Sisteme GNSS

Sisteme GNSS

Determinarea poziţiei se referă la obţinerea în urma unor observaţii (măsurători) satelitare efectuate în puncte de interes, a coordonatelor (absolute sau relative) acestor puncte într-un sistem de referinţă bine precizat. Observaţiile satelitare constau în diverse tipuri de măsurători efectuate între receptorul satelitar aflat la sol sau în apropierea acestuia şi unul sau mai mulţi sateliţi ce evoluează pe orbite circumterestre.

Metodele de determinarea a poziţiei se bazează pe observaţii efectuate utilizând semnale satelitare difuzate în domeniul microundelor. Fluxul de emisie al semnalului satelitar este de regulă continuu sau poate fi prin impulsuri la intervale regulate de timp. Recepţia acestor semnale se face în mod similar.
Sateliţii au un rol activ difuzând semnale care sunt recepţionate de către instrumente (receptoare) specializate care decodifică acest semnal. După decodificarea semnalului din acesta sunt extrase informaţiile necesare determinării poziţiei receptorului.
Sistemele Satelitare de Navigaţie Globală (GNSS) sunt sisteme care permit determinarea cu precizie ridicată a poziţiei într-un sistem de referinţă geocentric, în orice punct situat pe suprafaţa terestră, în apropierea sau exteriorul acesteia, folosind sateliţi artificiali ai Pământului.

În momentul de faţă cele mai cunoscute sisteme GNSS sunt sistemele NAVSTAR-GPS (SUA), GLONASS (Rusia), Galileo (Uniunea Europeană), BeiDou (China), NavIC (India) şi QZSS (Japonia). Între aceste sisteme GNSS nu există mari diferenţe în ceea ce priveşte principiile de funcţionare şi tehnologia utilizată. Fiecare sistem include trei segmente: segmentul spaţial (sateliţii), segmentul de control (staţii de monitorizare şi control) şi segmentul utilizatorilor. Sateliţii GNSS transmit utilizatorilor informaţii de timp, informaţii de navigaţie şi mesaje de stare ale sistemului. Segmentul de control este responsabil cu menţinerea în funcţiune a constelaţiei de sateliţi, a sistemului de timp ataşat şi determinarea orbitelor sateliţilor.

NAVigation Satellites with Time And Ranging – Global Positioning System (NAVSTAR – GPS)

Segmentul spaţial GPS cuprinde un număr de 32 de sateliţi dispuşi pe 6 plane orbitale înclinate la 55° la o altitudine de 20230 km. Perioada de revoluţie a sateliţilor este de 11 ore şi 56 de minute. O constelaţie satelitară identică poate fi observată după o zi siderală cu 4 minute mai devreme. Constelaţia GPS este compusă din sateliţii GPS Block IIR - Replacement (înlocuiesc sateliţii GPS Block II/IIA din 1997), GPS Block IIR – M (Modernizat - introducerea unui nou semnal militar - cod M, pe ambele unde purtătoare şi a codului C/A pe a doua undă purtătoare denumit L2C), GPS Block IIF- Fallow On (introducerea unui nou semnal pe o a treia frecvenţă, L5) şi GPS Block III (un nou semnal civil , codul C/A pe unda purtătoare L1). Precizia de poziţionare pentru segmentul civil a crescut de la aproximativ 100m până la 13 m prin suspendarea tehnicii SA (Selective Availability). Progrese majore se aşteaptă prin modernizarea segmentului spaţial (a treia unda purtătoare L5, codul C/A pe unda purtătoare L2 ş.a.). Sistemul de referinţă utilizat este WGS84 (World Geodetic System 1984).

GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema - GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS)

Segmentul spaţial GLONASS cuprinde un număr de 24 de sateliţi dispuşi pe 3 plane orbitale înclinate la 64,8° la o altitudine de 19100 km. Perioada de revoluţie a sateliţilor este de 11 ore şi 16 minute. Din cei 24 de sateliţi proiectaţi momentan funcţionează un număr de 16 sateliţi. Fiecare satelit are implementat un ceas atomic care generează o frecvenţă din care sunt formate cele două unde purtătoare. Semnalele transmise sunt similare sistemului GPS , inclusiv codul C/A pe purtătoarea L2. Nivelul de precizie al sistemului rusesc GLONASS este comparabil cu cel al sistemului NAVSTAR-GPS. În România sistemul GLONASS poate fi utilzat, el completând constelaţia sistemului GPS. Sistemul de referinţă utilizat este PZ90.

Galileo

Uniunea Europeana (UE) şi Agenţia Spaţială Europeană (European Space Agency) au dezvoltat sistemul european GNSS, denumit Galileo. Galileo are 22 de sateliţi operaţionali pe 3 plane orbitale înclinate la 56°. Acest sistem a fost lansat în 2011, devenind operaţional din 2016 şi fiind completat în 2020.
GALILEO este interoperabil cu NAVSTAR-GPS şi GLONASS. Sistemul de referinţă şi coordonate utilizat este de tip ETRS (European Terrestrial Reference System). ROMPOS® utilizează pentru poziţionare sistemele globale NAVSTAR-GPS, GLONASS si Galileo.

Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)

Segmentul spaţial japonez QZSS se bazează pe sistemul american GPS şi este de fapt o extindere a acestuia cu scopul îmbunătăţirii preciziei, concentrându-se asupra Japoniei. Acesta este format din 4 sateliţi şi este funcţional din 2018. Independenţa sistemului japonez faţă de cel american este programată pentru anul 2023, şi va fi compus din 7 sateliţi.

Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS)

Segmentul spaţial NavIC (Navigation with Indian Constellation) cuprinde 8 sateliţi şi are ca obiectiv pe termen lung extinderea către o versiune globală. Faţă de sistemul GPS care se bazează pe modelul atmosferic pentru a evalua eroarea de frecvență și trebuie să actualizeze acest model din când în când pentru a evalua eroarea exactă, în cazul Indiei, întârzierea efectivă este evaluată prin măsurarea diferenței de întârziere a frecvenței duble (benzile S și L). Prin urmare, NavIC nu depinde de nici un model pentru a găsi eroarea de frecvență și este mai precis decât GPS.

BeiDou Navigation Satellite System (BDS)

Segmentul spaţial chinez BDS are 35 de sateliţi operaţionali, şi a fost lansat în 2000. Spre deosebire de GPS, GLONASS şi Galileo, care utilizează sateliți pe orbita medie a pământului, BeiDou-1 a folosit iniţial sateliți pe orbită geostaționară. Acest lucru înseamna că sistemul nu necesita o constelație mare de sateliți, dar limita acoperirea la zonele de pe pământ unde sateliții erau vizibili. Noul sistem BeiDou-2 este o constelaţie formată din 35 de sateliţi şi oferă acoperire completă pentru întreaga planetă.

Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite (DORIS) este un sistem francez de navigaţie de precizie. Spre deosebire de alte sisteme GNSS, acesta se bazează pe stații statice de emisie din întreaga lume, receptoarele fiind localizate pe sateliți, pentru a determina cu precizie poziția lor orbitală.

Abonare newsletter

Căutare

Contact

  • Program L-J : 8:00-16:30; V: 8:00-14:00
  • Bd.Expozitiei, nr.1A, Sector 1, Bucuresti
  • +40 21 224 39 67
  • +40 758 071 894
  • office@rompos.ro
  • Contact Rapid