Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS



Internet on ehtymätön tietolähde, myös Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:n osalta. Vuosisatojen ja vuosisatojen mittainen inhimillinen tieto Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:stä on valunut ja valuu edelleen verkkoon, ja juuri siksi siihen on niin vaikea päästä käsiksi, sillä löydämme paikkoja, joissa navigointi voi olla vaikeaa tai jopa epäkäytännöllistä. Ehdotuksemme on, ettet haaksirikkoutuisi Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:ää koskevien tietojen mereen ja että pääsisit kaikkiin viisauden satamiin nopeasti ja tehokkaasti.

Tässä tarkoituksessa olemme tehneet jotain, joka menee pidemmälle kuin itsestäänselvyys, keräämällä ajantasaisimmat ja parhaiten selitetyt tiedot Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:stä. Olemme myös järjestäneet sen niin, että se on helppolukuinen, minimalistisen ja miellyttävän muotoilun ansiosta, mikä takaa parhaan käyttökokemuksen ja lyhimmän latausajan. Teemme sen sinulle helpoksi, jotta sinun tarvitsee vain huolehtia siitä, että opit kaiken Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:stä! Jos siis olet sitä mieltä, että olemme saavuttaneet tarkoituksemme ja tiedät jo kaiken, mitä halusit tietää Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS:stä, otamme sinut mielellämme takaisin näihin sapientiafi.com:n rauhallisiin meriin, kun tiedon nälkäsi herää uudelleen.

Global Positioning System ( GPS , Saksan Global Positioning System ), virallisesti NAVSTAR GPS on maailmanlaajuinen satelliittinavigointijärjestelmä varten paikannus . Yhdysvaltain puolustusministeriö on kehittänyt sen 1970-luvulta lähtien ja korvasi Yhdysvaltain laivaston vanhan NNSS ( Transit ) -navigointijärjestelmän noin vuodesta 1985 , samoin kuin Vela-satelliitit ydinaseiden räjähdysten paikantamiseen . GPS on ollut täysin toimiva 1990-luvun puolivälistä lähtien, ja koska keinotekoinen signaalin heikkeneminen ( valikoiva saatavuus ) kytkettiin pois päältä 2. toukokuuta 2000, se on myös mahdollistanut siviilikäyttäjien saavuttaa tarkkuuden, joka on usein parempi kuin 10 metriä. Tarkkuus voidaan nostaa arvoihin senttimetrin alueella tai paremmin käyttämällä differentiaalimenetelmiä ( differentiaalinen GPS / DGPS ) vertailuvastaanottimen läheisyydessä. Satelliittipohjaisten parannusjärjestelmien ( SBAS ) avulla, jotka jakavat korjaustietoja geostationaaristen satelliittien kautta, joita ei voida vastaanottaa napialueilla ja jotka kuuluvat myös DGPS-järjestelmien luokkaan, saavutetaan yhden metrin tarkkuus koko mantereella. GPS on vakiinnuttanut asemansa tärkeimpänä paikannusmenetelmänä maailmanlaajuisesti ja sitä käytetään laajalti navigointijärjestelmissä .

Virallinen nimi on " Nav igational S atellite T JOITUS toinen R koski - G lobal P ositioning S ystem" (NAVSTAR GPS). NAVSTAR on joskus kutsutaan lyhenne sanoista " Nav igation S rjestelm käyttäen T JOITUS toinen R oli huolissaan" (ilman GPS käytössä). Järjestelmä otettiin virallisesti käyttöön 17. heinäkuuta 1995 .

Lyhennettä GPS on nyt yleisesti tunnettu, vaikka fachsprachlich osittain yleisnimitys tai pars pro toto käytetään kaikkien satelliittinavigointijärjestelmien että oikein tunnuksella GNSS ( G lobal N avigation (ai) S atellite S rjestelm) on koottu.

Bradford W.Parkinson , Hugo Fruehauf ja Richard Schwartz saivat Queen Elizabeth -palkinnon tekniikasta vuonna 2019 GPS: n kehittämisestä .

Soveltamisalueet

GPS oli alun perin tarkoitettu sijainnin määrittämiseen ja navigointiin sotilasalalla ( asejärjestelmissä , sota-aluksissa , lentokoneissa jne.). Toisin kuin matkapuhelimet, GPS-laitteet voivat vain vastaanottaa signaaleja, mutta eivät aktiivisesti lähettää niitä. Tällä tavalla voit navigoida ilman, että kolmannet osapuolet saavat tietoja omasta sijainnistasi. Nykyään GPS käytetään myös johdonmukaisesti siviilisektorilla sillä kohdealueeseen vuonna merenkulun , ilmailun ja tieliikenteen sekä oleskellessaan luonnossa; sijainnin määrittämiseen ja jäljittämiseen pelastus- ja palokunnassa, julkisessa liikenteessä ja logistiikkasektorilla.

DGPS-menetelmillä on erityinen merkitys Saksan geodeesiassa sen jälkeen , kun Saksan maanmittauspalvelun (SAPOS) satelliittipaikannuspalvelu on perustettu , koska niitä voidaan käyttää maanlaajuisten mittausten suorittamiseen senttimetrin tarkkuudella. In maataloudessa , sitä käytetään täsmäviljelyn paikan määrittämiseen koneiden alalla.

A-GPS ( Assisted Global Positioning System ) on kehitetty erityisesti matkapuhelimiin .

Sijaintitoiminnon rakenne ja toiminnallisuus

GPS-satelliittipaikannuksen yleinen periaate on kuvattu artikkelissa Global Navigation Satellite System .

GPS perustuu satelliitteihin, jotka lähettävät jatkuvasti nykyisen sijaintinsa ja tarkan ajansä koodatuilla radiosignaaleilla. Special vastaanottimet (GNSS) voi laskea oman sijainnin ja nopeuden päässä signaalin eteneminen kertaa . Teoriassa kolmen satelliitin signaalit, joiden on oltava poiskytkentäkulmansa yläpuolella , ovat riittäviä tarkan sijainnin ja korkeuden määrittämiseksi. Käytännössä GPS-vastaanottimissa ei ole riittävän tarkkaa kelloa, jotta kuljetusajat voidaan mitata oikein GPS-ajan perusteella . Siksi vaaditaan neljännen satelliitin signaali, jolla referenssiaika voidaan määrittää vastaanottimessa. Katso tarvittavien satelliittien lukumäärä myös: GPS-tekniikka

GPS-signaalien avulla voidaan määrittää vastaanottimen sijainnin lisäksi myös nopeus ja liikesuunta, jotka voidaan sitten näyttää digitaalisella kartalla tai kompassina . Koska tämä tehdään yleensä mittaamalla Doppler-vaikutus tai erottamalla sijainti ajan mukaan (määritetyn paikallisen muutoksen mitta ja suunta), kompassin mittaus on mahdollista vain, kun vastaanotin on liikkunut.

Satelliittien konstellaatio määritettiin siten, että GPS-vastaanottimella on yleensä mahdollista olla yhteydessä vähintään neljään satelliittiin. Kuusi kiertoradan tasoa on kallistettu 55 ° päiväntasaajalle ja kattaa melkein koko maailman. GPS-laitteita ei voida käyttää napa-alueilla, mutta muut satelliittinavigointijärjestelmät, joiden satelliitit kulkevat eri kiertoradoilla, voivat.

GPS-peruskokoonpanon mukaan vähintään neljän satelliitin jokaisessa kuudessa kiertoradatasossa tulisi kiertää maata kahdesti 20 200 km: n korkeudessa jokaisella sivupäivällä . Esimerkiksi IIR-version satelliitti on suunniteltu kestämään 7,5 vuotta. Teknisten vikojen aiheuttamien vikojen välttämiseksi ylimääräisiä satelliitteja pidetään valmiina. Jotkut näistä sijoitetaan tähdistön laajennettuihin paikkoihin ja niillä on aktiivinen rooli siellä. Muut passiiviset korvaussatelliitit odottavat kiertoradalla käyttöönottoa. Tähdistöön syntynyt aukko ei rajoita signaalin saatavuutta, jos viereinen laajennettu aikaväli on varattu. Puutteen täyttämiseksi voidaan käynnistää uusi satelliitti, jo kiertävän nukkuvan satelliitin voi aktivoida tai aktiivisen satelliitin voidaan ohjata toiseen paikkaan. Kaikki nämä toimenpiteet vievät aikaa. Satelliitin saaminen sijaintiinsa kestää kuukausia. Uudelleensijoittaminen voi tapahtua polun tasolla jarrutus- ja kiihdytysliikkeiden avulla, kunhan polttoaineen syöttö on riittävää, jota käytetään yleensä vain tarkan sijainnin ylläpitämiseen. Heikon moottorin takia satelliitti ei voi siirtyä korkeammalle kiertoradatasolle.

Lähetetyt tiedot

Datasignaali, jonka datanopeus on 50 bittiä / s ja kehysjakso 30 sekuntia, lähetetään rinnakkain kahdella taajuudella hajaspektrimenetelmällä :

  • On L1 taajuudella (1575,42 MHz) , C / A-koodia ( "Coarse / Acquisition") siviilitarkoituksiin, ja ei ole julkisesti tiedossa P / Y-koodi ( "Precision / salattu") käytetään sotilaskäyttöön. Lähetetty datasignaali on identtinen molemmille koodisekvensseille ja edustaa 1500- bittistä navigointiviestiä. Se sisältää kaikki tärkeät tiedot satelliitista, päivämäärän, tunnistenumeron, korjaukset, kiertoradat, mutta myös tilan, ja lähettäminen vie puoli minuuttia. GPS-vastaanottimet yleensä tallentavat nämä tiedot väliaikaisesti. Laitteiden alustamiseksi lähetetään ns. Almanakkitiedot , jotka sisältävät kaikkien satelliittien karkean kiertoradan ja joiden lähettäminen vie kaksitoista minuuttia.
  • Toinen taajuus, L2-taajuus (1227,60 MHz) , lähettää vain P / Y-koodin. Vaihtoehtoisesti C / A-koodi voidaan lähettää toisella taajuudella. Lähettämällä kahdella taajuudella voidaan laskea ionosfääriset vaikutukset, jotka johtavat ajoajan pitenemiseen, mikä lisää tarkkuutta. Osana GPS-modernisointia on vuodesta 2005 lähtien lähetetty myös uusi siviilikoodikoodi (L2C), jolla on optimoitu tietorakenne (tyypin IIR-M ja IIF satelliitit).
  • Kolmas L5-taajuus (1176,45 MHz) on parhaillaan rakenteilla. Sen on tarkoitus parantaa edelleen vastaanoton kestävyyttä ja se on tarkoitettu ensisijaisesti ilmailu- ja pelastuspalvelusovelluksiin. L5-yhteensopivat IIF-satelliitit ovat olleet käytössä vuodesta 2010, 28. huhtikuuta 2014 lähtien L5-signaalit sisältävät käyttökelpoisia navigointitietoja ja 31. joulukuuta 2014 lähtien niitä on päivitetty päivittäin. L5 käyttää samaa modernisoitua tietorakennetta kuin L2C-signaali.

Jokaisella satelliitilla on vastaanotin dataliitäntää varten S-kaistalla (1783,74 MHz vastaanottamiseen, 2227,5 MHz lähettämiseen).

C / A-koodi

C / A-koodin, jota käytetään moduloimaan datasignaali siviilisektorilla on näennäissatunnaisen koodisekvenssin , jonka pituus on 1023 bittiä. Koodisekvenssin lähetysbittejä kutsutaan "siruiksi" "hajaspektri" -modulaatioissa, eivätkä ne sisällä mitään käyttäjädatatietoja, vaan niitä käytetään vain demodulointiin korrelaation avulla itse koodisekvenssin kanssa. jakson pituus on 1 ms, ja sirujen nopeus on 1,023 Mcps. Gold-sekvenssin kaksi koodigeneraattoria koostuvat kumpikin 10-bittisistä pitkistä siirtorekistereistä ja ovat verrattavissa lineaarisen takaisinkytkennän omaaviin siirtorekistereihin , vaikka erikseen ne eivät johda enimmäissekvenssiin. Generaattoripolynomeja G 1 ja G 2 käytetään C / A-koodi ovat:

Lopullinen kultasekvenssi (C / A-koodisekvenssi) saavutetaan koodivaiheensiirrolla kahden generaattorin välillä. Vaihesiirto on valittu eri kullekin GPS-satelliitin, niin, että tuloksena lähetyssekvenssejä (chip signaalisekvenssit) ovat ortogonaalisia toisiinsa - tämä mahdollistaa itsenäisen vastaanotto yksittäisten satelliittien signaaleja, vaikka kaikkia GPS-satelliitteja ovat sama nimellinen taajuuksilla L 1 ja L 2 lähettää (ns code division multiplex , CDMA-menetelmää).

Toisin kuin pseudo-random noise sekvenssit lineaarista takaisinkytkettyä siirtorekisteriä ( LFSR ), The myös pseudo-random noise sekvenssit Gold-koodin generaattorit on huomattavasti parempi ristikorrelaatio-ominaisuudet, jos alla olevan generaattorin polynomit on valittu vastaavasti. Tämä tarkoittaa, että erilaiset kultasekvenssit, jotka koodin vaihesiirto asettaa samoilla generaattoripolynomeilla, ovat melkein ortogonaalisia toisiinsa koodiavaruudessa ja siksi tuskin vaikuttavat toisiinsa. C / A-koodissa käytetyt LFSR-generaattoripolynomit G1 ja G2 sallivat korkeintaan 1023 koodivaiheen siirtoa, joista noin 25%: lla on riittävän pieni ristikorrelaatio CDMA-vastaanottoon GPS-sovelluksissa. Tämä tarkoittaa, että enintään 32 GPS-satelliitin ja niiden navigointisignaalin lisäksi noin 200 muuta satelliittia voi myös lähettää tietoja GPS-vastaanottimiin samalla lähetystaajuudella - tätä tosiasiaa käytetään esimerkiksi osana EGNOSia lähetykseen ilmakehän korjaustietojen, säätietojen ja hyödynnetyn siviili-ilmailun tietojen osalta.

Koska lähetetyn käyttäjädatan datanopeus on 50 bittiä / s ja käyttäjädatabitti on täsmälleen 20 ms pitkä, yksi käyttäjädatabitti lähetetään aina toistamalla kultasekvenssi täsmälleen 20 kertaa.

Valittavissa oleva keinotekoinen virhe Selektiivinen saatavuus , jota ei ole käytetty vuodesta 2000, saavutettiin C / A-koodilla altistamalla sirujen ajoitus (kellosignaali) pienelle ajalliselle vaihtelulle ( värinä ). Yhdysvaltain armeija saavuttaa GPS-signaalien alueellisen häiriön GPS-häirintäjärjestelmien kautta, eikä se siten tee GPS: stä luotettavaa suuntauslaitetta kaikissa tapauksissa, koska ei voida luotettavasti määrittää, ovatko GPS-signaalit ja kuinka kaukana todellisesta UTM / MGRS: stä - Koordinaatit eroavat toisistaan.

P (Y) -koodi

Pidemmässä P-koodissa, jota armeija käyttää enimmäkseen, käytetään ns. JPL-sekvenssejä koodigeneraattorina . Se on jaettu julkisesti dokumentoituun P-koodiin ja salaiseen Y-koodiin, jota käytetään radiorajapinnan salaamiseen , jotka voidaan kytkeä päälle tai pois tarpeen mukaan. Näiden yhdistelmää kutsutaan P / Y-koodiksi. Salaus Y-koodin pitäisi mahdollistaa toiminnan, joka on yhtä väärentää kuin mahdollista ( anti huijaus tai AS-tilassa ). AS-tila on aktivoitu pysyvästi 31. tammikuuta 1994 lähtien, eikä julkisesti tunnettua P-koodia enää lähetetä suoraan.

P-koodi muodostetaan neljästä lineaarisesta siirtorekisteristä ( LFSR ), joiden pituus on 10. Kaksi niistä muodostaa ns. X1-koodin, kaksi muuta muodostaa X2-koodin. X1-koodi yhdistetään X2-koodiin XOR- linkkien avulla siten, että yhteensä 37 erilaista vaihesiirtoa johtaa 27 eri viikkosegmenttiin P-koodista. Tämän koodin pituudet ovat paljon pidempiä kuin C / A-koodin. X1-koodigeneraattori tuottaa 15 345 000 sirun pituuden  ja X2 koodisekvenssin, joka on täsmälleen 37 sirua pidempi. Aika, joka P-koodin toistamiseen kestää, on 266 päivää (38 viikkoa). P / Y-koodi lähetetään 10,23 Mcps: n sirunopeudella, joka on kymmenen kertaa C / A-koodin sirunopeus. Siksi se vaatii laajemman taajuusspektrin kuin C / A-koodi.

Yksittäisten GPS-satelliittien erottamiseksi P / Y-koodissa hyvin pitkä, noin 38 viikon pituinen koodisarja jaetaan yksittäisiin viikkosegmentteihin. Jokaisella GPS-satelliitilla on sille määritetty koodiosio, joka kestää täsmälleen yhden viikon , ja jokaisen viikon alussa (sunnuntai 00:00) kaikki P-koodigeneraattorit palautetaan lähtöarvoon. Tämä tarkoittaa, että P / Y-koodi toistetaan kerran viikossa jokaiselle GPS-satelliitille. Maa-asemat vaativat ohjaustehtäviin viisi viikkosegmenttiä 38 viikon pituisesta P-koodista, 32 viikkosegmenttiä tarjotaan erillisten GPS-satelliittien erottamiseksi toisistaan.

C / A-koodia käytetään vaihtamaan ns. Luovutus P / Y-koodiksi. Koska jokaisen GPS-satelliitin P-koodisekvenssi kestää yhden viikon, olisi käytännössä mahdotonta synkronoida yksinkertaisia vastaanottimia suoraan P-koodisekvenssiin tietämättä tarkkaa GPS-aikaa. Yksinkertaiset GPS-vastaanottimet, jotka käyttävät P / Y-koodia, synkronoituvat ensin C / A-koodin kanssa, hankkivat tarvittavat kytkentätiedot, kuten kellonajan, viikonpäivän ja muut tiedot lähetetyistä tiedoista, ja käyttävät niitä P-koodigeneraattoriensa asettamiseen vastaavasti vaihda sitten vastaanottamaan P / Y-koodi.

Nykyaikaisissa sotilaallisissa GPS-vastaanottimissa on nyt paljon suurempi määrä korrelaattoreita , samanlainen kuin siviilialalla käytetty SiRFstar III -piirisarja , mikä mahdollistaa P / Y-koodin arvioinnin suoraan. Valmistajat kutsuvat näitä vastaanottimia "suoriksi Y-koodivastaanottimiksi". Tämän sukupolven vastaanottimet mahdollistavat C / A-koodin rikkomisen estääkseen siviilien GPS-vastaanottimien käytön vastavoimilla, esimerkiksi ampuma-asemien mittaamiseen . Koska sotilassignaalin kaistanleveys on noin 20 MHz, siviilikäyttöön käytetyn C / A-koodin 1-2 MHz: n kaistanleveys voidaan häiritä vaikuttamatta merkittävästi armeijan vastaanottimiin. Tämä ja oletus, että nykyiset konfliktit ovat alueellisesti rajoitettuja, johti päätökseen sulkea keinotekoinen huonontuminen pysyvästi.

Tarkkoja parametreja P-koodin Y-salaukselle ei tunneta julkisesti. P / Y-koodia käyttäen lähetettyjen navigointidatan parametrit (käyttäjätiedot, kehysrakenne, bittinopeus) ovat kuitenkin täsmälleen samat kuin tiedot, jotka lähetetään julkisesti tunnettua C / A-koodisekvenssiä käyttämällä. Tärkein ero on, että satelliitin P / Y-koodisekvenssin kelloon ei kohdistu keinotekoisia kellovirheitä ja että P-koodilla on 10 kertaa C / A-koodin kellotaajuus. Tällä tavalla P / Y-vastaanottimet voivat saada tiedon lähetysajoista, mikä on välttämätöntä sijainnin määrittämiseksi tarkemmin.

P-kooditietojen siirtämiseen Naton ulkopuolisiin maihin on tiukka valvonta. Tällaiset käyttäjät. B.Sveitsin ilmavoimat saavat nykyisen P-koodin, jota NSA muuttaa viikoittain, ja lataavat sen taistelukoneidensa navigointilaitteistoon. Ilman tätä päivitystä aluksella olevien aseiden kohdennustarkkuus laskee dramaattisesti.

Signaalin leviämisominaisuudet

Käytetyillä taajuusalueilla sähkömagneettinen säteily leviää melkein suorassa linjassa, samanlainen kuin näkyvä valo, mutta pilvipeite tai sateet tuskin vaikuttavat siihen. GPS-satelliittien alhaisen lähetystehon vuoksi suoraa näköyhteyttä satelliittiin tarvitaan signaalien parhaan vastaanoton saavuttamiseksi . Vuonna rakennuksissa , GPS-vastaanotin ei ole ollut mahdollista viime aikoihin asti. Uusi vastaanottotekniikka mahdollistaa sovellusten rakentamisen suotuisissa olosuhteissa. Useat heijastuvat signaalit ( monitieefekti ) voivat johtaa epätarkkuuksiin korkeiden rakennusten välillä . Lisäksi z. Joskus epäsuotuisien satelliittien muodostumien tapauksessa suuria epätarkkuuksia, esimerkiksi jos yhdestä suunnasta on käytettävissä vain kolme satelliittiä, jotka ovat lähellä toisiaan sijainnin laskemiseen. Sijainnin tarkkaan määrittämiseen pitäisi olla mahdollista vastaanottaa neljä satelliittisignaalia eri suunnista.

50. Space Wing Air Force Space Command (AFSPC) ja US Air Force klo Schriever AFB , Colorado on vastuussa varten keskitetty ohjaus GPS .

Tekninen toteutus ja sen matemaattiset perusteet on kuvattu artikkelissa GPS-tekniikka .

GPS-aika

Jokainen GPS-satelliitti on varustettu yhdellä tai useammalla atomikellolla. Tällä tavalla määritetty aika yhdessä satelliitin tarkan sijainnin kanssa on ennakkoedellytys GPS-vastaanottimen sijainnin määrittämiselle. Samalla saataville tulee maailmanlaajuisesti standardoitu aikajärjestelmä. GPS-vastaanottimen vastaanottama aika on alun perin GPS-aika , atomiaika-asteikko ilman harppausta . GPS-aika on siis 18 sekuntia edellä koordinoitua universaaliaikaa (UTC) vuodesta 1980 lähtien (tammikuusta 2017 lähtien). Satelliittiviesti sisältää nykyisen eron GPS-ajan ja UTC: n välillä. Tämän avulla tarkka UTC voidaan laskea vastaanottimessa. Jos satelliittisignaalin läpimenoaika määritetään tarkasti, GPS-järjestelmä takaa enintään yhden mikrosekunnin poikkeaman UTC: stä.

Ydinpaljastusjärjestelmä

GPS-satelliitit ovat osa Yhdysvaltain Nuclear Detection System (NDS) ohjelma, joka aiemmin tunnettiin nimellä Integrated Operational Nuclear Detection System (IONDS), joka on osa DSP ( Defence Support Program ). Heillä on optiset ja röntgensensorit sekä EMP- ilmaisimet . Heidän tulisi käyttää sitä atomipommiräjähdysten ja ICBM-laukaisujen rekisteröimiseen, joiden avaruusresoluutio on 100 m. GPS on korvannut Vela- järjestelmän.

historia

Sen lisäksi, että maanpäällisten radionavigointisovellusten kuten Decca navigointijärjestelmä , kehittynyt aikana toisen maailmansodan , joka palveli myöhemmin ensisijaisesti merenkulun navigaatio- ja oli saatavilla vain paikallisesti, koska sen periaatteen mukaan Yhdysvaltain laivaston kehitti ensimmäisen Transit satelliitin navigointijärjestelmä vuodesta 1958 lähtien. Aluksi nimellä Navy Navigation Satellite System (NNSS) , sitä käytettiin sotilaallisesti 1964 ohjaamisessa ballististen ohjusten päällä sukellusveneiden ja lentotukialuksia sekä Yhdysvaltain laivaston ja 1967 myös kohteliaasti. Sen lähetystaajuudet olivat välillä 150400 MHz, ja sen tarkkuus oli välillä 50015 m. Se on ollut poissa käytöstä 31. joulukuuta 1996 lähtien.

GPS-ohjelma aloitettiin perustamalla JPO ( Joint Program Office ) vuonna 1973. Bradford W.Parkinsonia pidetään armeijan käyttämän maailmanlaajuisen paikannusjärjestelmän keksijänä. Hän kehitti GPS: n yhdessä amerikkalaisten Roger L. Eastonin ja Ivan A. Gettingin kanssa , jotka on ensisijaisesti mainittava keksijöinä GPS: n siviilikäytössä. Ensimmäinen GPS-satelliitin käynnistettiin 1978 alkaen Vandenberg käynnistää sivusto SLC-3E kanssa Atlas F raketti kiertoradalle korkeudessa 20200 km ja kaltevuus 63 ° .

Korean Air Lines -lennon 007 kaatumisen seurauksena Yhdysvaltain presidentti Reagan ilmoitti 16. syyskuuta 1983, että GPS vapautetaan siviilikäyttöön. Vuonna 1985 viimeinen ensimmäisen sukupolven satelliitti laukaistiin Atlas-E-raketilla Vandenbergin laukaisualustalta SLC-3W.

Ottamalla käyttöön GPS II -sarja (1989), yhtiö muutti Cape Canaveral ja laukaistiin LC-17 laukaisualusta kanssa Delta 6925 ohjuksia . GPS IIA GPS IIR-M -sarjaa seurasi Delta 7925 -ohjukset . Kaltevuus laskettiin 55 °: een lähdettäessä Cape Canaveralista pitäen samalla kiertoradan korkeus. Alkuperäinen toimintakyky määritettiin joulukuussa 1993. Tuolloin käytössä oli 24 satelliittia. Täysi toimintakyky saavutettiin huhtikuussa 1995 ja ilmoitettiin 17. heinäkuuta 1995. GPS-IIF-sarjassa, jonka ensimmäinen satelliitti GPS IIF-1 lanseerattiin vuonna 2010, ei ole enää kiinteän tilan apogee-moottoria , mutta sen laukaisivat Delta-IV- tai Atlas-V- kantoraketit suoraan GPS-kiertoradalla eikä siirron sijasta. kiertoradalla, kuten se oli yleinen GPS-IIR-M-sarjaan asti.

Jotta luvattomat käyttäjät - potentiaaliset sotilaalliset vastustajat - suljettaisiin pois tarkasta sijainnin määrityksestä, niiden käyttäjien tarkkuus, joilla ei ole avainta, heikkeni keinotekoisesti (valikoiva saatavuus = SA, virheen ollessa yli 100 m). SA jouduttiin toteuttamaan Block II -satelliiteissa, koska C / A-palvelu oli huomattavasti alun perin odotettua parempi. Lähes aina oli eristettyjä satelliitteja, joissa SA ei ollut aktivoituna, joten tarkat aikalähetykset olivat mahdollisia. Tämä satelliittien keinotekoinen epätarkkuus kytkettiin pois päältä 2. toukokuuta 2000, ja noin kello 4.05 UTC alkaen kaikki satelliitit lähettivät SA-vapaata signaalia. Siitä lähtien järjestelmää voidaan käyttää myös tarkkaan sijainnin määrittämiseen aiemmin yksinomaisen käyttöalueen ulkopuolella. Tämä johti muun muassa ajoneuvojen ja ulkotilojen navigointijärjestelmien nousuun, koska mittausvirhe on nyt alle 10 m ainakin 90 prosentissa mittauksista.

25. syyskuuta 2005 Delta II -raketti laukaisi ensimmäisen GPS 2R-M ( m odernized) -sarjan GPS-satelliitin avaruuteen. Antennia on parannettu ja lähetysspektriä on laajennettu sisällyttämään toinen siviilitaajuus ja kaksi uutta sotilassignaalia. Joulukuun 2005 jälkeen käytössä ollut uusi satelliitti laajensi täysin toimivien satelliittien laivaston 28: een. Kesäkuussa 2008 aktiivisia oli 32 satelliittia. 17. elokuuta 2009 GPS 2R-M8, sarjan viimeinen GPS-satelliitti, laukaistiin onnistuneesti siirtoradalle Delta II -raketilla.

28. toukokuuta 2010 Delta IV Medium + (4.2) sijoitti ensimmäisen GPS-IIF-satelliitin GPS-kiertoradalle. Tätä sarjaa on parannettu edelleen (mukaan lukien tarkemmat atomikellot ).

Pentagon luvan Yhdysvaltain ilmavoimien 9. toukokuuta 2008 tilata kahdeksan ensimmäisen satelliitit kolmannen sarjan. Kehittämiseen ja rakentamiseen osoitettiin 2 miljardia dollaria. Kolmas sukupolvi koostuu yhteensä 32 satelliitista ja korvaa GPS II -järjestelmän vuodesta 2014. Ne eroavat toisistaan lisääntyneen signaalinvoimakkuuden ja muiden toimenpiteiden avulla signaalin häiriöiden vaikeuttamiseksi. Lockheed Martin ja Boeing kilpailivat sopimuksesta, joka sisältäisi automaattisesti seuraavan 24 satelliitin toimittamisen. 15. toukokuuta 2008 Lockheed Martin voitti sopimuksen kahden ensimmäisen GPS IIIA -satelliitin rakentamisesta. Tilauksen sanotaan nyt kasvaneen kahdeksaan satelliittiin.

Satelliitit

Mittakaavio : Maa GPS-satelliittiradalla (vihreä katkoviiva), geostationaarinen kiertorata (musta katkoviiva), lähellä maapalloa olevan kiertoradan alue (turkoosi kaista) ja Kansainvälisen avaruusaseman kiertorata (punainen katkoviiva lähellä maapallon kehää) ).

GPS-satelliitit on numeroitu useilla tavoilla:

  • Satelliitin peräkkäinen Navstar-numero: Tämä on satelliitin nimi kansainvälisissä rekistereissä.
  • Asema kuudella pääkierroksella A - F.
  • USA-numero: tätä on käytetty Yhdysvaltain armeijan satelliittien numerointiin vuodesta 1984 lähtien.
  • peräkkäinen SVN-numero (avaruusaluksen numero) GPS-satelliiteille.
  • PRN- numero, joka tunnistaa signaalin koodauksen (ei satelliitin) ja näkyy GPS-vastaanottimessa. Jos yksi satelliitti epäonnistuu, toinen voi lähettää signaalinsa PRN-koodilla.

Nykyinen tähdistö

GPS: n alun perin suunnittelema tähtikuvio, johon nyt viitataan 24-paikkaisena perusmäärityksenä, käsittää kuusi tasaisesti jakautunutta kiertoratatasoa, joista kumpikin on kallistettu 55 ° päiväntasaajaan. Nämä levitystasot on merkitty kirjaimilla A - F. Peruskokoonpanossa neljä satelliittia on kiertoradalla kullakin näistä tasoista, mutta ne eivät ole jakautuneet tasaisesti. Kiertotason yksittäiset asemat ovat kiinteät ja numeroidut 1 - 4.

Nykyinen kokoonpano sisältää jopa kuusi muuta satelliittia.

Tietoja tästä löytyy suorituskykyvakuutusasiakirjasta. Kohdan 3.0 tekstissä todetaan, että lisäsatelliitit sijaitsevat tasoissa B, D ja F. Varsinainen tähdistö ei näytä noudattavan tätä rajoitusta. Tasojen B epätasaisesti jakautunut käyttö satelliittien kanssa on esitetty esimerkissä tason B avulla. Rako B1, joka on laajennettu arvoon B1F = B5, B1A = B6, näytetään tässä punaisella. Muiden tasojen käyttöaste on samanlainen, mutta eri kulmista, jotta varmistetaan GPS-asiakkaiden optimaalinen peittoalue maassa.

Tähdistö sisältää IIR-, IIF- ja III-sukupolven satelliitteja. Jotkut toiminnalliset satelliitit eivät ole osa tähdistöä, mutta ne voidaan integroida, jos toisen satelliitin pitäisi pudota varhain teknisen vian vuoksi, kuten toisinaan tapahtui Navstar 35: n kanssa. korjata asento tai suorittaa huoltotöitä.

GPS-tähdistö 1. tammikuuta 2021
satelliitti asentoon alkaa SVN PRN Luettelonumero
( AFSC )
COSPAR-
nimi
Tyyppi
NAVSTAR 43 (USA 132) F6 23. heinäkuuta 1997 43 13. päivä 24876 1997-035A IIR
NAVSTAR 47 (USA 150) E4 11. toukokuuta 2000 51 20. päivä 26360 2000-025A IIR
NAVSTAR 48 (USA 151) B3 16. heinäkuuta 2000 44 28 26407 2000-040A IIR
NAVSTAR 51 (USA 166) B1 29. tammikuuta 2003 56 16 27663 2003-005A IIR
NAVSTAR 52 (USA 168) D3 31. maaliskuuta 2003 45 21 27704 2003-010A IIR
NAVSTAR 53 (USA 175) E6 21. joulukuuta 2003 47 22. päivä 28129 2003-058A IIR
NAVSTAR 54 (USA 177) C5 20. maaliskuuta 2004 59 19. päivä 28190 2004-009A IIR
NAVSTAR 56 (USA 180) D1 6. marraskuuta 2004 61 02 28474 2004-045A IIR
NAVSTAR 57 (USA 183) C4 26. syyskuuta 2005 53 17. päivä 28874 2005-038A IIR-M
NAVSTAR 58 (USA 190) A2 25. syyskuuta 2006 52 31 29486 2006-042A IIR-M
NAVSTAR 59 (USA 192) B4 17. marraskuuta 2006 58 12 29601 2006-052A IIR-M
NAVSTAR 60 (USA 196) F2 17. lokakuuta 2007 55 15. päivä 32260 2007-047A IIR-M
NAVSTAR 61 (US 199) C1 20. joulukuuta 2007 57 29 32384 2007-062A IIR-M
NAVSTAR 62 (USA 201) A4 15. maaliskuuta 2008 48 07 32711 2008-012A IIR-M
NAVSTAR 64 (USA 206) E3 17. elokuuta 2009 50 05 35752 2009-043A IIR-M
NAVSTAR 65 (USA 213) B2 28. toukokuuta 2010 62 25. päivä 36585 2010-022A IIF
NAVSTAR 66 (USA 232) D2 16. heinäkuuta 2011 63 01 37753 2011-036A IIF
NAVSTAR 67 (USA 239) A1 4. lokakuuta 2012 65 24 38833 2012-053A IIF
NAVSTAR 68 (USA 242) C2 15. toukokuuta 2013 66 27 39166 2013-023A IIF
NAVSTAR 69 (USA 248) A3 21. helmikuuta 2014 64 30. päivä 39533 2014-008A IIF
NAVSTAR 70 (USA 251) D4 17. toukokuuta 2014 67 06 39741 2014-026A IIF
NAVSTAR 71 (USA 256) F3 2. elokuuta 2014 68 09 40105 2014-045A IIF
NAVSTAR 72 (USA 258) E1 29. lokakuuta 2014 69 03 40294 2014-068A IIF
NAVSTAR 73 (USA 260) B5 25. maaliskuuta 2015 71 26 40534 2015-013A IIF
NAVSTAR 74 (USA 262) C3 15. heinäkuuta 2015 72 08 40730 2015-033A IIF
NAVSTAR 75 (USA 265) E2 31. lokakuuta 2015 73 10 41019 2015-062A IIF
NAVSTAR 76 (USA 266) F1 5. helmikuuta 2016 70 32 41328 2016-007A IIF
NAVSTAR 77 (USA 289) A6 23. joulukuuta 2018 74 04 43873 2018-109A III
NAVSTAR 78 (Yhdysvallat 293) D6 22. elokuuta 2019 75 18. päivä 44506 2019-056A III
NAVSTAR 79 (USA 304) E5 30. kesäkuuta 2020 76 23 45854 2020-041A III
NAVSTAR 80 (USA 309) B6 5. marraskuuta 2020 77 14. päivä 46826 2020-078A III

Satelliitit eivät ole vielä aktiivisia

Seuraavat GPS-satelliitit on käynnistetty, mutta niitä siirretään edelleen tai testataan (19. kesäkuuta 2021 alkaen).

satelliitti asentoon alkaa SVN PRN Luettelonumero
( AFSC )
COSPAR-
nimi
Tyyppi
NAVSTAR 81 (USA 319) 17. kesäkuuta 2021 48859 2021-054A III

Yleiskatsaus GPS-satelliittimalleihin

GPS I

Mikään tämän sarjan satelliitti ei ole enää aktiivinen.
Valmistaja: Rockwell
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 63 °: n kaltevuudella .

GPS II / IIA

Valmistaja: Rockwell
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 55 ° kaltevuudella

GPS IIR

Paino: 2032 kg
Mitat: 152 cm × 193 cm × 191 cm
Sähköteho: 1136 W
Arvioitu käyttöikä: suunniteltu 6-7,5 vuoteen, keskimääräinen todellinen käyttöikä: 10 vuotta, pisin käyttöikä: 16 vuotta.
Transponderi: 2 × L-kaista , 1 × S-kaista
Kustannukset: 40 miljoonaa dollaria
Valmistaja: Lockheed Martin
Hyötykuorma: 2 Cs-atomikelloa, 2 Rb-atomikelloa
Jakelu: 21 valmistettua, 13 käynnistettyä, 11 on käytössä, loput 8 on muunnettu GPS IIR-M: ksi.
Perustuu: Lockheed-Martins AS 4000 -satelliittibussiin
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 55 ° kaltevuudella

GPS IIR-M

Navstar 57: n (muut nimet: USA 183, GPS IIR-M1, GPS IIR-14M) julkaisu: 25. syyskuuta 2005
Viimeinen aloitus: 17. elokuuta 2009
Paino: 2060 kg
Arvioitu käyttöikä: 13 vuotta
Kustannukset: 60 miljoonaa euroa
Valmistaja: Lockheed Martin
Jakelu: 8 muunnettu GPS IIR: stä, kaikki 8 käynnistetty
Signaali: L2C (toinen sivusignaali L2: lla); L2M (toinen sotilaallinen signaali vuodesta 2008). Todennäköisesti L5-testisignaali vuodelta 2008
Hyötykuorma: 3 Rb-atomikelloa; Lähetysteho säädettävissä.
Perustuu: Lockheed-Martins AS 4000 -satelliittibussiin
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 55 ° kaltevuudella

GPS IIF

Alku: ensimmäinen alku oli suunniteltu alun perin vuodeksi 2002, sitten 2007 vuoteen 2009, lopulta 28. toukokuuta 2010.
Signaali: L5 (kolmas siviilisignaali)
Kustannukset: 121 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria
Hyötykuorma: 2 Cs-atomikelloa, 1 Rb-atomikello;
Valmistaja: Boeing
Jakelu: 12
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 55 ° kaltevuudella

GPS III

Valmistaja: Lockheed Martin
Ensimmäinen lanseeraus: 23. joulukuuta 2018 Falcon 9: n kanssa , käyttöönoton odotetaan vuonna 2020
Toinen lähtö: 22. elokuuta 2019 viimeisellä Delta IV Medium -turnauksella
Jakelu (suunniteltu): 10 satelliittia
Kiertoradat: pyöreä 20 200 km: n korkeudessa 55 ° kaltevuudella

GPS IIIF

Valmistaja: Lockheed Martin
Ensimmäinen laukaisu (suunniteltu): 2026
Jakelu (suunniteltu): 22 satelliittia

Paikannustarkkuus

Luokittelu

Palveluja on kahta luokkaa:

  • Vakiopaikannuspalvelu (SPS) on kaikkien saatavissa ja saavutti vaakatasossa noin 15 metrin tarkkuuden (Englannin tarkkuus ) (95% mittauksista). Jatkuvien parannusten jälkeen, erityisesti korvaamalla vanhemmat satelliitit peräkkäisillä malleilla, taataan tällä hetkellä 7,8 m: n tarkkuus (95% mittauksista) tai 4 m RMS ( neliön juurikeskiarvo, keskihajonta ). Tämä tarkkuus koskee kuitenkin vain avaruudessa lähetettyä signaalia eikä kuvaa 2D- tai 3D-virheitä. Lisäksi vastaanottimessa ja ympäristössä on virheitä, kuten vastaanottimen melu, troposfäärivirheet, ohjelmistovirheet, monitie-signaalit jne
    . Toukokuussa 2000 Yhdysvaltain armeija katkaisi keinotekoisen epätarkkuuden; ennen sitä tarkkuus oli 100 m. Neljännessä laajennusvaiheessa on saavutettava keinotekoinen heikkeneminen (valikoiva saatavuus) kriisi- tai sota-alueilla paikallisesti häiritsemällä vastaanottoa.
  • Tarkan paikannuksen palvelu (PPS) on varattu sotilaskäyttöön ja se on suunniteltu signaalin tarkkuudelle tilassa 5,9 m (95% mittauksista) tai 3 m RMS. Nämä signaalit lähetetään salatussa muodossa.

Tarkkuuden kasvu (0,015 m) voidaan saavuttaa käyttämällä DGPS: ää ( differentiaalinen GPS ).

Parantaa tarkkuutta käytetään satelliitteihin perustuvan tukijärjestelmien kehittäminen ( S atellite- B hinnoitteluun ugmentation S rjestelm, SBAS :) EGNOS Euroopassa, WAAS Yhdysvalloissa, MSAS Japanissa ja GAGAN Intiassa.

GPS käyttää omaa jatkuvaa atomiasteikkoa , joka oli sama kuin UTC, kun GPS otettiin käyttöön vuonna 1980 , mutta siinä ei oteta huomioon hitaita sekunteja . Viimeisen harppauksen käyttöönotosta joulukuussa 2016 lähtien näiden kahden ajan ero on ollut 18 sekuntia (UTC + 18 sekuntia = GPS-aika). Tämän eron nykyinen arvo lähetetään järjestelmän käyttäjädatasignaalissa.

Paikan saamiseksi GPS: llä on kaksi tapaa:

  • Koodi: Tämä menetelmä mahdollistaa melko vankan sijainnin määrittämisen alle 10 m tarkkuudella. Kaikki edulliset vastaanottimet käyttävät tätä menetelmää. DGPS: n avulla alle metrin tarkkuudet ovat mahdollisia.
  • Koodi + kantoaaltovaihe: Hyvissä vastaanotto-olosuhteissa ja tarkoilla vastaanottimilla alle 5 metrin tarkkuus on mahdollista tällä menetelmällä. Tarkkuuden kasvu johtuu kantajafaasimittauksen alhaisemmasta melusta, mutta myös toisen taajuuden käytöstä ionosfäärin mittauksessa . Millimetrialue saavutetaan, mikä on toistaiseksi ollut mahdollista vain DGPS-toiminnassa, koska troposfäärin paikalliset vaikutukset on otettava huomioon.

Ajoneuvoissa, matkamittarin tietoja, kuten nopeus ja kiihtyvyys sekä suuntaan tiedot (esim. Ero matkamittari, kiertonopeustunnistin ) voidaan käyttää määrittämään paikka tarkemmin tai jopa kuolleita kohtia , kuten B. tunnelointi sijainnin määrittämiseksi. Koska nämä tiedot voidaan mitata vain ajoneuvon elektroniikkaan asennetuilla ja navigointijärjestelmään lähetetyillä antureilla , tämä korkeampi tarkkuus voidaan tällä hetkellä saavuttaa vain pysyvästi asennetuilla navigointijärjestelmillä.

Suhteelliset vaikutukset

Aika, jonka atomikellot osoittavat GPS-satelliiteissa, altistuu relativistisen aikalaajennuksen vaikutuksille . Yleisen suhteellisuusteorian mukaan kellon nopeus riippuu sijainnista painovoimakentässä ja erikoisteorian mukaan myös sen nopeudesta. Satelliitin kiertoradalla olevan matalamman painovoiman ansiosta aika kuluu nopeammin, satelliittien kiertorata liikkuu maan päällä olevaan paikallaan olevaan tarkkailijaan nähden. Noin 3000 km: n korkeudessa molemmat vaikutukset kumoavat toisensa, GPS-satelliitin kiertoradalla painovoima ylittää yli kuusi kertaa. Aika kuluu satelliitilla nopeammin kuin maan kellolla. Suhteellinen aikaero ( t / t ) maanpäälliseen kello on vain 4,4 · 10 -10 , mutta se on huomattavasti suurempi kuin se suhteellinen tarkkuus, cesium atomikellojen, jotka ovat parempia kuin 10 -13 .

Kuvassa vertailukorkeus on maan keskellä, maan pinta on vastaavasti 6370 km. Ordinaatti on aikalaajennus, joka perustuu maan sekuntiin. Yläkäyrä antaa tietoa siitä, kuinka monta sekuntia aika kuluu nopeammin suurella korkeudella ja matalalla painovoimalla. Alakäyrästä seuraa satelliitin kiertoradan liikkeen aiheuttama viive. Molempien vaikutusten summa johtaa keskikäyrään.

Vastaanottimen (maan kiertäminen) ja satelliitin (kiertorata) välisen suhteellisen liikkeen vuoksi signaaleihin kohdistuu relativistinen Doppler-vaikutus . Kantoaaltotaajuudella 1,5 GHz signaali vaihtelee ± 5 kHz. Parempien kuin 10 12 satelliitti- atomikellojen aika- ja taajuustarkkuus on riittävä havaitsemaan vastaanottimen liikkeet suuruusluokassa 1 m / s. Usein virheellisesti huomautetaan, että nämä polkuerot johtaisivat useita kilometriä päivässä olevaan paikannusvirheeseen, ellei niitä korjata. Tällainen virhe tapahtuisi vain, jos sijainti määritettäisiin määrittämällä etäisyydet GPS-vastaanottimen ja kolmen satelliitin välillä käyttämällä kellon vertailua vastaanottimen kelloon. Tällöin kumpaankin näistä etäisyyden määrityksistä kertyisi noin 12 km: n virhe päivässä. Tavallisissa GPS-vastaanottimissa ei ole atomikelloa, vaan tarkka aika vastaanottopaikassa määräytyy myös vastaanotettujen satelliittien C / A-koodin perusteella. Tästä syystä 3D-sijainnin määritykseen tarvitaan vähintään neljä satelliittia (neljä kulkuajan signaalia neljän parametrin, nimittäin kolmen sijaintiparametrin ja ajan, määrittämiseksi). Koska kaikki satelliitit altistuvat samoille relativistisille vaikutuksille, tämä johtaa merkityksettömään virheeseen sijainnin määrittämisessä, koska tämä virhe vaikuttaa vain aikaeroon.

Kuitenkin, jotta GPS: n satelliittisignaaleja voidaan käyttää aikastandardina sijainninmäärityksen lisäksi, kellojen relativistinen polkuero kompensoidaan. Tätä tarkoitusta varten satelliittikellojen värähtelytaajuus on viritetty 10,229999995453 MHz: iin siten, että relativistisista vaikutuksista huolimatta taataan tahdistuva nopeus maallisen kellon kanssa, jonka taajuus on 10,23 MHz. Muut relativistiset vaikutukset, kuten Sagnac-vaikutus , ovat niin pieniä, että niitä ei tarvitse tarkastella erikseen paikallaan olevien vastaanottajien kohdalla.

Valikoiva saatavuus

Kohdassa Selektiivinen saatavuus ( SA ) kohtaan dt. Tietoja "valittavasta saatavuudesta" on signaalien ymmärtämän näennäissatunnaisen kohinan lisääminen sijainnin määrittämistä varten. Ennen kuin tämä tarkkuutta väärentävä toimenpide kytkettiin pois päältä 2. toukokuuta 2000, sen tarkoituksena oli estää Yhdysvaltojen armeijan ulkopuolella käytettäviä ohjattuja asejärjestelmiä varustamasta vapaasti käytettävissä olevalla GPS-vastaanottimella reittiopastukseen. Ennen lopetuspäivää siviilien GPS-laitteiden tarkkuus oli noin 100 metriä tai huonompi, sen jälkeen 10-15 metriä.

Differentiaalinen GPS

Differential GPS (DGPS, myös dGPS) on yhteinen termi prosesseille, jotka käyttävät GPS-signaalin lisäksi korjaustietoja tarkkuuden lisäämiseksi. Korjaustiedot ovat peräisin i. d. Yleensä toisesta GPS-vastaanottimesta, vertailuasemasta , jonka tarkka sijainti on tiedossa. Tiettyyn ajankohtana esiintyvät virheet läheisten vastaanottimien sijainninmäärityksessä ovat melkein identtisiä, joten ne eivät sisälly eroon .

Tietomuodot

GPS-tietojen vakiomuoto on RINEX- muoto, vakio- ja muodonmääritelmä , jonka tarkoituksena on mahdollistaa raakojen GPS-tietojen vapaa vaihto. RTCM- muoto on tärkeä GPS-tietojen vaihdolle reaaliaikaisissa sovelluksissa .

Näiden perusmuotojen lisäksi eri valmistajien GPS-laitteet tallentavat GPS-tulokset ( reitit , jälkilokit ja reittipisteet ) usein omiin tiedostomuotoihinsa. Gpx- muoto ja Google Earthin oma kml-muoto ovat saatavilla yleisinä vaihtomuotoina . Ilmainen GPSBabel- ohjelmisto mahdollistaa muuntamisen eri formaattien välillä .

jammer

Häiritä järjestelmää, siellä on, toisaalta, mahdollisuuden häiritä (jammer = Englanti for häirintä lähettimen ), katso GPS Jumissa ja GPS-huijaus . Lisäksi Yhdysvallat voi vääristää GPS-signaalia poliittisista syistä tai sammuttaa signaalin määräämättömäksi ajaksi joillakin maailman alueilla.

GPS ja tietosuoja

GPS-vastaanottimen käyttäjän sijaintia ei voida seurata, koska vastaanottimet toimivat passiivisesti eivätkä lähetä signaaleja. GPS-seurantaan tarvitaan passiivisen GPS-vastaanottimen ja aktiivisen lähettimen yhdistelmä, esim. B. solukkomoduuli, joka välittää määritetyt sijaintitiedot kolmansille osapuolille. Tällaisia yhdistelmälaitteita kutsutaan usein väärin GPS-lähettimiksi .

Saksan poliisi käyttää GPS: ää tutkimuksissa. Sitä käytetään tiettyjen ajoneuvojen ja kuljettajien seurantaan. Huhtikuussa 2005 liittovaltion perustuslakituomioistuin katsoi , että satelliittipohjaisen järjestelmän käyttö valvonnassa rikosoikeudellisissa menettelyissä ei rikkonut perustuslakia . Toinen Senaatti hylkäsi tämän tuomion perustuslain haaste entinen jäsen imperialisminvastaisen cell (AIZ) takaisin, mikä oli vastustanut kaksi ja puoli kuukautta pitkä seuranta hänen ajoneuvonsa ja sen eri käyttäjien oli puuttunut liioitellusti tavalla valvotussa perusoikeudessa.

Liittovaltion tuomioistuin päätti 4. kesäkuuta 2013 mennessä, että peitellyn valvonta ajoneuvon avulla GPS-vastaanottimen yksityinen etsivä virasto on arvioitava rikoksina vastaan BDSG . Poikkeusta tästä periaatteesta voidaan harkita vain, jos tietojen keräämiseen on vahva oikeutettu etu esimerkiksi itsepuolustuksen kaltaisissa tilanteissa.

GPS käytännössä

GPS-laitteiden käyttö on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina halvan tekniikan ansiosta. Laaja käyttöalue on kuljetusyritysten ja laivajärjestelmien hallinta maalla ja vedellä / merellä. Jos ajoneuvoissa on GPS ja lähetin , ohjauskeskuksella on yleiskuva ajoneuvojen sijainnista aina.

Kaupallisesti saatavissa olevat siviili-GPS-laitteet soveltuvat käytettäväksi autossa ja "ulkona". Kaupallisesti saatavissa olevat GPS-vastaanottimet ( GPS-hiiret ) käyttävät lähinnä NMEA 0183 -datamuotoa sijaintitietojen tuottamiseen.

Useimmat laitteet voidaan asettaa erilaisille lähtömuodoille, kuten UTM , MGRS , maantieteelliset koordinaatit asteina, minuutteina, sekunteina ja muina. Numeeristen koordinaattien lähettämistä ja topografisten karttojen määrittämistä varten on aikataulun osoitin samassa mittakaavassa kuin vaadittu kartta.

haitta

Eri GPS-vastaanottimien määrittelemien reittien päällekkäisyys Birkenkopfissa lähellä Stuttgartia osoittaa tarkkuuden eroja (osuuden leveys noin 400 m)

Vuonna kauppamerenkulun kuin muun liikenteen GPS oli vain täydentääkseen maanpäällisen ja tähtitieteellisiä paikannusta . Syynä oli riittämätön luotettavuus ja keinotekoinen virhe.

Vuonna 2006 Alessandro Cerruti Cornellin yliopistosta Amerikasta havaitsi, että GPS voi häiriintyä aurinkopalojen avulla . Viime vuosina nämä - ja niihin liittyvät geomagneettiset myrskyt  - eivät olleet kovin voimakkaita.

GPS-vastaanotto voi myös häiriintyä voimakkaista lumisateista. Muut sääolosuhteet, kuten sade ja sumu, eivät yleensä vaikuta vastaanottoon - vastaanotto kuitenkin sateessa kastettujen lehtien alla metsässä on huomattavasti huonompi kuin kuivalla säällä.

Tieteellisessä käytössä

GPS-tekniikkaa käytetään tieteessä maan pinnan mittaamiseen. Esimerkiksi Michael Bevisin ja hänen kollegoidensa vuonna 2019 tekemä tutkimus herätti levottomuutta , jossa osoitettiin, että Grönlannin jääpeite sulaa nopeammin ja myötävaikuttaa siten merenpinnan nopeampaan nousuun kuin aiemmat laskelmat osoittivat; kirjoittajat katsoivat tämän erityisesti maapallon ilmastojärjestelmän ylikuumenemisesta , mikä aiheuttaa Grönlannin pintamassan sulamisen lounaaseen - vaikutusta, jota tuskin on otettu huomioon aikaisemmissa laskelmissa. Grönlannin jään täydellinen sulaminen nostaisi merenpintaa noin seitsemällä metrillä. Ilman GPS-tekniikkaa jääsulatuksen nopeus olisi aliarvioitu huomattavasti.

Liiketoiminnassa, turvallisuudessa ja lääketieteellisessä käytössä

Mahdollisia käyttötapoja liike-, turvallisuus- ja lääketieteellisessä ympäristössä ovat esimerkiksi:

  • Jäljitys ja seuranta reittien ja niiden ajan määrittämiseksi ja säästämiseksi kuten sähköisessä kalenterikirjassa.
  • Lokalisoinnin sijainnit työntekijöiden, tuotteita tai henkilöt, jotka tarvitsevat suojelua, kuten lasten, sairaiden ja vanhusten.
  • Geofencing paikannusten ja tapahtumien reaaliaikaiseen seurantaan sekä henkilökohtaisten ja ajoneuvojen suojaamiseen kuljetettaessa arvoesineitä.
  • maatalouskoneiden automaattinen ohjaus, valvonta ja rekisteröinti viljeltäessä suuria alueita, ja tällä hetkellä monet leikkuupuimurit ja vastaavat ajoneuvot on varustettu tällä tekniikalla.
  • Moderni versiot sähköisen Nilkkaraudat myös varustettu GPS.

Urheilussa

GPS- tiedonkeruulaitteita ( jälkien luomiseen ) ja pieniä navigointilaitteita käytetään yksittäisiin urheilulajeihin (lenkkeily, pyöräily jne.). B. käytetään yhä enemmän henkilökohtaisen koulutuksen suunnitteluun ja seurantaan.

Saat urheilukilpailuja , GPS valvonta jokaisen kilpailijan (samanlainen kuin ChampionChip järjestelmään perustuvan on mikrosiru tekniikka ) on teknisesti mahdollista periaatteessa, mutta laajassa käytössä klassinen kilpailun muodossa (suosittu urheilu tapahtuma ) on vielä kaukana. 1. toukokuuta 2010 Dresden 100 km Duathlon oli ensimmäinen suosittu urheilutapahtuma, joka kirjattiin täysin ja järjestelmän kanssa identtiseksi GPS: n kanssa. Toisaalta eksoottisten urheilulajien, kuten geokätköily , leijalautailu , varjoliito ja purjelento , GPS-seuranta on jo suoritettu nykyään.

GPS-pohjainen kilpailunvalvonta tarjoaa etuja, kuten:

  • Valvontatoiminto: reitin yhdenmukaisuus (lyhentävätkö urheilijat määritettyä kilpailureittiä) Tämä etu on erityisen tärkeä kilpailun järjestäjälle.
  • Kokemusarvo: Kilpailun jäljitettävyys yksityiskohtaisesti, luo lisäarvoa urheilutapahtumalle.
  • Suora lähetys : Tämän edellytyksenä on paikkatietojen suora välittäminen ja kilpailun esittely. Tämä z. B. voidaan tavoittaa Internetin kauttasuurelle yleisölle.

Vaellus, hiihto ja vuorikiipeily

Toisin kuin kompassit, GPS-laitteiden avulla voit määrittää sijaintisi myös silloin, kun näkyvyysolosuhteet ovat heikot ja maastossa ei ole erottuvia piirteitä. Ne ovat kuitenkin ongelmallisia vuorikiipeilyssä ja hiihtomatkoilla , koska hyvä näkyvyys on usein välttämätöntä polutonta, teknisesti vaikeaa maastoa arvioitaessa ja valloittaessa. Karttoihin - joko paperille tai GPS-laitteelle tallennettuina - maaston ominaisuudet syötetään vain karkeasti. Esimerkiksi railoja , bergschrunds ja rotkoja sekä jäätikkö muutoksen vuosi toisensa jälkeen, ja silloinkin GPS kappaleita edelliset kierrokset eivät anna luotettavaa apua valittaessa reitillä. Tästä syystä saatat olla poissa ja ulkona vain yöllä, sumussa, rankkasateessa tai lumisateessa, kun ei ole uhkia tai kun suunta on muuten taattu, esim. B. jatkuvan, selvästi näkyvän polun kautta.

Ilmailussa

Garmin GPS IIplus lennolla kanssa Paramotor -Trike

Siviili-ilmailu on GPS: n suurin edunsaaja. Kaikki modernit navigointijärjestelmät ovat GPS-tuettuja, mutta VOR- tai NDB- vastaanottimien ja inertiaalisen navigoinnin järjestelmät ovat edelleen yleisiä , etenkin kaupallisessa ilmailussa ; GPS: llä on yleensä vain tukitoiminto.

Teoriassa tarkkuudet (P / Y-signaali) sallivat hyväksynnän edellyttäen jopa automaattisen laskeutumisen, jos kiitotien keskilinjat on mitattu tarkasti etukäteen, ts. H. koordinaatit ovat tunnettuja ja käytetään myös DGPS: ää. Jotkut miehittämättömät ilma-alukset , kuten EuroHawk, käyttävät tätä menetelmää. Se on tällä hetkellä (vuoden 2008 lopussa) osittain hyväksytty kaupallisessa ilmailussa. Se, sallitaanko lähestyminen vain GPS: llä navigointijärjestelmänä, riippuu näkyvyysolosuhteista, käytetystä järjestelmästä (GPS, DGPS) sekä lentokoneen ja kiitotien varusteista. Yhdysvallat on tässä edelläkävijä, mutta GPS-pohjaiset lähestymistavat leviävät myös yhä enemmän Euroopassa.

GPS-vastaanottimet ovat erityisen suosittuja pienissä lentokoneissa, kuten purjelentokoneissa tai ultrakevyissä lentokoneissa , joissa ei ole radionavigointivastaanottimia. Koska navigointituki antaa ohjaajan mahdollisuuden keskittyä enemmän lentokoneen ohjaamiseen, se lisää myös turvallisuutta. Pelkkä GPS: n käyttö ei ole sallittua, joten järjestelmän vika ei johda vaarallisiin tilanteisiin, kuten polttoaineen puutteeseen, joka johtuu suunnan menetyksestä tai pääsystä tyhjiin ilmatiloihin .

Kuten moottoriajoneuvoissa, on olemassa sekä pysyvästi asennettuja järjestelmiä että jälkiasennettuja laitteita. Erityisesti PDA-laitteiden käyttö yhdistettyjen GPS-hiirten kanssa kasvaa voimakkaasti vapaa-ajan sektorilla, koska korkean suorituskyvyn navigointijärjestelmä on saatavana pienellä vaivalla ja kustannuksilla.

Autossa

Tässä on GPS-laitteita, joilla on laaja kartat - ja kartta - ohjelmiston ominaisuus. Ne antavat yleensä akustiset ohjeet kuljettajalle, joka esimerkiksi ilmoittaa määränpään, kuten määränpään, vain matkan alussa. B.: n on annettava kadun nimi ja paikka. Kun kyseessä ovat kiinteät asennukset tehtaalta (katso infotainment-järjestelmä ), erotetaan järjestelmät, jotka yhdistävät äänilähdön ja LCD-näytön suuntatiedot (yleensä autoradiopaikkaan), samoin kuin äänilähdön värillisellä karttanäytöllä. jonka kuljettaja näkee paremmin tien päällä.

Viime aikoina PDA- , älypuhelin- ja mobiilinavigointijärjestelmät ovat kasvaneet nopeasti. Niitä voidaan käyttää nopeasti ja joustavasti eri ajoneuvoissa. Yleensä reittiopastus näytetään graafisesti värinäytöllä kosketusnäytöllä .

Suurimman osan kiinteistä asennuksista tehtaalla sekä uusimmat PDA- ja PNA-ratkaisut otetaan huomioon TMC-järjestelmän liikennetiedotukset , joiden mukaan kuljettaja ohjataan automaattisesti liikenneruuhkien tai esteiden ohitse.

Kiinteät järjestelmät ovat yleensä huomattavasti kalliimpia kuin mobiililaitteet esim. PDA-laitteilla on kuitenkin se etu, että ne on yhdistetty ajoneuvon elektroniikkaan, ja käyttävät myös matkamittatietoja , kuten nopeutta ja kiihtyvyyttä, sijainnin määrittämiseksi tarkemmin ja myös kuolleissa kohdissa , kuten B. tunnelointi sijainnin määrittämiseksi.

Autojen nopeasti lisääntyvän navigoinnin etuna on, että kuljettaja voi keskittyä täysin liikenteeseen. Teoriassa polttoaineenkulutusta voidaan vähentää 1-3%, jos kaikki kuljettajat valitsevat optimaalisen reitin.

GPS: ää voidaan käyttää varkauksien estämiseen . Tätä tarkoitusta varten GPS-järjestelmä on z. B. ajoneuvo yhdistettynä GSM-moduuliin . Ajoneuvovarkauden sattuessa laite lähettää tarkat koordinaatit palveluntarjoajalle. Yhteydessä tietokoneeseen z. B. Vastaava katu ja sijainti voidaan lukea välittömästi Internetin kautta ja poliisi voidaan hälyttää.

Nykyään vertailukelpoisten järjestelmien suuri ero ei ole niinkään tekniikka, vaan vastaava navigointiohjelma ja sen käyttämä data . Reitityksessä ohjelmasta toiseen on edelleen eroja.

Ulkona

GPS-laitteet soveltuvat käytettäväksi polkupyörissä , patikoinnissa (esimerkiksi kompaktina laitteena ranteessa) tai lentokoneessa . Kaupallisesti saatavien laitteiden toimintojen alue riippuu käyttöalueesta ja hinnasta. Jopa yksinkertaisilla laitteilla voidaan nyt näyttää paitsi pituusaste ja leveysaste , myös antaa ohjeita, laskea etäisyydet ja osoittaa nykyinen nopeus . Näyttö voidaan asettaa antamaan suuntasymboli, joka osoittaa käyttäjän määrittelemään suuntaan syöttämällä määränpään koordinaatit ( reittipisteen ). GPS-laitteet ovat edelleen kehittämistä klassinen navigoinnin kanssa kompassi ja kartta. Tätä toimintoa tarvitaan varten geokätköilyyn . Reittipisteiden, reittien ja jälkilokien lisäksi korkealaatuiset ja modernit laitteet voivat myös tallentaa digitaalisia karttoja ja siten näyttää nykyisen sijainnin kartalla. Ulkoalueelle on saatavana topografisia karttoja eri maille mittakaavassa 1: 25 000 GPS: n kanssa käytettäväksi.

Vaikka ulkona olevia GPS-laitteita ei ole ensisijaisesti tarkoitettu tähän, pieniä rannelaitteita voidaan käyttää autoissa tai junassa (ikkunaistuin, mahdollisesti vaihdossa ); sisävastaanotto ei kuitenkaan yleensä ole mahdollista näillä laitteilla.

Vuonna 2018 Baijerissa, Tirolissa ja Sveitsissä kehitetään ja testataan laitteita lehmien sijoittamiseksi laitumille lehmänkellojen korvaamiseksi.

Valokuvaus

GPS-vastaanottimia käytetään valokuvauksessa, samankaltaisia kuin ulkokäyttöön tarkoitetut laitteet . Tallennettaessa nykyiset koordinaatit ( maantieteellinen kuvantaminen , paikkamerkitseminen, georeferointi) sisällytetään kuvan Exif- tietoihin ja tallennetaan kuvan mukana.

Jotkut GPS-vastaanottimet tukevat suunnan (kameran katselusuunnan tallennushetkellä) määrittämistä ja tallentamista. Tällä ei kuitenkaan ole aina järkevää, koska GPS-vastaanotin on mahdollista asentaa esimerkiksi kameran naruun, ei kengän päälle, jos sitä käytetään esimerkiksi salamaan. Tämä tarkoittaa, että suuntaa ei voida osoittaa luotettavasti.

GPS-vastaanoton heikkeneminen, jos näkymä taivaalle ei ole riittävän selkeä, aseta GPS: n tarkkuudelle valokuvissa huomattavia rajoituksia rakennuksista, puista jne. Riippuen. Se, että monet GPS-vastaanottimet käyttävät epäselvissä tapauksissa edelleen viimeistä tunnettua sijaintia, on välttämätöntä olla tietoinen näistä rajaehdoista ja tarvittaessa korjata PC: n EXIF-tiedot jälkikäteen.

Merenkulussa

Laaja valikoima GPS-laitteita on räätälöity merenkulun navigoinnin erityisvaatimusten mukaan. Nykyään GPS on osa aluksen perusvarustusta, yleensä karttaplotterina , jossa GPS: n avulla määritetty aluksen sijainti näytetään reaaliajassa elektronisella merikartalla . Mobiileja GPS-vastaanottimia on ollut käytössä 1980-luvulta lähtien. Navigointiohjelmaa ja GPS-hiirtä voidaan käyttää navigointiin tietokoneella, kannettavalla tietokoneella tai PDA: lla ; Useimmat matkapuhelimet ovat nykyään GPS-yhteensopivia. Integroituja sähköisiä tieto-, navigointi- ja aluksenohjausjärjestelmiä ( ECDIS ) käytetään laajamittaisessa merenkulussa . Merenkulkuun tarkoitetuissa laitteissa on yleensä karttanäyttö ("liikkuva kartta"), jossa on erityiset, elektroniset merikartat salatussa muodossa. OpenSeaMap käyttää ilmaista muotoa. Monet laitteista on rakennettu vedenpitäviksi; Kehittyneemmät kartat mahdollistavat merikarttojen ja muiden tietojen, kuten sääkartan tai tutkanäytön, yhdistetyn näyttämisen. Kun automaattinen tunnistusjärjestelmä (AIS), GPS palvelee paitsi sijainnin määrittämiseksi, mutta myös aika perustaa koordinoimiseksi lähetyssekvenssissä.

Rakennuksissa

Rakennuksissa GPS-vastaanotto on yleensä vähäistä tai jopa mahdotonta. Erityistapauksessa se riippuu paitsi rakennuksessa käytetyistä rakennusmateriaaleista ja niiden vaimennuskäyttäytymisestä, myös sijainnista rakennuksessa. Ikkunan läheisyydessä tai huoneissa, joissa on suuret ikkunat ja selkeä näkymä taivaalle, sijainnin määrittäminen pienemmällä tarkkuudella voi silti olla mahdollista nykyisen satelliitin sijainnin mukaan. Varjostetuissa huoneissa, kuten kellareissa, GPS-vastaanotto on käytännössä aina mahdotonta.

Uudempia vastaanotin piirisarjoja päässä SiRF ( esim. SiRF Star III) tai u-blox (esim. U-blox-5), GPS-vastaanotto on mahdollista joissakin tilanteissa, kuten rakennuksissa, käyttäen korrelaatio -vastaanottimet, jotka ovat voimakkaasti parallelized laitteisto . Sen sijaan, että kokeiltaisiin koodisekvenssien ( CDMA ) korrelaatioita peräkkäin kuten tavanomaisten GPS-vastaanottimien kanssa ja pystyttäisiin määrittämään vain yksi vastaanottopolku, 204 800 korrelaatiovastaanotinta (SiRF Star III) käytetään rinnakkain näiden piirisarjojen kanssa ja arvioidaan samaan aikaan. Tämä tarkoittaa, että monitie-vastaanottoa voidaan vähentää, ja yhdessä HF-tulo-osan lisääntyneen tuloherkkyyden kanssa seinille tai lattialle heijastuvat GPS-radiosignaalit voidaan tietyissä olosuhteissa silti arvioida rakennusten sisällä tai kapeilla kaduilla tiheästi rakennettuina alueilla. GPS-signaalien epäsuora vastaanottaminen heijastusten kautta liittyy kuitenkin tarkkuuden heikkenemiseen, koska signaalilla on tällöin pidempi siirtoaika ja tarkat aikaviitteet eivät enää täsmää. Lisävirhe monireittivastaanotossa voi olla muutama kymmeni metriä.

Epäiltyjä rikollisia koskevissa tutkimuksissa

GPS: n käyttö rikosoikeudellisissa tutkimuksissa on laillista. Euroopan ihmisoikeustuomioistuin hylkäsi 2. syyskuuta 2010 vasemmistolaispuolueen " Imperialististen solujen " (AIZ) entisen jäsenen nostaman kanteen . Euroopan ihmisoikeustuomioistuin on siis vahvistanut liittovaltion perustuslakituomioistuimen arvioinnin , joka antoi päätöksen 12. huhtikuuta 2005 (2 BvR 581/01) ja hylkäsi Bernhard Uzunin valituksen .

Euroopan ihmisoikeustuomioistuin totesi tuomiossaan, että valvonnan pitäisi estää uudet pommi-iskut. "Se palveli kansallisen ja yleisen turvallisuuden , rikosten ehkäisemisen ja uhrien oikeuksien suojelun etuja."

Ajoneuvojen seurannassa sekä viranomaiset että yksityiset tutkijat käyttävät piilotettuja GPS-paikannuslaitteita. Nämä seurantalaitteet ovat hyvin pieniä ja kiinnittyvät magneettisesti ajoneuvon alustaan muutamassa sekunnissa. He työskentelevät viikkoja ilman ulkoista virtalähdettä. Sijaintitiedot lähetetään joko suorana radiona tai tallennetaan.

Muut satelliittinavigointijärjestelmät

Katso myös

kirjallisuus

  • Elliott D.Kaplan (Toim.): GPS : n ymmärtäminen. Periaatteet ja sovellukset. Artech House, Boston 1996, ISBN 0-89006-793-7 .
  • Günter Seeber: Satelliittigeodesia. 2. painos. De Gruyter, Berliini 2003, ISBN 3-11-017549-5 .
  • Guochang Xu: GPS. Teoria, algoritmit ja sovellukset. Springer, Berliini 2003, ISBN 3-540-67812-3 .
  • Rainer Höh: GPS-ulkoilunavigointi. Reise-Know-How-Verlag Rump, Bielefeld 2005, ISBN 3-8317-1116-X .
  • Ralf Schönfeld: GPS-käyttöopas. Monsenstein ja Vannerdat, 2005, ISBN 3-86582-234-7 (Kaksi nidettä, Osa 1: Perusteet, perustoiminnot, navigointi ja suunta, kartat. )
  • Jean-Marie Zogg: GPS ja GNSS: Paikannuksen ja satelliittien navigoinnin perusteet. u-blox, Thalwil 2009 (verkkojulkaisu, PDF, 8 MB)
  • Uli Benker: GPS. Käytännöllinen kirja ja opas GPS-navigointiin ulkokierroksilla. Bruckmann, München 2009, ISBN 978-3-7654-5110-2 .
  • Manfred Bauer: Mittaus ja paikannus satelliiteilla. 6. painos. Wichmann, Berliini 2011, ISBN 978-3-87907-482-2 .
  • Martin Asbeck, Stefan Drüppel, Klaus Skindelies, Markus Stein: Maanmittaus ja geoinformaatio . Erikoiskirja maanmittaajille ja geomatisteille. Toim.: Michael Gärtner. Gärtner, Solingen 2012, ISBN 978-3-00-038273-4 , s. 111-123 .

nettilinkit

Commons : Global Positioning System  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksittäiset todisteet

  1. Globaali paikannusjärjestelmä on täysin toimintakykyinen. Julkaisussa: uscg.gov , materiaalia Yhdysvaltain ilmavoimista . 17. heinäkuuta 1995, käytetty 16. heinäkuuta 2019 .
  2. Carina Homrighausen: GPS-järjestelmä. Teoreettinen lähestymistapa ja lähestymistavat fysiikan oppitunneilla. (PDF, 4MB) 2008, s. 27 , pääsee 6. elokuuta 2019 (Diplomityö, Bielefeldin yliopisto).
  3. gps.gov
  4. Defense.gov DOD ilmoitti siviililiikenteen viestilähetyksen aloittamisesta 25. huhtikuuta 2014 ( Memento 27. huhtikuuta 2014 Internet-arkistossa )
  5. IS-GPS-200 GPS-JULKISEN RAJOITUKSEN HALLINTATYÖRYHMÄN virallinen verkkosivusto ja nykyisen version viiteasiakirja IS-GPS-200 .
  6. Täysin riippuvainen. Julkaisussa: aargauerzeitung.ch. 13. elokuuta 2015, käytetty 13. elokuuta 2015 .
  7. Globaali paikannusjärjestelmä. Julkaisussa: decodesystems.com. Decode Systems, käytetty 13. tammikuuta 2017.
  8. GPS-historia vuodesta 1973 julkaisussa: kowoma.de.
  9. ^ Ron White, Tim Downs: Kuinka globaalit paikannusjärjestelmät toimivat. Julkaisussa: pcmag.com. 8. heinäkuuta 2008, käytetty 13. tammikuuta 2017.
  10. a b Gunter Krebs: GPS (Navstar). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 8. maaliskuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  11. B a b Gunter Krebs: GPS-2A (Navstar-2A). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 8. maaliskuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  12. a b Gunter Krebs: GPS-2F (Navstar-2F). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 10. joulukuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  13. Tiedot ensimmäiseltä viikolta ilman valikoivaa saatavuutta. Avaruuspohjaisen paikannuksen, navigoinnin ja ajoituksen kansallinen koordinointitoimisto, 17. helmikuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  14. ^ A b Justin Ray: Ensiluokkainen satelliitti GPS: lle, joka on avattu avaruuteen. Avaruuslento nyt, 28. toukokuuta 2010, käyty 28. toukokuuta 2010 .
  15. Jane's Defense Weekly , 21. toukokuuta 2008, s.10.
  16. Yhdysvaltain ilmavoimien palkinnot Lockheed Martin -tiimiltä 1,4 miljardin dollarin sopimus GPS III -avaruusjärjestelmän rakentamisesta. (Ei enää saatavilla verkossa.) Lockheed Martin, 15. toukokuuta 2008, arkistoitu alkuperäisestä 17. tammikuuta 2012 ; luettu 28. joulukuuta 2012 .
  17. Un Gunter Krebs: GPS-3 (Navstar-3). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 22. huhtikuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  18. PLC Performance Standard. Haettu 8. tammikuuta 2019 .
  19. Yhdysvaltain merivoimien observatorio: GPS-KONSERNITILAN TILA. Käytetty 30. joulukuuta 2018 .
  20. Yhdysvaltain merivoimien observatorio: BLOCK II -SATELLIITTIEDOT. Käytetty 30. joulukuuta 2018 .
  21. Yhdysvaltain rannikkovartiosto: GPS-KONSERNITILA. Käytetty 7. heinäkuuta 2020 .
  22. GPS-tähdistö . Yhdysvaltain sisäisen turvallisuuden ministeriön navigointikeskus, käyty 30. tammikuuta 2021.
  23. Gunter Krebs: GPS-2R (Navstar-2R). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 22. huhtikuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  24. Justin Ray: Bittersweet-julkaisu päättää useita historian lukuja. Avaruuslento nyt, 17. elokuuta 2009, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  25. Gunter Krebs: GPS-2RM (Navstar-2RM). Julkaisussa: skyrocket.de. Gunterin avaruussivu, 22. huhtikuuta 2012, käyty 28. joulukuuta 2012 .
  26. SpaceX sulkee vuoden onnistuneella GPS-satelliittilähetyksellä. 23. joulukuuta 2018, käytetty 28. joulukuuta 2018 .
  27. a b GPS-3 (Navstar-3) Gunterin avaruussivulla
  28. a b c AF Ilmoittaa GPS III -seurantasopimuksen valinnan . Ilmavoimien julkisten asioiden sihteeri 14. syyskuuta 2018.
  29. GPS SPS Performance DOD 09/2008, s.22 (PDF; 1,7 Mt).
  30. GPS PPS Performance DOD 02/2007, s.22 (PDF; 1,9 Mt).
  31. J.-F. Pascual-Sánches: Relatiivisuuden esittely globaaleissa satelliittinavigointijärjestelmissä . Julkaisussa: Annals of Physics . nauha 16 , ei. 4 . Wiley-VCH, 2007, ISSN  0003-3804 , s. 258273 , doi : 10.1002 / andp.200610229 (englanti).
  32. Martin Asbeck, Stefan Drüppel, Klaus Skindelies, Markus Stein: Mittaus ja geoinformaatio . Erikoiskirja maanmittaajille ja geomatisteille. Toim.: Michael Gärtner. Gärtner, Solingen 2012, ISBN 978-3-00-038273-4 , s. 114-115 .
  33. Valikoiva saatavuus. Julkaisussa: GPS.gov. Haettu 13. tammikuuta 2017.
  34. Liittovaltion tuomioistuin: Henkilöiden tarkkailu ajoneuvojen GPS-vastaanottimien avulla on yleensä rikos. Liittovaltion tuomioistuimen lehdistötiedote nro 96/13. Julkaisussa: juris.bundesgerichtshof.de. Liittovaltion tuomioistuin, 4. kesäkuuta 2013, käyty 4. kesäkuuta 2013 .
  35. Bevis, M. et ai. (2019). Jäämassan muutosten nopeuttaminen Grönlannissa ja jääpeitteen herkkyys ilmakehän pakotuksille. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut . https://doi.org/10.1073/pnas.1806562116
  36. GPS-RaceMap 2010. (Ei enää saatavana verkossa.) Julkaisussa: 100km-duathlon.de. Kestävyysurheiluliitto Dresden e. V., arkistoitu alkuperäisestä 18. huhtikuuta 2012 ; Haettu 28. joulukuuta 2012 .
  37. Elektroniset lehmänkellot Tirolissa ja Baijerissa orf.at- testissä , 14. heinäkuuta 2018, käyty 14. heinäkuuta 2018.
  38. commons: Commons: Georeferencing Wikimedia Commonsissa on myös georeferoituja valokuvia.
  39. periaatteet tuomion toisen senaatin 12. huhtikuuta 2005-2 BvR 581/01 - ( Memento of 12 tammikuu 2012 on Internet Archive )
  40. Eurooppalaiset tuomarit hyväksyvät salaisen GPS-seurannan. Julkaisussa: spiegel.de. Spiegel Online, 2. syyskuuta 2010, käytetty 28. joulukuuta 2012 .

Opiniones de nuestros usuarios

Margit Keskinen

Vihdoinkin! Nykyään näyttää siltä, että jos he eivät kirjoita sinulle kymmenentuhannen sanan artikkeleita, he eivät ole tyytyväisiä. Hyvät sisällöntuottajat, tämä ON hyvä artikkeli aiheesta Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS

Aleksi Halonen

Isäni haastoi minut tekemään kotitehtäväni käyttämättä lainkaan Wikipediaa, ja sanoin hänelle, että voin tehdä sen etsimällä monilta muilta sivustoilta. Isäni haastoi minut tekemään kotitehtäväni käyttämättä lainkaan Wikipediaa. Onneksi löysin tämän verkkosivuston ja tämä artikkeli Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS auttoi minua saamaan kotitehtäväni valmiiksi. Olin vähällä mennä Wikipediaan, koska en löytänyt mitään Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPSsta, mutta onneksi löysin sen täältä, koska sitten isäni tarkisti selaushistoriani nähdäkseen, missä olin käynyt. Voitko kuvitella, jos pääsisin Wikipediaan? Onneksi löysin tämän verkkosivuston ja artikkelin Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPSsta täältä. Siksi annan teille viisi tähteä

Rasmus Niemelä

Vihdoinkin artikkeli aiheesta _muuttuja, joka on helppolukuinen., Kiitos tästä kirjoituksesta aiheesta _muuttuja