background image

Kartografia 

Kartografia –

– wykład

wykład

GLOBAL POSITIONING SYSTEM 

GLOBAL POSITIONING SYSTEM 

GLOBAL POSITIONING SYSTEM 

GLOBAL POSITIONING SYSTEM 

GPS

GPS

background image

Systemy nawigacji satelitarnej 

Systemy nawigacji satelitarnej –

historia (pocz

ą

tki)

historia (pocz

ą

tki)

1957 – Sputnik – (ZSRR) „towarzysz 

podróŜy”, pierwszy sztuczny satelita 
Ziemi

Ziemi

1958 – Explorer I – (USA) pierwszy 

amerykański satelita w kosmosie

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej



1973 – NAVSTAR GPS – (USA) 
Departament Obrony podejmuje 
decyzje o połączeniu programów 
militarnych US Navy –
TIMACTION oraz US Air Force –

TIMACTION oraz US Air Force –
621B w celu stworzenia 
NAVSTAR GPS



1978 – NAVSTAR GPS – (USA) 
wystrzelenie pierwszego satelity 
bloku I

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

1994 – NAVSTAR GPS –

(USA) osiągnięcie pełnej 
zdolności operacyjnej

2000 – NAVSTAR GPS –

2000 – NAVSTAR GPS –

(USA) wyłączenie zakłócania

sygnałów GPS (SA)

SA 

SA -- Selective Availability

Selective Availability 

– od roku 1996 

od roku 1996 

do 1 maja 2000 zakłócenie polegające na celowym 

do 1 maja 2000 zakłócenie polegające na celowym 
obniŜeniu dokładności GPS, wyznaczenie połoŜenia 

obniŜeniu dokładności GPS, wyznaczenie połoŜenia 
do 100m

do 100m

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

NAVSTAR GPS dziś:



24 h, ogólnoświatowy zasięg



duŜa dokładność, określenie 
pozycji 3D

pozycji 3D



określenie prędkości 
poruszania się obiektu 



określenie dokładnego czasu



jednolity układ współrzędnych 
dla całego świata WGS 84

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

1982 – GLONASS (Globalnaja 

Nawigacjonnaja Satelitarnaja Sistiema) 
– 
(ZSRR) wystrzelenie pierwszych trzech 
satelitów

Docelowa konfiguracja systemu GLONASS:

24 orbitujące satelity
3 kołowe płaszczyzny orbitalne,       

wysokość 19,100 km, nachylenie 64.80

Pełna zdolność operacyjna przewidywana 

na 1987

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

GLONASS – status konstelacji  

17 kwiecień 2007:



11 sprawnych satelitów na trzech 
orbitach

orbitach

System nie osiągnął pełnej 

zdolności operacyjnej

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

W latach osiemdziesiątych zrodził się pomysł 

budowy w Europie systemu nawigacyjnego. 

Główną przyczyną był brak zaufania do istniejących 

systemów, które mogły być w kaŜdej chwili 

wyłączone lub zakłócone przez ich właścicieli -

Departament Obrony 

USA

i Ministerstwo Obrony 

ZSRR

(później Rosji) oraz ograniczona 

Departament Obrony 

USA

i Ministerstwo Obrony 

ZSRR

(później Rosji) oraz ograniczona 

dokładność tych systemów

Ma on być równowaŜną alternatywą dla 

amerykańskiego systemu 

NAVSTAR

i rosyjskiego 

GLONASS

, lecz w przeciwieństwie do nich będzie

kontrolowany przez instytucje cywilne.

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

2005 – Galileo – (UE) planowane wystrzelenie 

pierwszego satelity

2008 – Galileo – (UE) planowane uruchomienie 

systemu (przesunięte na 2013 rok)

background image

Systemy nawigacji satelitarnej

Systemy nawigacji satelitarnej

Docelowo – segment globalny:



30 satelitów na trzech orbitach 

(w tym 3 zapasowe)



2 centra kontrolne, zlokalizowane na 

terenie Europy (GALILEO Control Centers)

terenie Europy (GALILEO Control Centers)



Światowa sieć stacji Up-link – transfer 

danych do i od satelitów



Stacje nadzoru – rozmieszczone na całym 

globie, monitorują jakość sygnału do GCC 

(integracja informacji)

background image

GPS

GPS --

ISTOTA SYSTEMU

ISTOTA SYSTEMU

GPS

GPS (Global Positioning System) słuŜy do 

(Global Positioning System) słuŜy do 

określania połoŜenia przestrzennego 

określania połoŜenia przestrzennego 
obiektów w oparciu o pomiar odległości od 

obiektów w oparciu o pomiar odległości od 
satelitów 

satelitów (SVs 

(SVs –

– S[pace]V[ehicle]s)

S[pace]V[ehicle]s)

Navstar

Navstar, których połoŜenie w danym 

, których połoŜenie w danym 

Navstar

Navstar, których połoŜenie w danym 

, których połoŜenie w danym 

momencie czasu jest bardzo dokładnie 

momencie czasu jest bardzo dokładnie 
określone. Jest to przestrzenne wcięcie 

określone. Jest to przestrzenne wcięcie 
wstecz, do czego potrzebne są min. 3 

wstecz, do czego potrzebne są min. 3 
odległości do 3 równomiernie rozłoŜonych 

odległości do 3 równomiernie rozłoŜonych 
satelitów, które nie mogą być w linii.

satelitów, które nie mogą być w linii.

background image

GPS

GPS --

ISTOTA SYSTEMU

ISTOTA SYSTEMU

Miarą odległości jest czas wędrówki sygnału 

Miarą odległości jest czas wędrówki sygnału 

radiowego satelitów na Ziemię. Satelity 

radiowego satelitów na Ziemię. Satelity 

(orbita na wysokości 20200 km) mają po 

(orbita na wysokości 20200 km) mają po 

dwa zegary atomowe na pokładzie, 

dwa zegary atomowe na pokładzie, 

natomiast odbiorniki tylko zwykłe kwarcowe.

natomiast odbiorniki tylko zwykłe kwarcowe.





czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s

czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s

czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s

czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s





błąd pomiaru czasu rzędu1/1000 000 s x 300 

błąd pomiaru czasu rzędu1/1000 000 s x 300 

000 km/s daje juŜ błąd odległości 300 m!

000 km/s daje juŜ błąd odległości 300 m!





osiągana obecnie dokładność pomiaru bez 

osiągana obecnie dokładność pomiaru bez 

dodatkowych korekcji wynosi kilka metrów

dodatkowych korekcji wynosi kilka metrów

W praktyce tego czasu nie da się zmierzyć.

W praktyce tego czasu nie da się zmierzyć.
Wylicza się go jako poprawkę, do czego jest 

Wylicza się go jako poprawkę, do czego jest 

potrzebny sygnał od 4 satelity

potrzebny sygnał od 4 satelity

background image

Satelitarny system wyznaczania 

Satelitarny system wyznaczania 

pozycji na powierzchni Ziemi

pozycji na powierzchni Ziemi

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

Do pomiaru wykorzystuje się fale 

Do pomiaru wykorzystuje się fale 

radiowe emitowane przez satelity 

radiowe emitowane przez satelity 
z orbity o promieniu 20200 km 

z orbity o promieniu 20200 km 
na 2 bardzo wysokich częstotliwościach 

na 2 bardzo wysokich częstotliwościach 
L1 i L2

L1 i L2 (obie powyŜej 1 GHz). 

(obie powyŜej 1 GHz). 

L1 i L2

L1 i L2 (obie powyŜej 1 GHz). 

(obie powyŜej 1 GHz). 

Na powierzchni Ziemi fale te są bardzo 

Na powierzchni Ziemi fale te są bardzo 
słabe, nawet 30x słabsze od szumu 

słabe, nawet 30x słabsze od szumu 
odbiorników starszych typów. Gęste 

odbiorników starszych typów. Gęste 
listowie utrudnia ich odbiór nie mówiąc 

listowie utrudnia ich odbiór nie mówiąc 
o solidniejszych przeszkodach 

o solidniejszych przeszkodach 
terenowych.

terenowych.

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

Fala L1

Fala L1 jest rozpraszana kodami: 

jest rozpraszana kodami: C/A

C/A

(cywilnym kodem szerokiego dostepu 

(cywilnym kodem szerokiego dostepu 
czyli 

czyli Coarse Availability

Coarse Availability) i 

) i P

P

(precezyjnym kodem wojskowym 

(precezyjnym kodem wojskowym 

(precezyjnym kodem wojskowym 

(precezyjnym kodem wojskowym 
Precision Code

Precision Code) często dodatkowo 

) często dodatkowo 

szyfrowanym do postaci oznaczanej 

szyfrowanym do postaci oznaczanej Y

Y

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

Fala L2

Fala L2 jest rozpraszana kodem 

jest rozpraszana kodem P

P

(ewent. Y). Dopiero tak 

(ewent. Y). Dopiero tak 
spreparowana fala nośna (

spreparowana fala nośna (carrier

carrier

jest modulowana depeszą 

jest modulowana depeszą 

jest modulowana depeszą 

jest modulowana depeszą 
nawigacyjną i wysyłana. PRN często 

nawigacyjną i wysyłana. PRN często 
funkcjonuje zamiast numeru satelity 

funkcjonuje zamiast numeru satelity 
w nadawanych z kosmosu 

w nadawanych z kosmosu 
komunikatach i przetwarzających 

komunikatach i przetwarzających 
je programach.

je programach.

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

Aby moŜna było je odczytać 

Aby moŜna było je odczytać 

wykorzystuje się specjalną 

wykorzystuje się specjalną 
technologię, której istotę stanowi 

technologię, której istotę stanowi 
tzw. rozpraszanie fali kodem 

tzw. rozpraszanie fali kodem 

tzw. rozpraszanie fali kodem 

tzw. rozpraszanie fali kodem 
pseudolosowym 

pseudolosowym 
((PRN

PRN 

– Pseudo Random Noise

Pseudo Random Noise). 

). 

background image

GPS

GPS 

STOSOWANE UKŁADY ODNIESIENIA 

STOSOWANE UKŁADY ODNIESIENIA 

I UKŁADY WSPÓŁRZ

Ę

DNYCH

I UKŁADY WSPÓŁRZ

Ę

DNYCH

Wszystkie podstawowe obliczenia wykonuje się 

Wszystkie podstawowe obliczenia wykonuje się 

geocentrycznym układzie 

geocentrycznym układzie 

ortogonalnym XYZ   

ortogonalnym XYZ   

(ORTOKARTEZJAŃSKIM)

(ORTOKARTEZJAŃSKIM)

Układ ortokartezjański

Układ ortokartezjański 

– od poprzednio 

od poprzednio 

Układ ortokartezjański

Układ ortokartezjański 

– od poprzednio 

od poprzednio 

stosowanych w geodezji układów odniesienia 

stosowanych w geodezji układów odniesienia 
róŜni się zwłaszcza punktem zaczepienia w 

róŜni się zwłaszcza punktem zaczepienia w 
środku masy a nie w środku geometrycznym 

środku masy a nie w środku geometrycznym 
(będącym środkiem elipsoidy będącej akurat 

(będącym środkiem elipsoidy będącej akurat 
w uŜyciu). Nieco inne są teŜ parametry 

w uŜyciu). Nieco inne są teŜ parametry 
geometryczne, jak spłaszczenie elipsoidy i 

geometryczne, jak spłaszczenie elipsoidy i 
długość półosi. 

długość półosi. 

background image

Parametry elipsoid aproksymuj

ą

cych 

Parametry elipsoid aproksymuj

ą

cych 

brył

ę

 Ziemi

brył

ę

 Ziemi

Autor elipsoidy

Autor elipsoidy

Data 

Data 

obliczenia

obliczenia

DuŜa 

DuŜa 

półoś 

półoś 

w [m]

w [m]

Mała 

Mała 

półoś 

półoś 

w [m]

w [m]

Spłaszczenie 

Spłaszczenie 

(a

(a--b)/a

b)/a

J.B. Delambre

J.B. Delambre

1800

1800

6 375 653

6 375 653 6 356 564

6 356 564

1:334,0

1:334,0

F.W. Bessel

F.W. Bessel

1841

1841

6 377 397

6 377 397 6 356 079

6 356 079

1:299,2

1:299,2

F.W. Bessel

F.W. Bessel

1841

1841

6 377 397

6 377 397 6 356 079

6 356 079

1:299,2

1:299,2

A.R. Clarke 

A.R. Clarke 

1880

1880

6 378 249

6 378 249 6 356 515

6 356 515

1:293,5

1:293,5

J.F. Hayford

J.F. Hayford

1909

1909

6 378 388

6 378 388 6 356 912

6 356 912

1:297,0

1:297,0

F.N. Krasowski

F.N. Krasowski

1940

1940

6 378 245 

6 378 245  6 356 868

6 356 868

1:298,3

1:298,3

Międzynarodowa 

Międzynarodowa 

Unia  Geodezji i 

Unia  Geodezji i 

Geofizyki

Geofizyki

1979

1979

6 378 137

6 378 137 6 356 752

6 356 752

1:298,257

1:298,257

background image





Układ WGS 84

Układ WGS 84 

– globalny 

globalny 

geodezyjny system odniesienia 

geodezyjny system odniesienia 
bazujący na elipsoidzie WGS 84 

bazujący na elipsoidzie WGS 84 
wyznaczonej technikami 

wyznaczonej technikami 
satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest 

satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest 

satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest 

satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest 
umieszczona centrycznie w bryle 

umieszczona centrycznie w bryle 
Ziemi, tak Ŝe jej krótsza oś pokrywa 

Ziemi, tak Ŝe jej krótsza oś pokrywa 
się ze średnim połoŜeniem ziemskiej 

się ze średnim połoŜeniem ziemskiej 
osi biegunowej. 

osi biegunowej. 

background image

Geograficzne współrz

ę

dne geodezyjne

Geograficzne współrz

ę

dne geodezyjne

background image





Geograficzna szerokość geodezyjna

Geograficzna szerokość geodezyjna

– kąt między normalną do powierzchni 

kąt między normalną do powierzchni 

elipsoidy a płaszczyzną równika

elipsoidy a płaszczyzną równika

Geograficzna długość geodezyjna

Geograficzna długość geodezyjna





Geograficzna długość geodezyjna

Geograficzna długość geodezyjna

– kąt dwuścienny między płaszczyznami 

kąt dwuścienny między płaszczyznami 

południka miejscowego i południka 

południka miejscowego i południka 
Greenwich

Greenwich

background image

GPS

GPS 

STOSOWANE UKŁADY ODNIESIENIA 

STOSOWANE UKŁADY ODNIESIENIA 

I UKŁADY WSPÓŁRZ

Ę

DNYCH

I UKŁADY WSPÓŁRZ

Ę

DNYCH





Współrzędne ortogonalne XYZ są 

Współrzędne ortogonalne XYZ są 
przeliczane na dowolne współrzędne:

przeliczane na dowolne współrzędne:

kątowe

kątowe (szerokość i długość 

(szerokość i długość 

--

kątowe

kątowe (szerokość i długość 

(szerokość i długość 

geograficzna)

geograficzna)

--

liniowe

liniowe (inaczej płaskie, czyli siatka 

(inaczej płaskie, czyli siatka 

kilometrowa) stosowane na mapach

kilometrowa) stosowane na mapach

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

Odbiorniki GPS

Odbiorniki GPS podają współrzędne 

podają współrzędne 

kątowe odniesione do elipsoidy 

kątowe odniesione do elipsoidy 
WGS84

WGS84, a współrzędne liniowe 

, a współrzędne liniowe 

w odwzorowaniu tejŜe elipsoidy na 

w odwzorowaniu tejŜe elipsoidy na 
płaszczyznę określanym jako UTM. 

płaszczyznę określanym jako UTM. 

płaszczyznę określanym jako UTM. 

płaszczyznę określanym jako UTM. 
Jeśli mapa jest wykreślona w oparciu 

Jeśli mapa jest wykreślona w oparciu 
o inne elipsoidy niŜ WGS84 (lub jej 

o inne elipsoidy niŜ WGS84 (lub jej 
pierwsza wersja GRS80) to 

pierwsza wersja GRS80) to 
bezpośrednie zastosowanie 

bezpośrednie zastosowanie 
współrzędnych GPS:   

współrzędnych GPS:   »»

»»

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA





będzie obarczone duŜym błędem 

będzie obarczone duŜym błędem 
w przypadku współrzędnych 

w przypadku współrzędnych 
kątowych.

kątowych.

W Polsce na mapach wykreślonych 

W Polsce na mapach wykreślonych 

W Polsce na mapach wykreślonych 

W Polsce na mapach wykreślonych 

na elipsoidzie Krasowskiego (układy 

na elipsoidzie Krasowskiego (układy 
1965 i 1942) błąd wynosi 50

1965 i 1942) błąd wynosi 50--150 m, 

150 m, 

czasem nawet do 300 m.

czasem nawet do 300 m.

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA





da wynik absurdalny w przypadku 

da wynik absurdalny w przypadku 
współrzędnych liniowych.

współrzędnych liniowych.

Siatka kilometrowa kaŜdego układu 

Siatka kilometrowa kaŜdego układu 

współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre 

współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre 

współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre 

współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre 
da się łatwo przeliczyć na GPS

da się łatwo przeliczyć na GPS--owe za 

owe za 

pomocą prostych współczynników, 

pomocą prostych współczynników, 
moŜliwych do wprowadzenia do pamięci 

moŜliwych do wprowadzenia do pamięci 
odbiornika. Dotyczy to polskiego układu 

odbiornika. Dotyczy to polskiego układu 
1992. Inne wymagają przeliczeń 

1992. Inne wymagają przeliczeń 
w komputerze, zwłaszcza 

w komputerze, zwłaszcza 
rozpowszechniony 

rozpowszechniony 

najbardziej układ 1965.

najbardziej układ 1965.

background image

GPS

GPS 

ZASADA DZIAŁANIA

ZASADA DZIAŁANIA

WYSOKOŚĆ

WYSOKOŚĆ danego punktu obliczona ze 

danego punktu obliczona ze 

współrzędnych XYZ jest przeliczana na 

współrzędnych XYZ jest przeliczana na 
wysokość elipsoidalną tj. wysokość nad 

wysokość elipsoidalną tj. wysokość nad 
elipsoidą WGS84, podczas gdy na 

elipsoidą WGS84, podczas gdy na 

elipsoidą WGS84, podczas gdy na 

elipsoidą WGS84, podczas gdy na 
mapach mamy wysokość nad geoidą 

mapach mamy wysokość nad geoidą 
(wysokość niwelacyjną, czyli nad 

(wysokość niwelacyjną, czyli nad 
poziomem morza). Ta ostatnia jest 

poziomem morza). Ta ostatnia jest 
w Polsce 26 do 43 m mniejsza niŜ 

w Polsce 26 do 43 m mniejsza niŜ 
elipsoidalna (w Krakowie ok. 40 m).  

elipsoidalna (w Krakowie ok. 40 m).  

background image

Powierzchnia Ziemi, 

Powierzchnia Ziemi, 

geoida i elipsoida

geoida i elipsoida

background image





Powierzchnia poziomu

Powierzchnia poziomu 

powierzchnia prostopadła do 

powierzchnia prostopadła do 
lokalnego pionu, przebiegająca 

lokalnego pionu, przebiegająca 
na średnim poziomie 

na średnim poziomie 

na średnim poziomie 

na średnim poziomie 
niewzburzonych oceanów, 

niewzburzonych oceanów, 
przedłuŜonych pod powierzchnią 

przedłuŜonych pod powierzchnią 
lądów.

lądów.

background image

Powierzchnia Ziemi, 

Powierzchnia Ziemi, 

geoida i elipsoida

geoida i elipsoida

background image





Geoida

Geoida 

– bryła ograniczona przez 

bryła ograniczona przez 

powierzchnię poziomu. 

powierzchnię poziomu. 

Nierównomierne rozmieszczenie mas w 

Nierównomierne rozmieszczenie mas w 
skorupie ziemskiej powoduje, Ŝe piony 

skorupie ziemskiej powoduje, Ŝe piony 

skorupie ziemskiej powoduje, Ŝe piony 

skorupie ziemskiej powoduje, Ŝe piony 
ulegają odchyleniu, a prostopadła do nich 

ulegają odchyleniu, a prostopadła do nich 
powierzchnia geoidy nie tworzy jednolitej 

powierzchnia geoidy nie tworzy jednolitej 
powierzchni. 

powierzchni. Geoida

Geoida jest odchylona od 

jest odchylona od 

elipsoidy

elipsoidy o 50 do 100 m. 

o 50 do 100 m. 

background image

Zasada pomiaru wysoko

ś

ci 

Zasada pomiaru wysoko

ś

ci 

topograficznej i elipsoidalnej

topograficznej i elipsoidalnej

background image

ZALE

ś

NO

ŚĆ

 POMI

Ę

DZY 

ZALE

ś

NO

ŚĆ

 POMI

Ę

DZY 

POWIERZCHNIAMI ODNIESIENIA

POWIERZCHNIAMI ODNIESIENIA

RóŜnice wysokości 

RóŜnice wysokości 

między 

między 
przedstawionymi 

przedstawionymi 
na rysunku 

na rysunku 
powierzchniami są 

powierzchniami są 





84 

84 

– wysokość 

wysokość 

elipsoidalna 

elipsoidalna 





84 

84 

– odstęp geoidy  od 

odstęp geoidy  od 

elipsoidy odniesienia

elipsoidy odniesienia





84 

84 

-- wysokość 

wysokość 

niwelacyjna

niwelacyjna

powierzchniami są 

powierzchniami są 
wyznaczane ze 

wyznaczane ze 
wzoru: 

wzoru: 

h

h

84

84

= H

= H

84 

84 

+

+ N

N

84

84

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

Dokładność gwarantowana przez 

Dokładność gwarantowana przez 

system GPS jest lepsza niŜ 22 m 

system GPS jest lepsza niŜ 22 m 
(2D 

(2D –

– w poziomie) dla odbiorników 

w poziomie) dla odbiorników 

cywilnych i 16 m (3D) dla 

cywilnych i 16 m (3D) dla 
wojskowych. 

wojskowych. 

wojskowych. 

wojskowych. 

W praktyce przy dobrych warunkach 

W praktyce przy dobrych warunkach 

pomiaru jest ona duŜo lepsza ale 

pomiaru jest ona duŜo lepsza ale 
moŜe tez być duŜo gorsza, co zaleŜy 

moŜe tez być duŜo gorsza, co zaleŜy 
głównie od:  

głównie od:  »

» »

»

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW





typu odbiornika

typu odbiornika -- odbiorniki 

odbiorniki 

geodezyjne (fazowe) pozwalają na 

geodezyjne (fazowe) pozwalają na 
pomiar z dokładnością rzędu 

pomiar z dokładnością rzędu 
milimetrów. Lepsze odbiorniki 

milimetrów. Lepsze odbiorniki 

milimetrów. Lepsze odbiorniki 

milimetrów. Lepsze odbiorniki 
kartograficzne (kodowo

kartograficzne (kodowo--fazowe) mają 

fazowe) mają 

dokładność 20

dokładność 20--40 cm, tańsze kodowe 

40 cm, tańsze kodowe 

ok. 1 m. Odbiorniki nawigacyjne 

ok. 1 m. Odbiorniki nawigacyjne 
(turystyczne) około 15 m

(turystyczne) około 15 m

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW





ilości i rozmieszczenia satelitów 

ilości i rozmieszczenia satelitów 
na niebie 

na niebie –

– średnio na nieboskłonie 

średnio na nieboskłonie 

widać” 6

widać” 6--8 satelitów, czasem nawet 

8 satelitów, czasem nawet 

11 ale zdarza się, Ŝe na krótko są 

11 ale zdarza się, Ŝe na krótko są 

11 ale zdarza się, Ŝe na krótko są 

11 ale zdarza się, Ŝe na krótko są 
3

3--4. Jeśli jakaś górka lub budynek 

4. Jeśli jakaś górka lub budynek 

zasłoni kawałek nieba pomiar moŜe 

zasłoni kawałek nieba pomiar moŜe 
być niemoŜliwy (15

być niemoŜliwy (15--20 minut 1 do 2 

20 minut 1 do 2 

razy na dobę)

razy na dobę)

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW





stopnia zasłonięcia nieboskłonu

stopnia zasłonięcia nieboskłonu
przez las, domy, skały, zbocza dolin 

przez las, domy, skały, zbocza dolin 
czy wąwozów. Praca w cieniu tych 

czy wąwozów. Praca w cieniu tych 
obiektów jest nie moŜliwa (wąwóz, 

obiektów jest nie moŜliwa (wąwóz, 

obiektów jest nie moŜliwa (wąwóz, 

obiektów jest nie moŜliwa (wąwóz, 
budynek) lub mocno utrudniona 

budynek) lub mocno utrudniona 
(co oznacza bardzo duŜy spadek 

(co oznacza bardzo duŜy spadek 
dokładności np. las, ulice z wysoką 

dokładności np. las, ulice z wysoką 
zabudową)

zabudową)

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW





stanu jonosfery

stanu jonosfery 

– ewentualne 

ewentualne 

burze magnetyczne w jonosferze 

burze magnetyczne w jonosferze 
najsilniej zniekształcają sygnał 

najsilniej zniekształcają sygnał 
w drodze na ziemię. Tylko część tego 

w drodze na ziemię. Tylko część tego 

w drodze na ziemię. Tylko część tego 

w drodze na ziemię. Tylko część tego 
błędu jest zniesiona przez poprawkę 

błędu jest zniesiona przez poprawkę 
emitowaną razem z sygnałem 

emitowaną razem z sygnałem 

background image

GPS

GPS 

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

DOKŁADNO

ŚĆ

 POMIARÓW

Część błędu moŜna usunąć przez korekcję 

Część błędu moŜna usunąć przez korekcję 

czyli DGPS (

czyli DGPS (Differential 

Differential GPS):

GPS):





po powrocie z terenu (w komputerze, 

po powrocie z terenu (w komputerze, 
postprocessing

postprocessing))
Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time 

Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time 





Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time 

Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time 
DGPS)

DGPS)

Dotyczy to jednak tylko błędów spowodowanych 

Dotyczy to jednak tylko błędów spowodowanych 

przez jonosferę, niedokładności zegarów lub 

przez jonosferę, niedokładności zegarów lub 
efemeryd. Błąd spowodowany złą konstelacją 

efemeryd. Błąd spowodowany złą konstelacją 
satelitów na niebie (takŜe tą wymuszoną przez 

satelitów na niebie (takŜe tą wymuszoną przez 
zasłonę np. budynków) jest jednak nieusuwalny

zasłonę np. budynków) jest jednak nieusuwalny

background image

Dokładno

ś

ci pomiaru metod

ą

 DGPS 

Dokładno

ś

ci pomiaru metod

ą

 DGPS 

i wymagane odbiorniki

i wymagane odbiorniki

Obszar stosowania

Obszar stosowania

Dokładność 

Dokładność 

pomiaru 

pomiaru 

Rodzaj odbiornika 

Rodzaj odbiornika 

Zakładanie sieci 

Zakładanie sieci 
geodezyjnych

geodezyjnych

1

1--5 cm

5 cm

Fazowy L1/L2

Fazowy L1/L2
15 000 USD

15 000 USD

Statyczne pomiary 

Statyczne pomiary 
geodezyjne 

geodezyjne 

2

2--10 cm

10 cm

Fazowy L1

Fazowy L1

geodezyjne 

geodezyjne 

5000 USD

5000 USD

Prace kartograficzne (mapy 

Prace kartograficzne (mapy 
topograficzne i GIS), prace 

topograficzne i GIS), prace 
inwentaryzacyjne

inwentaryzacyjne

10 cm

10 cm--2 m

2 m

Kodowy (z pomiarem 

Kodowy (z pomiarem 
fazy) L1

fazy) L1
8000 USD

8000 USD

Pomiary GIS, lokalizacja, 

Pomiary GIS, lokalizacja, 
nawigacja precyzyjna 

nawigacja precyzyjna 

2

2--5 m

5 m

Kodowy L1 (3500 USD)

Kodowy L1 (3500 USD)
Nawigacyjny (700 

Nawigacyjny (700 
USD)

USD)

Badania biologiczne, 

Badania biologiczne, 
turystyka, śledzenie 

turystyka, śledzenie 
pojazdów

pojazdów

> 10 m

> 10 m

Nawigacyjny 

Nawigacyjny 
200

200--400 USD

400 USD

background image

GPS 

GPS –

UKŁADY ODNIESIENIA 

UKŁADY ODNIESIENIA 

I ODWZOROWANIA 

I ODWZOROWANIA 

W pełni kompatybilny z GPS jest przyjęty 

W pełni kompatybilny z GPS jest przyjęty 

obecnie dla Polski Państwowy Układ 

obecnie dla Polski Państwowy Układ 
Współrzędnych Geodezyjnych 1992, 

Współrzędnych Geodezyjnych 1992, 
bazujący na elipsoidzie GRS 80 i 

bazujący na elipsoidzie GRS 80 i 
odwzorowaniu Gausa

odwzorowaniu Gausa--Kr

Krü

ügera. Aby 

gera. Aby 

odwzorowaniu Gausa

odwzorowaniu Gausa--Kr

Krü

ügera. Aby 

gera. Aby 

skorzystać z jego siatki kilometrowej (co 

skorzystać z jego siatki kilometrowej (co 
jest wygodniejsze) trzeba wpisać w 

jest wygodniejsze) trzeba wpisać w 
odbiorniku jedynie odpowiednie przeliczniki 

odbiorniku jedynie odpowiednie przeliczniki 
do Units 

do Units –

– Position Format 

Position Format –

– User Grig 

User Grig 

(siatki uŜytkownika). Oblicza się je od 

(siatki uŜytkownika). Oblicza się je od 
parametrów podstawowych układu 1992 i 

parametrów podstawowych układu 1992 i 
wynoszą one:

wynoszą one: »

» »

»

background image

GPS 

GPS –

UKŁADY ODNIESIENIA 

UKŁADY ODNIESIENIA 

I ODWZOROWANIA

I ODWZOROWANIA





Południk główny E 19

Południk główny E 19

o

o

(dla UTM 

(dla UTM 

21

21

w tym sektorze) 

w tym sektorze) 





Skala

Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 

0,9993 (dla UTM 0,9996 –





Skala

Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 

0,9993 (dla UTM 0,9996 –

współczynnik pomniejszenia 

współczynnik pomniejszenia 
południka głównego wskutek 

południka głównego wskutek 
poprowadzenia walca odwzorowania 

poprowadzenia walca odwzorowania 
siecznie a nie stycznie)

siecznie a nie stycznie)

background image

GPS 

GPS –

UKŁADY ODNIESIENIA 

UKŁADY ODNIESIENIA 

I ODWZOROWANIA

I ODWZOROWANIA





False Easting

False Easting +500 000 metrów 

+500 000 metrów 

(liczba metrów na południku 

(liczba metrów na południku 
głównym, taka sama jak w UTM). 

głównym, taka sama jak w UTM). 





False Northing

False Northing (minus!) 

(minus!) --5 300 000 

5 300 000 





False Northing

False Northing (minus!) 

(minus!) --5 300 000 

5 300 000 

metrów (UTM liczy Northing od 

metrów (UTM liczy Northing od 
równika jako 0 m dla północnej 

równika jako 0 m dla północnej 
półkuli).

półkuli).

map datum

map datum

trzeba ustawić 

trzeba ustawić 

oczywiście WGS 84.

oczywiście WGS 84.

background image

UKŁAD „1992” 

UKŁAD „1992” –

– jednostrefowe odwzorowanie 

jednostrefowe odwzorowanie 

GAUSSA

GAUSSA--KR

KRÜ

ÜGERA dla obszaru Polski

GERA dla obszaru Polski

background image

GPS 

GPS –

ZASTOSOWANIE

ZASTOSOWANIE

System GPS słuŜy do:

System GPS słuŜy do:





określania współrzędnych 

określania współrzędnych 
punktu

punktu, na którym się 

, na którym się 

znajdujemy 

znajdujemy 

znajdujemy 

znajdujemy 
(np. długość i szerokość 

(np. długość i szerokość 
geograficzna). Współrzędne 

geograficzna). Współrzędne 
nanosimy od razu, w terenie 

nanosimy od razu, w terenie 
na mapę lub wprowadzamy do 

na mapę lub wprowadzamy do 
pomięci odbiornika celem 

pomięci odbiornika celem 
dalszej obróbki komputerowej

dalszej obróbki komputerowej

background image

GPS 

GPS –

ZASTOSOWANIE

ZASTOSOWANIE





nawigacji

nawigacji czyli dotarcia 

czyli dotarcia 

do celu o znanych 

do celu o znanych 
współrzędnych pieszo, 

współrzędnych pieszo, 
samochodem, statkiem 

samochodem, statkiem 
i okrętem. 

i okrętem. 

i okrętem. 

i okrętem. 
W tym celu oprócz 

W tym celu oprócz 
współrzędnych odbiornik 

współrzędnych odbiornik 
podaje chwilowy kurs 

podaje chwilowy kurs 
i prędkość, obliczane ze 

i prędkość, obliczane ze 
zmiany pozycji w czasie

zmiany pozycji w czasie

background image

GPS 

GPS –

ZASTOSOWANIE

ZASTOSOWANIE





dystrybucji wzorców czasu 

dystrybucji wzorców czasu 
i częstotliwości

i częstotliwości dla celów 

dla celów 

uŜytkowych  

uŜytkowych  -- czas UTC 

czas UTC 

((Universal Time Coordinated

Universal Time Coordinated). 

). 

Od Międzynarodowego Czasu 

Od Międzynarodowego Czasu 

Od Międzynarodowego Czasu 

Od Międzynarodowego Czasu 
Atomowego (TAI) róŜni się 

Atomowego (TAI) róŜni się 
w skali roku o pojedyncze 

w skali roku o pojedyncze 
sekundy przestępne 

sekundy przestępne 
dodawane dla wyrównania 

dodawane dla wyrównania 
z czasem słonecznym

z czasem słonecznym