Pięć z nich odpowiada za łączność z satelitami Inmarsat, natomiast pozostałe dwie za łączność z satelitą Artemis. Stacje te mają bezpośrednią łączność z satelitami geostacjonarnymi i przesyłają do nich generowany na Ziemi sygnał nawigacyjny na częstotliwości LI należącej do systemu GPS NAVSTAR, który podlega jednak pewnym zmianom kodu. NLES odpowiadają także za synchronizację sygnału służącą do określania czasu w systemie EGNOS, kontrolują spójność kodową i fazową oraz transmitują wiadomości: GIC i WAD do satelitów gpostacjonar-
- stacji TSF (Test and Simulation Fa-cility), które symulują pełną gamę warunków i problemów jakie mogą się pojawić w czasie pracy systemu,
- sieci komunikacyjnej EGNOS -EWAN (EGNOS Wide Area NetWork), która odpowiada za komunikację między wszystkimi elementami naziemnego sektora systemu.
Europejski system poprawek z założenia nie działa samodzielnie, ponieważ jest tylko fragmentarycznym uzupełnieniem dużej całości jaką jest niewątpliwie GPS NAVSTAR.
Niemniej pozwala on na zmniejszenie błędu pomiaru pozycji z 10 m do ok. 2,5 -3 m w odbiornikach przystosowanych do odbioru sygnału EGNOS lub WAAS.
Jak wiadomo EGNOS składa się z naziemnych stacji referencyjnych, które nieustannie przesyłają poprawki do dwóch satelitów geostacjonarnych EGNOS (AOR-E, IOR). Dzięki nim sygpal natychmiast trafia do odbiorników GPS pozwalając na skorygowanie pomiaru dokonanego na podstawie danych z satelitów GPS NAVSTAR.
System EGNOS występuje na świecie w trzech kompatybilnych ze sobą wersjach regionalnych: WAAS w Ameryce, CWAAS (Kanada) oraz MSAS w Azji.
W' związku z tym, że wszystkie ww. systemy satelitarne osiągnęły już pełną zdolność operacyjną (za wyjątkiem rosyjskiego GLONASS-a) podjęto próbę budowy nowego, w pełni niezależnego od struktur wojskowych (USA i Rosji), nawigacyjnego systemu lokalizacyjno - pozycyjnego, który pozostawać będzie pod międzynarodową kontrolą cywilną.
Program rozwoju pierwszego, cywilnego systemu nawigacji satelitarnej został zapoczątkowany na przełomie 1979/1980 roku przez ESA, w porozumieniu z IM© (International Maritime Organizaóon -Międzynarodową Organizację Morską) i ICAO (International Civil Aviation Or-ganizańon - Międzynarodową Organizację Lotnictwa Cywilnego). Koncepcja nowego systemu polega na swoistej integracji istniejących już GPS NAVSTAR (działa w oparciu o geodezyjny system odniesienia WGS-84) i GLONASS (działa w oparciu o geodezyjny system odniesienia PZ-90, występujący również pod nazwą SGS-85).
GNSS w pierwszym etapie tworzenia określany jest mianem GNSS-1 i składa się w chwili obecnej z:
- geostacjonarnych satelitów trzeciej generacji Inmarsat III,
- różnicowego systemu DGPS NAV-STAR w wersji dalekiego zasięgu WAD-GPS NAVSTAR,
- systemu GLONASS wraz z wariantem różnicowym opracowanym przez niemieckich naukowców z DASA (Deutehe Airspace Agency - Niemieckiej Agencji Przestrzeni Kosmicznej).
W związku z rozbudową systemu w 1998 roku na orbicie zostały umieszczone nowej generacji trzy satelity GLONASS-M
Integralną, a zarazem najważniejszą częścią GNSS-1 jest segment różnicowy, który składa się z korekcji dalekiegp za-sięgu i lokalnej, nazywanej LAAS (Local Area Augmentation System).
Deklarowana dokładność i precyzja GNSS-1 została osiągnięta poprzez: zmniejszenie wartości współczynnika geometrycznego systemu, przy jedno-czesnym zwiększeniu dokładności pomiaru parametru odpowiedzialnego za nawigację oraz filtrację dostarczanych danych bez wzgjędu na jakim etapie przetwarzania się znajdują. W GNSS-1 współczynnik geometryczny został zredukowany przez wzrost liczby satelitów, który docelowo ma liczyć 52 satelity'.
W myśl założeń twórców GNSS najprawdopodobniej zostanie zapewniona użytkownikom standardowa dokładność od 1 do 5 m, a w specjalnej (wojskowej nie nawigacyjnej) wersji nawet od 0,1 do 0,5 m.
Odbiornik GPS składa się z następujących elementów: anteny z opcjonalnym wzmacniaczem wstępnym, sekcji częstotliwości radiowej i częstotliwości średniej (RF - Radio Frequency/IF - Inermedia-te Frequency), sekcji śledzenia-korelacji sygnału i mikroprocesora, który kontroluje wszystkie poszczególne podzespoły odbiornika (jednocześnie przetwarza sygnały i oblicza współrzędne położenia odbiornika). Odbiornik zaopatrzony jest także w źródło zasilania i pamięć, która służy do przechowywania instrukcji i danych.
Antena - jej kształt i rozmiar jest bardzo istotny, ponieważ to właśnie te cechy decydują o jej zdolności do odbierania i przesyłania do naszego odbiornika nawet bardzo słabych sygnałów emitowanych przez satelity. Aktywną anteną posługujemy się wówczas, gdy oprócz elementu tejże właśnie anteny, obecny jest w odbiorniku GPS wzmacniacz wstępny o niskim poziomie szumów do odbierania słabych sygnałów. Rozwiązanie takie stosowane jest najczęściej, gdy antena i odbiorniki GPS nie znajdują się w jednej obudowie.
Mikroprocesor, pamięć - elementy te kontrolują wszystkie operacje odbiornika GPS. Oprogramowanie mikroprocesora jest jednocześnie instrukcją dla działania odbiornika. Mikroprocesor pracuje z cyfrowymi próbkami tzw. pseudo odległości i fazami nabytymi w trakcie konwersji analogowo - cyfrowej. Odbiornik wykorzystuje próbki danych do określenia swojej pozycji, prędkości i czasu. Dodatkowym atutem mikroprocesora jest to, że może on wykonywać obliczenia do nawigacji punktów drogi oraz do konwersji współrzędnych ze standardowego układu „WGS-84” - World Geodeńc System 1984 (Światowy System Geodezyjny).
Alternatywą dla amerykańskiego systemu pozycyjno - lokalizacyjnego GPS NAV-STAR ma być w niedalekiej przyszłości europejski system Galileo. Zasada działania europejskiego Galileo będzie następująca: poszczególne obiekty (statki, samoloty, samochody oraz ludzie) będą wyposażone w specjalne nadajniki, które wyemitują fale elektromagnetyczne. Z pomocą stacji naziemnych oraz umieszczonych w kosmosie 30 satelitów, po analizie tych fal można będzie precyzyjnie, z dokładnością do jednego metra, określić położenie danej jednostki lub osoby.
Wedle oceny specjalistów od nawigacji, Galileo będzie niezwykle pomocny we wszelkiego rodzaju służbach poszukiwawczo - ratunkowych. Nowy system błyskawicznie ustali miejsce np. katastrofy samolotu lub statku. Przewiduje się, że ww. system osiągnie pełną sprawność operacyjną już w 2010 roku i za korzystanie z niego nie będzie trze-
System Galileo buduje Europejska Agencja Kosmiczna i Unia Europejska. Budowa nowego systemu nawigacji satelitarnej da w krajach UE ok. 150 tys. nowych miejsc pracy ■
20
THE MARITIME WORKER • WRZESIEŃ - PAŹDZIERNIK2007