70935 str015 (3)

pnńłtwowynT czy Innymi równio hlynkotllwyml u, iiMiiIniiminml (.ywllnl użytkownicy otrzymali możliwość wykorzyalnnlo GPS w ogranie /mmi l> u min Im • iimikinńllć nnloży, żo gwarantowano Im parametry eksploatacyjno są wciąż podwyżM/mw

Rodzaj serwisu I wynikające z niego ( IminMmyiiyM -i iiMulano przez właściciela I dys-ponuntn systemu Departament Obrony USA (nmi Dnpuilmont ot Defense DoD). Od niego zależą wszelkie możliwości oferowano użytkownikom cywilnym. Nowoczesność struktury techniczno-organizacyjnej GPS przejawia się przede wii/yotklm na poziomie zarządzania systemem, W zależności od szeregu czynników: politycznych, ekonomicznych, społecznych I zapewne wielu innych, właściciel systemu może ogranlc/ać luli rozszerzać uprawnienia różnych grup użytkowników. Skutkuje to zmniejszeniem lub zwiększeniem dostępnych dokładności określania pozycji oraz szeregu innych cech funkcjonalnych.

Na dzień dzisiejszy system GPS oferuje swym użytkownikom dwa rodzaje serwisu pozycyjnego:

■    Standardowy Serwis Pozycyjny (ang.: Standard Positioning Service - SPS) - jest podstawowym serwisem systemu GPS. To forma świadczenia ogólnoświatowej usługi radionawigacyjnej w zakresie dostarczania informacji pozycyjnej oraz sygnałów czasu przez system GPS. Dostęp do tego serwisu posiadają użytkownicy, którzy nabędą powszechnie dostępne odbiorniki. Zasadnicze możliwości w oparciu o ten serwis to:

>- Horyzontalna dokładność określenia pozycji - 13 m (p=0.95).

>    Wertykalna dokładność określenia pozycji - 22 m (p=0.95).

Dokładność transferu czasu - 40 ns (w odniesieniu do UTC).

Jeszcze przed 2 maja 2000 roku, kiedy system funkcjonował w ograniczonej formie (przy celowym obniżeniu dokładności określenia pozycji), wartości te wynosiły odpowiednio:

►    Horyzontalna dokładność określenia pozycji - 100 m (p=0.95).

" Wertykalna dokładność określenia pozycji - 156 m (p=0.95).

-    Dokładność transferu czasu - 337 ns (w odniesieniu do UTC).

■    Precyzyjny Serwis Pozycyjny (ang.: Precise Positioning Service) -jest radionawigacyjnym serwisem pozycyjnym i czasu o wysokiej dokładności. Zasadniczo przeznaczony Jonl on dla użytkowników militarnych oraz innych specjalnie wybranych użytkowników < li Wyróżni! on grupę odbiorców serwisu GPS, do której należą armia USA, ich sojusznicy, oraz instytucje uprzywilejowane. Zasadnicze możliwości w oparciu o ten serwis to:

-    Horyzontalna dokładność określenia pozycji - 7.8 m (p=0.95).

-    Wertykalna dokładność określenia pozycji - 8.7 m (p=0.95).

*- Dokładność transferu czasu — 10 ns (w odniesieniu do UTC).

Należy nadmienić, że zewnętrznie odbiorniki korzystające z ww. serwisów nie różnią się pmktycznle wcale, lecz z punktu widzenia technicznego urządzenia serwisu PPS są bardziej rozbudowane I zaawansowane technicznie. Odbiorniki militarne poza wyższą dokładnością hyc 2.1) określenia pozycji oraz precyzją transferu czasu cechuje znacznie wyższa odporność nu zakłócenia celowe i próby przekłamań wprowadzanych intencjonalnie.

Rys. 2.1. Błąd pomiaru odległości użytkownika w funkcji czasu (ang. User Estimated Rangę Error - UERE) dla serwisów PPS i SPS.

2.3. Formy ograniczania dostępu do systemu

Systemy radionawigacyjne rozwinęły się bardzo dynamicznie po drugiej wojnie śwInli woj, łatwo dając się klasyfikować jako militarne lub cywilne. Zasadniczą różnicę pomlętl/ rilmi stanowiły parametry eksploatacyjne, z których najważniejszym w owych czosnch był dokładność i częstotliwość określenia pozycji. Te „bardziej precyzyjne" eksploatowało wojsk natomiast pozostałe - środowisko cywilne. Dostęp do systemu przeznaczonego dla npllkai niewojskowych realizowano poprzez umożliwienie odbioru sygnałów radiowych na okrośli nych, dopuszczonych do użytku cywilnego częstotliwościach. Oznaczało to możliwość u/y skiwania określonych, a co najistotniejsze - niezamienialnych charakterystyk pozycyjnyd Stąd żaden z dotychczas funkcjonujących systemów nie dawał możliwości (lub też o lym nl Informowano) regulowania dokładności wyznaczeń przez jego właściciela. W przypadku pi jawienia się uwarunkowań politycznych wskazujących konieczność ograniczenia dostępu d systemu cywilnego, możliwym było jedynie jego wyłączenie. O ustalaniu dokładności okrtf .lt nia pozycji dla „swoich i wroga” nie było wówczas mowy.

Aby uzyskać selektywną formę dostępu do serwisu pozycyjnego, nieznaną w tej postni światowej radionawigacji, konstruktorzy systemu GPS zastosowali szereg technik kryptonu ficznych opartych o teorię kodowania, jak również w dużej mierze teorię informacji. Dzięki uli dostęp do serwisów pozycyjnych jest ograniczany przy użyciu dwóch technik: Selektywni Dostępności (ang.: Selective Availability - SA) oraz Przeciwdziałaniu Zakłóceniom Colowyi (ang. Anti-Spoofing - AS). Wiedza o ich naturze stanowi wciąż informację tajną, a prezonti wane poniżej wywody oparte są również o spekulacje.

Pisząc o celowych ograniczeniach technicznych systemu nie sposób nie odnieść %l w tym miejscu do wybranych aspektów jego pracy, lecz staną się one jaśniejsze dopiero p zapoznaniu się z podstawami działania. Pomijając szczegółowe charakterystyki sygnałów (op sane w kolejnych rozdziałach) w uproszczeniu możemy przyjąć, że praca systemu opiera sw działanie m.in. na transferze informacji nawigacyjnej pomiędzy satelitą i użytkownikiem. Info macjątąjest tzw. depesza nawigacyjna GPS - (D) stanowiąca binarny ciąg danych. Jest on kodowana przy pomocy dwóch kodów binarnych: C/A (ang.: Coarse/Acquisition) oraz P (ang Precise), z których pierwszy jest kodem ogólnego dostępu - wykorzystywanym w serwis SPS (cywilnym) natomiast drugi - P jest kodem precyzyjnym dostępnym użytkownikom I ’l ’ (wojskowym). Stąd sygnały dostępne użytkownikom to superpozycje kodów i depeszy. I li sygnał dla użytkownika SPS stanowi sumę depeszy oraz kodu C/A (C/A0D), natomiast uży kownicy PPS analogicznie wykorzystują sygnały PSD. Ów znak jest oznaczeniem surm wania dwóch wartości binarnych, o którym w dalszych częściach publikacji.