1.Wyjaśnij IGS

Międzynarodową Służbę GNSS (IGS - ang. International GNSS Service). Jej

głównym zadaniem jest wsparcie badań naukowych, działalności edukacyjnej

i innej poprzez dostarczanie środowisku międzynarodowemu produktów GNSS

o wysokiej precyzji.

2.Budowa systemu GPS, poszczególne segmenty

-zegar (wykorzystujący oscylator kwarcowy) stanowiący wzorzec czasu i częstotliwości
-generator ciągów losowych, którymi modulowane są sygnały nadawane przez GPS
- antena
- źródło zasilania
- nośnik danych
- interface użytkownika

Segment satelitarny (kosmiczny) jest konstelacją składającą się z co najmniej 24 satelitów (obecnie 32). Każdy z satelitów transmituje informację czasową oraz dane nawigacyjne. Satelity rozmieszczone są na 6 orbitach nachylonych pod kątem 55⁰ do równika, na wysokości około 20200km.
Segment nadzoru składa się z:
- Głównej stacji analizująca stan techniczny satelitów i decydująca o koniecznych korektach,
- bezzałogowych stacji śledzących, które stale mierzą pseudodległości, fazy nośne i gromadzą depesze nawigacyjne satelitów, (obserwacje satelitów, tworzenie skali czasu, kontrola efemeryd).
- stacje korygujące przesyłające dane aktualizujące pamięć satelitów, synchronizujące czas zegara satelity i inne komendy dotyczące ich funkcjonowania. (Anteny nadawcze- przesyłanie danych na satelitę.
Segment użytkowników składa się z różnorodnych odbiorników służących do odbioru oraz przetwarzania sygnału i dekodowania informacji satelitarnej. Zastosowania nawigacyjne, geodezyjne, transfer czasu.

3.Wyjaśnij szczegółowo: pseudoodległość

Pomiar pseudoodległości polega na wyznaczeniu w odbiorniku satelitarnym GPS podziału czasowego między momentem odbioru sygnału t_u a momentem transmisji sygnału z satelity t_s. W momencie zidentyfikowania satelity i jego numeru PRN rozpoczyna się generowanie takiego samego kodu PRN. W następnej kolejności replika kodu jest przesuwana aż do mamentu maksymalnej korelacji z kodem PRN danego satelity. Wzór: ρ=c*∆t_p= c*(t_u-t_s)

R= c*∆t_p = c*(∆t_wu - ∆t_ws - ∆t_su)

ρ prawdziwa odległość, odległość topocentryczna

t_s moment wysłania sygnału przez nadajnik,

t_u moment w którym powinien być odebrany sygnał przy braku opóżnienia ∆t_su

∆t_ws odchyłka wzorca nadajnika satelity

∆t_wu odchyłka wzorca odbiornika użytkownika

R pseudoodległlość

4.Wymienić obserwacje rejestrowane przez odbiornik dwuczęstotliwościowy z kodem P.

Kod precyzyjny P (Precision/Protected), zarezerwowany dla celów

militarnych USA i innych upoważnionych odbiorców, moduluje obie

częstotliwości L1 i L2.

5. Pełne równanie obserwacji kodowych w postaci liniowej (opisać poszczególne elementy)

P  ρ^s_  (dt^s  dt_k )c  I^s_k T^s_k M_k  SA

ρ^s_  odległość topocentryczna między satelitą a odbiornikiem

dt_k - poprawka chodu zegara odbiornika

dt^s - poprawka chodu zegara satelity

I^s_k - poprawka jonosferyczna

T^s_k - poprawka troposferyczna

d_k, d^s - poprawki opóźnienia propagacji sygnału ze względu na oprogramowanie odbiornika i oprogramowanie satelity

  błedy przypadkowe pomiaru ( szumy odbiornika)

6.Prawa Keplera

Trzy prawa Keplera opisują ruch planet dookoła słońca.

Pierwsze prawo Keplera-orbita każdej planety jest elipsą, przy czym Słońce znajduje się zawsze w jednym z ognisk orbity.

Drugie prawo Keplera-prędkość polowa każdej planety jest stała,co oznacza, że wektor położenia planety zakreśla w jednakowych interwałach czasu równe pola.

Trzecie prawo Keplera-stosunek kwadratu okresu T obiegu planety dookoła Słońca do sześcianu średniej odległości R od niego jest dla wszystkich planet Układu Słonecznego stały:

T2/R3=const.

7.Jakie podstawowe częstotliwości transmituje satelita systemu GPS. Wymienić i podać wartości

Satelita GPS ciągle transmituje kodowane fazowo sygnały na 2 częstotliwościach fal radiowych L1 i L2 będących wielokrotnościami częstotliwości podstawowych
L1 = 154•f0 = 1575,42 MHz
L2 = 120•f0 = 1227,60 MHz

8.Wyjaśnij: ambiquity

Jest to tzw. nieoznaczoność fazy fali nośnej N. Nieznana liczba początkowych pełnych cykli fali nośnej N.

9. Wyjaśnić zaznaczone obserwacje z pliku Rinex

10. Ile czasu zajmuje satelicie okrążenie Ziemi?

24h

11. Jaki wpływ na dokładność wyznaczenia pseudoodległości w GPS może mieć Selective Availability?

Wpływ zakłóceń SA dla pozycji wyznaczanej przez odbiornik w trybie Stand Alone może wynosić do 100 m w płaszczyźnie poziomej i do 156 w pionowej. Decyzją Prezydenta Stanów Zjednoczonych, SA zostało wyłączone z dniem 2 maja 2000 r. Dzięki tej decyzji możemy uzyskiwaćDokładności wyznaczenia pozycji autonomicznej za pomocą odbiorników nawigacyjnych rzędu 10 m dla współrzędnych poziomych oraz 15 m dla wysokości.

12. Wyjaśnij SPS

SPS - Standard Positioning Service jest to pozycjonowanie dokładności, które jest dostępne na podstawie pomiarów GPS jednej częstotliwości L1 C / A kodu.

13. ASG-EUPOS - opisz

ASG-EUPOS (Aktywna Sieć Geodezyjna EUPOS) - sieć składająca się z 98 stacji permanentnych, zlokalizowanych w instytucjach naukowych oraz w Ośrodkach Dokumentacji Geodezyjno-Kartograficznych na obszarze Polski, ze średnią wzajemną odległością 70 km.

System służy do generowania i wysyłania do odbiorców poprawionego sygnału GNSS (czyli GPS i GLONASS), dzięki czemu można znacznie zwiększyć dokładność lokalizacji punktu na powierzchni ziemi za pomocą urządzeń GPS.

14. Jakie informacje zawiera nazwa pliku obserwacji odbiornika Ashtech

15. Pełne równanie obserwacji fazowych w postaci liniowej (opisać poszczególne elementy)

^s_ (t) ^s (t) _k (t)  N 

_k (t) - faza sygnału satelitarnego generowana przez

odbiornik k,

^s (t) - faza sygnału satelitarnego odebrana z satelity s,

N- nieznana liczba pełnych okresów fali nośnej w

pierwszej epoce czasu tzw. nieoznaczoność fazy fali

nośnej (ambiguity),

- szum przypadkowy pomiaru fazy fali nośnej.

16. Refrakcja jonosferyczna, troposferyczna, inne błędy.

-Refrakcja jonosferyczna
Obecność swobodnych elektronów w jonosferze zmienia kierunek i prędkość propagacji sygnału satelitarnego GPS. Zależy od stanu aktywności jonosfery, może wynosić od kilku metrów do 10-20 w czasie jej silnej aktywności
- Refrakcja troposferyczna
Na zniekształcenie pomiaru odległości do satelity wpływają zmiany prędkości rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w troposferze na skutek zmian gęstości powietrza, wilgotności, temperatury i ciśnienia. Wpływ na błędy pseudodległości wynoszą 2m dla satelity w zenicie i aż 20 -25 dla satelity o wys. horyz. 5º. Błędy refrakcji troposferycznej można wyeliminować do 90% w pomiarach GPS używając modelu uwzględniającego wysokość elewacji satelity.
-Multipath (wielotorowość)
Ma miejsce wtedy, gdy do anteny odbiornika docierają nie tylko sygnały bezpośrednio (najkrótszą drogą) lecz także odbite od obiektów będących w pobliżu anteny. Błąd pomiaru pseudodległości w granicach 10 do 20 m, a w pewnych przypadkach, wśród wysokich budynków nawet do 100m.
Wpływ efektu multipath można określić z pewnym przybliżeniem wykorzystując 2-częstotliwoścowe obserwacje kodowe i fazowe lub stosując specjalne anten, które niwelują efekt odbić sygnałów.
-SA - patrz niżej

17. Z czym związana jest ilość swobodnych elektronów TEC?

Opóźnienie sygnału w jonosferze jest wprost proporcjonalne do liczby swobodnych elektronów TEC oraz odwrotnie proporcjonalne do kwadratu częstotliwości fali nośnej:

Δt=(40,3/cf²)TEC

Gdzie:

c oznacza prędkość światła w próżni,

f częstotliwość sygnału.

18. Jakie błędy eliminuje technika DGPS?

-wpływ jonosfery i troposfery na propagację sygnału radiowego
- błędy zegara satelity
- błędy efemerydalne
- SA

19. Czym się różni odbiornik nawigacyjny od odbiornika geodezyjnego?

20.Wyjaśnij i opisz: SA

W celu ograniczenia pełnego wykorzystania możliwości systemu GPS przez zwykłych użytkowników, Departament Obrony Stanów Zjednoczonych celowo wprowadził pewne zakłócenia na sygnały wysyłane przez satelity. Pierwszy z nich to tzw. ograniczony dostęp, SA

(Selective Availability). Są to zaburzenia wartości parametrów orbit satelitów oraz zakłócenia w informacji o częstotliwości zegarów. Wpływ zakłóceń SA dla pozycji wyznaczanej przez odbiornik w trybie Stand Alone może wynosić do 100 m w płaszczyźnie poziomej i do 156 w

pionowej. Decyzją Prezydenta Stanów Zjednoczonych, SA zostało wyłączone z dniem 2 maja 2000 r. Dzięki tej decyzji możemy uzyskiwać dokładności wyznaczenia pozycji autonomicznej za pomocą odbiorników nawigacyjnych rzędu 10 m dla współrzędnych poziomych

oraz 15 m dla wysokości.

21.Wyjaśnij RRC.

Stacja referencyjna DGPS, oprócz podstawowej wartości poprawki różnicowej PRC (Pseudo Range Correction), wysyła także szybkość zmian tej poprawki RRC (Rate of PseudoRange Correction).

---