1250463124

1.5 System GPS Gdańsk, czerwiec 2014

pomiarowe, sygnały czasu własnego zegara oraz odpowiednio zakodowane efemerydy pokładowe pozwalające wyznaczyć współrzędne satelity w wybranym momencie. Wszystkie satelity obecnie (marzec 2010) emitują nieprzerwanie sygnały na dwóch częstotliwościach nośnych LI = 1575,42 MHz oraz L2 = 1227,60 MHz. Obie częstotliwości nośne są modulowane w fazie za pomocą kodu pseudolosowego [4, 5, 9]. Istnieją 3 kody binarne nanoszone na dwie nośne [9]:

•    kod C/A (Coarse Acąuisition) - moduluje fazę LI. Kod ten jest dla każdego satelity inny - daje możliwość identyfikacji satelity; jest to sygnał pseudolosowy. Kod C/A jest sygnałem binarnym, nadawanym z prędkością transmisji 1.023 Mb/s.

•    kod ( P (nadawany w warunkach normalnych) , Y (zapasowy, nadawany w sytuacjach szczególnych) (Precise)) - moduluje zarówno podnośną LI jak i L2. Dostęp do kodu P pozwala na osiąganie dokładności przeznaczonych do zastosowań militarnych. Kod P jest pozornie podobny do kodu C/A, ale ma bardziej złożoną strukturę. Jego prędkość transmisji wynosi 10.23 MHz. Jest on właściwie sekwencją trwającą 267 dni. Każdy z satelitów ma przypisany siedmiodniowy segment tej sekwencji.

•    depesza nawigacyjna - moduluje LI. Na sygnały P i C/A nałożona jest depesza nawigacyjna, uaktualniana co cztery godziny ze stacji naziemnych. Dodatkowo transmitowane są dane o stanie satelitów, aktualne współczynniki do obliczenia opóźnienia jonosferycznego i dane do obliczenia czasu UTC (GPS Satellite Universal Coordinated Time).

Przez segment naziemny systemu satelitarnego należy rozumieć zlokalizowane na powierzchni Ziemi i uczestniczące w funkcjonowaniu systemu stacje śledzące, kontrolne, centrum obliczeniowe oraz stacje przesyłające informacje do satelitów. Segment ten składa się z następujących stacji [4, 5]:

•    sieci stacji śledzących (Monitor Station - MS)

•    stacji głównej (Master Control Station - MCS)

•    sieci stacji korygujących (Ground Antennas)

Nadzór nad całością działania systemu sprawuje stacja główna, której podlegają wszystkie stacje śledzące i korygujące. Segment naziemny jest odpowiedzialny za monitorowanie i utrzymanie poprawnego działania całego systemu, a w szczególności za [5]:

•    bieżącą kontrolę i utrzymanie statusu oraz konfigurację segmentu kosmicznego

•    wspomaganie segmentu użytkownika w precyzyjnym określaniu efemeryd i korekt zegarów atomowych satelitów przez przygotowanie i uaktualnianie danych dla depesz nawigacyjnych przesyłanych do poszczególnych satelitów celem ich późniejszej retransmisji

•    bieżącą kontrolę korekt zegarów, efemeryd orbit satelitów i opóźnienia jonosferycznego.

•    utrzymanie różnego rodzaju systemów wspomagających

Segment kontroli tworzony jest przez system czterech stacji monitorujących i główne centrum kontroli w Colorado Springs. Stacje odbierają sygnały kontrolne i telemetryczne satelitów - w razie potrzeby dokonując zdalnej korekty. Zadaniem stacji monitorujących jest śledzenie trajektorii satelitów. W razie wystąpienia odchyleń od modelu orbitalnego ruchu, zostają wyliczone precyzyjne dane korekcyjne (efemerydy) i korekty zegara. Poprawki takie są wyliczane dla każdego z satelitów. Dane te są wysyłane z głównego centrum poprzez stacje nadawcze do poszczególnych satelitów. Poprawki te są następnie przesyłane wraz z sygnałem satelity do użytkowników systemu w postaci depeszy nawigacyjnej. Raz do roku każdy z satelitów zostaje poddany procesowi repozycjonowania, trwa to około 12 godzin. W tym czasie satelita jest nieaktywny. Stacja monitorująca może śledzić jednocześnie do 11 satelitów [9].

5/17