Vysílané signály GNSS (GPS)

GNSS je zkratkou pro globální navigační satelitní systém. Obecně jde o službu, technologii umožňující pomocí signálu ze satelitních družic určit svou polohu, rychlost a čas s velkou přesností.

Signály GPS

Mezi nosné frekvence systému GPS patří:

L1 (1575,42MHz 19cm vlnová délka) – modulováno navigačními kódy P (pouze pro autorizované uživatele) a C/A (veřejně dostupné)
L2 (1227,60Mhz 24cm) – modulováno navigačním kódem P
L5 (1176,45 MHz) – v rámci projektu GPSIII pro civilní užití, modulováno Neuman-Hofman kódem

Mezi základní signály patří též družicová navigační zpráva, která obsahuje údaje o zdravotním stavu družic, pozici (efemeridy), korekce hodin, údaje o ostatních družicích (almanach), ionosféře a společné časové základně.

Již několik let však probíhá tzv. “modernizace GPS”, které mnohé mění. Např. P a C/A kód bude nahrazen M (obdoba P) a C (obdoba C/A) kódem.

Signály GLONASS a Galileo

U systému GLONASS jsou nosné frekvence modulovány kódy HP (pouze pro autorizované uživatele; obdoba P u GPS) a SP (veřejné; obdoba C/A u GPS). Mezi nosné frekvence patří:

L1PT (1598–1605 MHz) – moduluje HP kód a SP kód
L2PT (1242–1248 MHz) – moduluje HP kód, na mladších družicích také SP kód
na mladších družicích další signály (i pro interoperabilitu s GPS a Galileo), rovněž navigační zpráva

Galileo moduluje své signály poskytovaných služeb, poskytuje více signálů, z nichž s GPS se překrývá band L1 (s L1 u GPS) a E5a (s L5 u GPS).

Faktory ovlivňující měření

Mezi hlavní faktory ovlivňující měření pomocí GNSS patří:

nahodilé chyby (multipath) = vícenásobné šíření signálu, které se odráží od zemského povrchu, objektů či jiných povrchů (lze řešit speciální anténou)
systematické chyby = vliv atmosféry, ve které dochází ke zpoždění signálu při jeho šíření ionosférou (ionosférickou refrakci lze odstranit 2 fázemi) a troposférou (troposférickou refrakci lze určit dle atmosférických podmínek)

Mezi další faktory patří:

parametr přesnosti (DOP) = bezrozměrný parametr udávající vliv geometrie prostorového uspořádání družic GNSS a přijímače v konkrétní epoše na přesnost určení polohy; lze určovat:
- parametr horizontální (HDOP),
- polohové (PDOP),
- geometrické (GDOP),
- vertikální (VDOP)
- i časové (TDOP) přesnosti.
počet viditelných družic
stav družic (obsahuje navigační zpráva)
synchronizace hodin / chyba hodin přijímače
poměr signál : šum
vliv excentricit fázových center antén (lze řešit kalibrací antén)

Studijní materiály Základy geodézie a GPS

Téma Vysílané signály GNSS (GPS) je součástí studijních materiálů Základy geodézie a GPS (GNSS). Tento předmět byl vyučován na Geografickém ústavu Masarykovy univerzity. Přejděte na rozcestník témat (1. tlačítko), nebo si přečtěte předešlé (2. tlačítko) či následujícící (3. tlačítko) téma.