
vysoká nepřesnost a nejednoznačnost (ambiguity)
časově náročné, drahé aparatury
nezbytné okamžité korekce z jiného přijímače nebo postprocesní vyhodnocení
hlavně pro geodety a vědce
Zpracování vlastních nosných vln → přijímač počítá počet vlnových délek (celočíselná a desetinná část) → když zjistí celočíselnou část je schopen to pak už průběžně sledovat
Přesnost až na milimetry
Metody:
statická (hodiny až dny a více referenčních přijímačů)
rychlá statická (dva referenční dvoufrekvenční přijímače, jeden o známých souřadnicích a vyhodnocení postprocesních korekcí)
polokinematická (jeden referenční a jeden terénní přijímač)
RTK („real time kinematic“, jeden přijímač v terénu co zpracovává diferenciální korekce referenčních stanic ← z geostacionární družice, rádia nebo Internetu)
Dopplerovské měření: časové značky + poloha družic + změna frekvence → 2D poloha nebo rychlost
Úhloměrná měření: směrové antény a úhly vzhledem k vodorovné hladině, více družic nebo jedna v různém čase, nepoužívá se
Navigace
podle orientačních bodů
inerciální
astronomická (pro daný čas je známá poloha hvězd z Hvězdného katalogu → měření na hvězdu → výpočet polohy stanoviště), výpočtem, radiová, podle druhu dopravy, podle ptáků, proudů
Historie
všechno na moři a astronomicky
Magnetický kompas, olovnice (plujte až do hloubky 100 m s bahnitým dnem), Portolánové mapy, astroláb, chip log (rychlost uzly), námořní almanachy (parametry oběžných drah astronomických objektů), hamal, jakubova hůl
3500 př. n. l. jezdili podél pobřeží a rychlost měřili tak, že si sledovali mořské rasy a směr víceméně odhadovali
13.st. magnetický kompas
olovnice - hloubka a bahno, haha :D
portolánové mapy, astroláb (= měřil úhel Slunce)
chip log = to lano s uzlíkama
námořní almanach = tabulky obsahující informace o parametrech oběžných drah astronomických objektů
potřebovali přesné hodiny → 1764 vynalezl John Harrison chronometr, který potom James Cook vyzkoušel
1884 - Greenwich nultým poledníkem
1940 - LORAN - long range navigation
vysílá pulzní rádiový signál z hlavních a řídících stanic
měření časového rozdílu
1960 - Transit
první družicový systém vytvořený US Army
navigační signály na dvou frekvencích (150,400 MHz)
poloha na základě měření Dopplerova posunu na obou nosných frekvencích (nejspíš jedna družice)
časově omezeně dostupný ale
obdobný sysém udělal i SS: Cikad-M
1973 USA dělá novej systém
bude měřit trojrozměrně(protože měří vzdálenost přijímače k minimálně 4 družicím → měří třírozměrnou polohu přijímače)
Transit (USA, Dopplerův posun, hlavně pro námořníky), Cyklon (SSSR), Cikáda-M, Parus (vojenský)
Současné systémy
Navstar: 32 družic, pozemní stanice po celém světe, hlavní řídící v Colorado Springs, AUTONAV na půl roku, oběh 11 hod a 58 minut, 20 180 km vysoko, 55 °, vztažený k WGS
GPS čas se řídí hlavními kontrolními hodinami, uváděn v týdnech a sekundách, synchronizace s UTC / Družicový čas – každá družice má 4 atomové hodiny, navigační zpráva
GLONASS: 24 družic URAGAN, 65°, 11 hodin a 15 minut, všechny stanice v Rusku, používá FDMA
Galileo: skoro půlka družic už je nahoře, pro 30 družic, 23 222 km, centrum v Praze
Základní a komerční služba, safety of life, vyhledávací a záchranná služba,veřejně regulovaná služba
BEIDOU-2 (compass): od číňanů, 3 typy družic na 3 oběžných drahách, od 2020 pro celou zemi, pro veřejnost a pro vojáky
QZSS: Japonsko, pro 4 družice
IRNSS: Indie, 7 družic a funkční
EGNOS: 3 geostacionární družice, vylepšuje vlastnosti GPS po Evropě, provozuje ESA, pod Evropskou komisí, 4 kontrolní centra a 34 pozemních vysílačů
Permalink historie_a_soucasnost_navigace_a_navigacnich_systemu.txt · Last modified: 2021/04/07 23:54 by efox