Ce este GPS?

The Global Positioning System (GPS) este un sistem de navigare prin satelit bazat pe o retea de 24 sateliti plasati pe orbita de catre Departamentul de Aparare al Statelor Unite. Sistemul GPS a fost initial realizat pentru aplicatii militare, insa in anii '80, Guvernul Statelor Unite a hotarat ca acest sistem sa fie disponibil pentru uz civil. GPS functioneaza in orice conditii meteorologice, oriunde in lume, 24 ore pe zi. Nu necesita abonamente periodice sau taxe de instalare sau utilizare. Cum functioneaza Satelitii GPS inconjoara pamantul de doua ori pe zi, pe orbite foarte precis determinate si transmit semnale/informatii catre statiile terestre. Receptoarele GPS culeg aceste informatii si folosesc triangulatii pentru a calcula localizarea exacta a utilizatorului. Mai exact, receptorul GPS compara timpii de transmisie a semnalului de la satelit si receptionare a acestuia. Diferenta de timp este folosita de catre receptorul GPS pentru calculul distantei la care se gaseste satelitul. In continuare, folosind masuratori de distanta pentru mai multi sateliti, receptorul poate determina localizarea exacta a utilizatorului si o afiseaza pe display. Un receptor GPS trebuie sa primeasca simultan semnale de la minimum trei sateliti pentru a putea calcula o pozitie 2D (latitudine si longitudine) si track-ul. Daca receptorul culege informatii de la patru sau mai multi sateliti, poate calcula o pozitie 3D (latitudine, longitudine si altitudine). Odata determinata pozitia exacta a utilizatorului, unitatea GPS poate calcula alte informatii utile, cum ar fi viteza, cursul, directia de miscare, distanta parcursa, distanta pana la destinatie, ora rasaritului si apusului si altele. Care este precizia GPS? Receptoarele GPS din ziua de azi sunt foarte precise, datorita tehnologiei "parallel multi-channel". Receptoarele Garmin cu canale paralele culeg foarte rapid informatia de la satelit de la prima pornire si memoreaza pozitia astfel incat pot naviga cu succes chiar si in medii neprietenoase (de exemplu mediul urban, cu cladiri inalte). Anumiti factori atmosferici sau surse de erori pot afecta buna functionare a receptoarelor GPS. Receptoarele GPS Garmin au o precizie in jur de 15 metri. Noile receptoare Garmin GPS cu capabilitati WAAS (Wide Area Augmentation System) pot imbunatati precizia pana la sub 3 metri. Nu sunt necesare abonamente sau taxe pentru a beneficia de WAAS. De asemenea, utilizatorii pot beneficia de o mai buna precizie cu DGPS (Differential GPS), o tehnologie care corecteaza semnalul GPS pana la o precizie de 3-5 metri. Paza de Coasta a Statelor Unite ofera cel mai comun serviciu de corectie DGPS. Acest sistem consta dintr-o retea de antene care capteaza semnalul GPS si retransmit un semnal corectat prin transmitatoare tip "beacon". Pentru a receptiona acest semnal, utilizatorul trebuie sa aiba un receptor diferential si o antena "beacon" in plus fata de receptorul GPS. Sistemul de sateliti GPS Cei 24 sateliti care formeaza sistemul GPS orbiteaza la circa 12.000 mile deasupra pamantului. Acestia au o miscare constanta, parcurgand doua orbite complete in mai putin de 24 ore. Viteza de deplasare este de circa 7000 mile/ora. Satelitii GPS sunt alimentati de energia solara. Au baterii de back-up pentru a asigura buna functionare in cazuri extreme (eclipse solare). Pe fiecare satelit exista mici propulsoare ce asigura directia corecta. Iata cateva informatii interesante despre satelitii GPS (denumiti si NAVSTAR, numele oficial atribuit sistemului GPS de catre Departamentul Apararii din Statele Unite): Primul satelit GPS a fost lansat pe orbita in 1978. O constelatie completa de 24 de sateliti a fost realizata in 1994. Fiecare satelit este construit pentru a functiona circa 10 ani. In mod constant noi sateliti sunt construiti si lansati pe orbita. Un satelit GPS cantareste aproximativ 1 tona si are o lungime de circa 5,6 metri cu panourile solare deschise. Puterea transmitatorului este de numai 50 W. Ce este semnalul GPS? Satelitii GPS transmit doua semnale radio de putere joasa, denumite L1 si L2. Gps-urile civile folosesc frecventa L1 de 1575,42 MHz in banda UHF. Semnalele sunt in spectrul vizibil, ceea ce inseamna ca vor trece prin nori, sticla, plastic, insa nu vor trece de majoritatea obiectelor solide (cladiri, munti, etc) Un semnal GPS contine trei biti de informatie — un cod pseudoaleator, date efemeride si date almanah. Codul pseudoaleator este un simplu cod I.D., ce identifica satelitul care a transmis informatia. Puteti vizualiza acest cod in pagina satelitilor de pe GPS-ul dvs. Garmin. Datele efemeride, care sunt transmise in mod constant de catre fiecare satelit, contin informatii importante despre starea satelitului, data si ora curente. Aceasta parte a semnalului este esentiala pentru determinarea pozitiei curente. Datele almanah comunica receptorului GPS unde anume ar trebui sa se gaseasca fiecare satelit la un anumit moment al zilei. Fiecare satelit transmite date almanah continand informatii orbitale pentru acel satelit si pentru toti ceilalti sateliti din sistem. Surse de erori pentru semnalul GPS Factorii care pot degrada semnalul GPS si astfel pot afecta precizia sunt: Intarzierile in ionosfera si troposfera — Semnalul GPS este incetinit la trecerea prin atmosfera. Sistemul GPS foloseste un model incorporat care calculeaza intarzierea medie pentru a corecta partial acest tip de erori. Reflexia semnalului — Acest tip de eroare intervine atunci cand semnalul GPS este reflectat de cladiri inalte sau suprafete dure inainte de a ajunge la receptor. Aceasta duce la intarzieri si deci, erori. Erori datorate ceasului receptorului — Ceasul incorporat al receptorului nu este atat de precis ca ceasurile atomice de la bordul satelitilor GPS. De aceea este posibila aparitia unor erori minime datorate decalajului de timp. Erori orbitale — Cunoscute si ca erori efemeride, sunt datorate inadvertentelor dintre pozitiile raportate ale satelitilor. Numarul satelitilor vizibili — Cu cat mai multi sateliti poate un receptor "vedea", cu atat este mai mare precizia. Cladirile, relieful, interferentele electronice sau cateodata chiar vegetatia pot bloca receptionarea semnalelor, cauzand erori de pozitionare sau chiar lipsa totala de pozitie. In mod normal, receptorii GPS nu opereaza in spatii inchise, sub apa sau sub pamant. Geometria satelitilor — Aceasta se refera la pozitia relativa a satelitilor la un moment dat. Geometria ideala a satelitilor este atinsa atunci cand satelitii se gasesc sub unghi cat mai mare unul fata de celelalte. Geometria nesatisfacatoare este atinsa atunci cand satelitii se gasesc in linie sau sunt grupati. Degradarea intentionata sa semnalului satelitilor — Disponibilitatea selectiva - Selective Availability (SA) reprezinta o degradare intentionata a semnalului impusa de Departamentul Apararii al Statelor Unite, pentru a impiedica accesul adversarilor militari la o prea mare precizie a semnalelor GPS. In mai 2000 s-a renuntat la SA, aceasta ducand la o crestere semnificativa a preciziei receptoarelor GPS civile.

Go Top