Zasada pomiary Lp i PO w sys. GPS: Metoda określania Lp w sys. GPS opiera się na metodzie odległościowej. Określenie współ., statku polega na pomiarze odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. Odbiornik GPS odbiera sygnał z satelity i przeprowadza pomiar czasu przebiegu fali radiowej na drodze satelita- odbiornik. Pomiar czasu realizowany jest za pomocą kodu C/A.

Warunki uzyskania dwu i trójwymiarowej w sys GOS/ DGPS. Aby uzyskać pozycję 2 wymiarową potrzebne są 3 pomiary (satelity). 1 satelita jest potrzebny aby otrzymać długość geograficzną, 2satelita- szerokość geograficzna, 3 satelita korekta czasu. Aby uzyskać pozycje trójwymiarową potrzebne są 4 satelity: 1 satelita- długość, 2 satelita- szerokość, 3 satelita do otrzymania wzniesienia, 4 satelita- korekta czasu.

Rodzaje modulacji stosowane przy transmisji poprawek różnicowych: dział systemu DGPS polega na korygowaniu pomiarów rzeczywistych GPS za pomocą poprawek otrzymanych ze stacji różnicowej systemu. Stacja różnicowa określa poprawki na zasadzie porównania danej pozycji satelitarnej z rzeczywistą, lub na zasadzie porównania odległości mierzonej do satelity z odległością rzeczywistą. Poprawki te są transmitowane ze stacji różnicowej do odbiornika statkowego DGPS w czasie rzeczywistym na ściśle określonej częstotliwości. Źródła błędów pozycji w systemie DGPS.

Pierwszym źródłem może być degradacja dokładności systemy wnoszona przez stosowanie kodu C/A, drugim źródłem mogą być warunki propagacji fal radiowych na drodze satelita- statek. Dokładność poprawek zależy od odległości od stacji różnicowej a także od rozwiązania transmisji poprawek.

Dokładność DGPS.

System satelitarny GPS pracuje na zasadzie pomiaru odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. w systemie tym zapewniona jest jednocześnie `'robocza'' widzialność minimum 4 satelitów z każdego punktu ziemi, a tym samym ciągłość określenia pozycji. Błąd kołowy GPS pracujący w kodzie standardowym C/A wynosi około M₀= 100m i praktycznie nie zależy od warunków zewnętrznych.

Zawartość depeszy: depesza składa się z 1500 bitów. Przez 1s 50 bitów. Składa się z 5 tablic. W każdej tablicy jest 10słów (30 bitów). 1 Tablica: dane do obliczenia poprawek i współrzędnych oraz do wyznaczenia propagacji sygnałów ze względu na wpływ jonosfery. 2,3 Tablice: zawierają ekstrapolowane orbitalne do wyznaczenia położenia satelity w chwilowym układzie z ziemią. 4 Tablica: dane atmosferyczne informujące o całym systemie, ale są one zakodowane. 5 Tablica: zbiór wiadomości o jednej z satelitów.

Zasada pomiary Lp i PO w sys. GPS: Metoda określania Lp w sys. GPS opiera się na metodzie odległościowej. Określenie współ., statku polega na pomiarze odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. Odbiornik GPS odbiera sygnał z satelity i przeprowadza pomiar czasu przebiegu fali radiowej na drodze satelita- odbiornik. Pomiar czasu realizowany jest za pomocą kodu C/A.

Warunki uzyskania dwu i trójwymiarowej w sys GOS/ DGPS. Aby uzyskać pozycję 2 wymiarową potrzebne są 3 pomiary (satelity). 1 satelita jest potrzebny aby otrzymać długość geograficzną, 2satelita- szerokość geograficzna, 3 satelita korekta czasu. Aby uzyskać pozycje trójwymiarową potrzebne są 4 satelity: 1 satelita- długość, 2 satelita- szerokość, 3 satelita do otrzymania wzniesienia, 4 satelita- korekta czasu.

Rodzaje modulacji stosowane przy transmisji poprawek różnicowych: dział systemu DGPS polega na korygowaniu pomiarów rzeczywistych GPS za pomocą poprawek otrzymanych ze stacji różnicowej systemu. Stacja różnicowa określa poprawki na zasadzie porównania danej pozycji satelitarnej z rzeczywistą, lub na zasadzie porównania odległości mierzonej do satelity z odległością rzeczywistą. Poprawki te są transmitowane ze stacji różnicowej do odbiornika statkowego DGPS w czasie rzeczywistym na ściśle określonej częstotliwości. Źródła błędów pozycji w systemie DGPS.

Pierwszym źródłem może być degradacja dokładności systemy wnoszona przez stosowanie kodu C/A, drugim źródłem mogą być warunki propagacji fal radiowych na drodze satelita- statek. Dokładność poprawek zależy od odległości od stacji różnicowej a także od rozwiązania transmisji poprawek.

Dokładność DGPS.

System satelitarny GPS pracuje na zasadzie pomiaru odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. w systemie tym zapewniona jest jednocześnie `'robocza'' widzialność minimum 4 satelitów z każdego punktu ziemi, a tym samym ciągłość określenia pozycji. Błąd kołowy GPS pracujący w kodzie standardowym C/A wynosi około M₀= 100m i praktycznie nie zależy od warunków zewnętrznych.

Zawartość depeszy: depesza składa się z 1500 bitów. Przez 1s 50 bitów. Składa się z 5 tablic. W każdej tablicy jest 10słów (30 bitów). 1 Tablica: dane do obliczenia poprawek i współrzędnych oraz do wyznaczenia propagacji sygnałów ze względu na wpływ jonosfery. 2,3 Tablice: zawierają ekstrapolowane orbitalne do wyznaczenia położenia satelity w chwilowym układzie z ziemią. 4 Tablica: dane atmosferyczne informujące o całym systemie, ale są one zakodowane. 5 Tablica: zbiór wiadomości o jednej z satelitów.

Zasada pomiary Lp i PO w sys. GPS: Metoda określania Lp w sys. GPS opiera się na metodzie odległościowej. Określenie współ., statku polega na pomiarze odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. Odbiornik GPS odbiera sygnał z satelity i przeprowadza pomiar czasu przebiegu fali radiowej na drodze satelita- odbiornik. Pomiar czasu realizowany jest za pomocą kodu C/A.

Warunki uzyskania dwu i trójwymiarowej w sys GOS/ DGPS. Aby uzyskać pozycję 2 wymiarową potrzebne są 3 pomiary (satelity). 1 satelita jest potrzebny aby otrzymać długość geograficzną, 2satelita- szerokość geograficzna, 3 satelita korekta czasu. Aby uzyskać pozycje trójwymiarową potrzebne są 4 satelity: 1 satelita- długość, 2 satelita- szerokość, 3 satelita do otrzymania wzniesienia, 4 satelita- korekta czasu.

Rodzaje modulacji stosowane przy transmisji poprawek różnicowych: dział systemu DGPS polega na korygowaniu pomiarów rzeczywistych GPS za pomocą poprawek otrzymanych ze stacji różnicowej systemu. Stacja różnicowa określa poprawki na zasadzie porównania danej pozycji satelitarnej z rzeczywistą, lub na zasadzie porównania odległości mierzonej do satelity z odległością rzeczywistą. Poprawki te są transmitowane ze stacji różnicowej do odbiornika statkowego DGPS w czasie rzeczywistym na ściśle określonej częstotliwości. Źródła błędów pozycji w systemie DGPS.

Pierwszym źródłem może być degradacja dokładności systemy wnoszona przez stosowanie kodu C/A, drugim źródłem mogą być warunki propagacji fal radiowych na drodze satelita- statek. Dokładność poprawek zależy od odległości od stacji różnicowej a także od rozwiązania transmisji poprawek.

Dokładność DGPS.

System satelitarny GPS pracuje na zasadzie pomiaru odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. w systemie tym zapewniona jest jednocześnie `'robocza'' widzialność minimum 4 satelitów z każdego punktu ziemi, a tym samym ciągłość określenia pozycji. Błąd kołowy GPS pracujący w kodzie standardowym C/A wynosi około M₀= 100m i praktycznie nie zależy od warunków zewnętrznych.

Zawartość depeszy: depesza składa się z 1500 bitów. Przez 1s 50 bitów. Składa się z 5 tablic. W każdej tablicy jest 10słów (30 bitów). 1 Tablica: dane do obliczenia poprawek i współrzędnych oraz do wyznaczenia propagacji sygnałów ze względu na wpływ jonosfery. 2,3 Tablice: zawierają ekstrapolowane orbitalne do wyznaczenia położenia satelity w chwilowym układzie z ziemią. 4 Tablica: dane atmosferyczne informujące o całym systemie, ale są one zakodowane. 5 Tablica: zbiór wiadomości o jednej z satelitów.

Ćwiczenie nr.9

Określenie pozycji

Polega na odczytaniu wskazań dekametrów pomiarowych , ustaleniu linii pozycyjnych na mapie i przecięciu się nich, czyli pozycji okręgu. Przed pomiarem należy porównać dekametry ze wskazaniem dekametru identyfikacyjnego. Numery pasów muszą być jednakowe. Odczyty zdjęte z dekametru służą do ustalenia linii pozycyjnej na mapie morskiej z naniesioną siatką hiperbolicznych linii pozycyjnych. Kolejność odczytów :- część pasa pozycyjnego ,-numer pasa ,-litera strefy. Dokładność pozycji :CZYNNIKI: pozycja okrętu w stosunku do stacji brzegowej - błędy instrumentalne odbiornika oraz zmiany w rozchodzeniu się fal radiowych.

1) Segmenty. System GPS składa się z 3 segmentów.: kosmicznego, naziemnego i systemu użytkowego (odbiornik)

--Segment kosmiczny: składa się z 24 krążących satelitów. Umieszczone są one na 6 orbitach kołowych tak, że płaszczyzna każdej orbity tworzy z płaszczyzną równika kąt 55⁰. Orbity oddalone są od siebie o 60⁰ dł.geog.

Na każdej z nich są 4 satelity na orbitach własnych lub sąsiednich. Wysokość orbit ok.20200km. obieg ziemi wynosi12h. Widzialność: 4-8 satelitów powyżej 5⁰ nad horyzontem. Satelity wysyłają informacje w postaci zakodowanych sygnałów na dwóch częstotliwościach

f₁ =1575,42MHz, f₂= 1227,6MHZ

--Segment naziemny: składa się z sieci stacji śledzących, głównej stacji kontrolnej oraz stacji przekazujących

Zasada pomiary Lp i PO w sys. GPS: Metoda określania Lp w sys. GPS opiera się na metodzie odległościowej. Określenie współ., statku polega na pomiarze odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. Odbiornik GPS odbiera sygnał z satelity i przeprowadza pomiar czasu przebiegu fali radiowej na drodze satelita- odbiornik. Pomiar czasu realizowany jest za pomocą kodu C/A. W systemie Navstar GPS pozycję określa się za pośrednictwem czterech satelitów. W przypadku umieszczenia odbiornika na ruchomej jednostce istnieje możliwość określenia składowych jej na podstawie zjawiska Dopplera.

Pojęcie pseudoodległości: w wyniku niedokładnej synchronizacji zegarów: satelity (atomowy) i odbiornika (kwarcowy) uzyskiwany pomiar odległości pomiędzy odbiornikiem a satelitą nie jest rzeczywisty i nosi nazwę psełdoodległości, gdyż zawiera błąd różnicy zegara odbiornika.

Zasada pomiaru LP i PO w sys DECCA:

Lp w systemie DECCA określa się na podstawie różnicy czasów między dotarciem do odbiornika fal elektromagnetycznych emitowanych z dwóch odległych punktów stałych. Pomiar różnicy odległości od dwóch radiostacji polega na pomiarze różnicy faz fal elektromagnetycznych wysyłanych przez te radiostacje. System DECCA składa się z czterech radiostacji ( 1 główna i 3 pomocnicze). Pomiary tego dokonuje się za pomocą fazometru wchodzącego w skład urządzenia służącego do wyznaczania pozycji zwanego dekometrem.

Średnia arytmetyczna pomiarów (dla n liczby pomiarów).

Szerokość geograficzna.

Długość geograficzna

Odchylenia pomiarów od średniej.

Szer.geog: Δϕ_i =(ϕ_i -ϕ_śr )

Dług.geog: a_i =(λ_i -λ_sr) *cosϕ_śr

Suma kwadratów odchyleń.

Szero.geograf

Zboczenie nawigacyjne

Średni błąd kwadratowy:

Szerokość geogr.

Zboczenie nawigacyjne

Średni błąd średniej arytmetycznej

Szerokość geogr. m'ϕ= ± mϕ/ (n)^1/2

Zboczenie nawigacyjne m'a= ± ma/ (n)^1/2

Błąd kołowy zwany błędem średnim pozycji statku.

M₀=( m²ϕ + m²a)^1/2 [Mm]

Wyznaczanie błędu średniego pozycji przy danych współrzędnych hiperbolicznych.

Zależność gdy odczytujemy numery Lp. w celu obliczenia średnich kwadratowych błędów pomiarów.

Dla DECCA m_L1=δ₁*ω_L1 [Mm] m_L2=δ₂*ω_L2

Dla LORAN m_L1=δ₁*ω_L1us [Mm] m_L2=δ₂*ω_L2us

a

i

i

n





1

2



(





i

i

n

m

n













2

1

1



(

a

i

i

n

m

a

n











2

1

1



(

,

,

,

,

1

1

1

2

2

1













śr

i

i

n

śr

i

i

n

l

l

n

l

l

n

(

δ

i

śr

i

n

l

l

n













2

2

2

2

1

1



(

δ

i

śr

i

n

l

l

n













1

1

1

2

1

1



---