1. format RINEX

RINEX (Receiver Independent Exchange System) – niezależny od odbiornika format wymiany danych został przyjęty w roku 1989 jako pewna norma formatu danych GPS niezależna nie tylko od odbiornika, ale także od programu, za pomocą którego dane były przetwarzane^[1].

W systemie RINEX zdefiniowano: wielkości obserwowane, nazwy standardowe plików, standardowe formaty danych, porządek w nagłówkach rekordów, pominięte informacje, zaznaczenia (marki) umożliwiające rozpoznanie określonych rekordów, poprawki zegarów odbiorników, dodatkowe wskazówki i oznaczenia zakończeń. Większość pakietów oprogramowania GPS umożliwia korzystanie z plików zapisanych według formatu RINEX.

Obserwacje pochodzące z systemów GNSS powinny być zapisane w formacie RINEX v2.x (ang. Receiver Independent Exchange Format). System wykorzystuje jedynie pliki obserwacyjne (rozszerzenie np .09o - dla roku 2009). Do serwisu POZGEO nie są przyjmowane pliki w formacie RINEX v3 oraz pliki nawigacyjne i meteorologiczne. Aby plik został dobrze rozpoznany przez system, istotne jest aby nagłówek pliku RINEX zawierał następujące wpisy:

RINEX VERSION / TYPE
PGM / RUN BY / DATE
MARKER NAME
OBSERVER / AGENCY
REC # / TYPE / VERS
ANT # / TYPE
APPROX POSITION XYZ
ANTENNA: DELTA H/E/N
WAVELENGHT FACT L1/2
# / TYPES OF OBSERV
INTERVAL (wpis opcjonalny, zaleca się jego stosowanie)
TIME OF FIRST OBS
TIME OF LAST OBS (wpis opcjonalny, zaleca się jego stosowanie)
END OF HEADER

Po zakończeniu nagłówka, kolejnym wpisem powinna być definicja epoki obserwacyjnej np.:

08 06 24 12 05 30.000000 0 4G07G08G10G13

Wysokość anteny w pliku Rinex (wpisywana w lini ANTENNA: DELTA H/E/N) powinna być odniesiona do punktu ARP (ang. Antenna Reference Point). Punkt ten zazwyczaj okreslany jest jako spód mocowania anteny.

1. Wyznaczanie współrzędnych nawigacyjnych, współczynniki DOP

Zasady wyznaczania pozycji

Wyznaczanie pozycji polega na pomiarze czasu propagacji sygnału (pomiar kodowy) oraz przesunięcia fazowego(pomiar fazowy)sygnału nadawanego przez satelitę poruszającego się po znanej orbicie. W nawigacji wykorzystywane są przybliżone współrzędne satelitów nadawane w depeszy nawigacyjnej zakodowanej na transmitowanym sygnale oraz wyłącznie pomiary kodowe (dokładność ok. 30 m). W geodezji w celu zwiększenia precyzji wykorzystuję się pomiary kodowe, pomiary fazowe oraz orbity precyzyjne (współrzędne satelitów z dokładnością około 0,03 m).

Na podstawie pomiarów kodowych lub fazowych wyznaczane są odległości satelita - odbiornik. Tak wyznaczona odległość obarczona jest wieloma błędami pomiarowymi spowodowanymi: błędami zegara satelity, błędami zegara odbiornika, wpływem jonosfery, wpływem troposfery, efektami relatywistycznymi. Dlatego w pomiarach nawigacji satelitarnej wykorzystuje się systemy wspomagające, takie jak EGNOS lub serwisy ASG-EUPOS: NAWGEO, KODGEO, NAWGIS.

Znajomość odległości do satelitów pozwala na wyznaczenie współrzędnych odbiornika poprzez rozwiązanie przestrzennego wcięcia wstecz. Należy nadmienić iż obserwacje do minimalnie 4 satelitów, pozwalają na wyznaczenie pozycji odbiornika, ponieważ w równaniach występują 4 niewiadome: współrzędne odbiornika XYZ oraz poprawka do zegara odbiornika.

1. Skale czasu GPS i GLONASS

Czas GPS (GPST)

GPST jest czasem atomowym używanym w systemie globalnej nawigacji satelitarnej GPS. Podstawą skali czasu GPS są atomowe zegary pokładowe umieszczone na satelitach GPS, zegary atomowe znajdujące się w ośrodkach sterowania systemem GPS oraz zegary atomowe US Naval Observatory. Skala czasu GPS jest bardzo zbliżoną do skali Międzynarodowego Czasu Atomowego (TAI) i zsynchronizowana ze skalą UTC na epokę 1980 styczeń 6^d 0^h UTC.

Związek pomiędzy Międzynarodowym Czasem Atomowym a czasem GPS jest następujący:

TAI − GPST = 19s + C0

gdzie 19s jest stałą różnicą między TAI i UTC na epokę 1980 styczeń 6^d 0^h UTC, a C0 zmienną w czasie poprawką rzędu 10 ns wynikającą z korzystania w obu systemach z różnych zegarów atomowych.

1. Techniki pomiarów satelitarnych wykorzystywane w geodezji

1. Ziemskie i niebieskie systemy odniesienia i ich realizacje

2. Systemy WGS-84 i PZ-90

WGS-84 (ang. World Geodetic System '84) – zbiór parametrów (z 1984) określających wielkość i kształt Ziemi oraz właściwości jej potencjału grawitacyjnego. System ten definiuje elipsoidę, która jest generalizacją kształtu geoidy, wykorzystywaną do tworzenia map.

System ten jest wynikiem pewnej niewielkiej modyfikacji systemu GRS-80 (Geodetic Reference System '80), starszego od WGS-84 o 4 lata. Ze względu na fakt, iż parametry elipsoid tych dwóch systemów różnią się o nieistotną wartość ok. 0,1 mm więc w praktyce nazwy elipsoid (tak jak nazwy modeli) przyjmuje się niekiedy wymiennie.

Półoś duża a	Półoś mała b	Odwrotność spłaszczenia (1/f)
6.378.137,0 m	≈ 6.356.752,314 245 2 m	298,257 223 563

Elipsoida WGS-84 stała się podstawowym układem odniesienia w systemach nawigacji satelitarnej. Przy używaniu map opartych na innym układzie należy wprowadzać poprawki. Chociaż większość odbiorników nawigacji satelitarnej ma zaprogramowaną możliwość wyświetlania pozycji w innych układach, obecnie trwa proces upowszechniania map opartych o WGS-84.

Położenie punktów w odniesieniu do powierzchni elipsoidy określają współrzędne geodezyjne B, L oraz h (szerokość, długość, wysokość elipsoidalna) lub równoważne im geocentryczne współrzędne prostokątne X, Y oraz Z.

PZ-90