historie_a_soucasnost_navigace_a_navigacnich_systemu [Wiki GIS/KGI UPOL]

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
<WRAP center round tip 60%>
metody, přístroje, historie, současný stav GNSS
</WRAP>



===== Způsob určení polohy =====
==== Přímé měření ====
   * přímé odměření vzdálenosti
==== Nepřímé měření ====
   * **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)
    * systém dostupný kdykoliv, kdekoliv
   * **Čas**: nultý poledník Greenwich (stop nejednotnosti), Gyroskopický kompas (vždy ukazuje k zeměpisnému severu)
   * **Navigace**: radiomajáky, radionavigační LORAN
     * 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
User Tools

Site Tools

Page Tools
