Globalni pozicioni sistem

Globalni pozicioni sistem

Najveći sistem navigacije

GPS (Global Positioning System) je zapravo u ovom trenutku jedini potpuno funkcionalan globalni navigacioni satelitski sistem. Ovaj sistem se sastoji od 24 satelita raspoređenih u orbiti Zemlje, i oni šalju radio signale na Zemlju. GPS prijemnici na osnovu ovih signala tačno mogu da odrede određenu poziciju, nadmorsku visinu, geografsku širinu i dužinu. Vremenski uslovi ne otežavaju komunikaciju između prijemnika i satelita, kao ni to da li je na određenom mestu trenutno noć ili je dan.

On se koristi u mnogim oblastima, u komercijalne i naučne svrhe. Neke primene ovog sistema su navigacija ili orjentisanje ljudi pri vožnji automobila, brodova ili aviona, mapiranje zemljišta, pravljenje geografskih karti, određivanje tačnog vremena, otkrivanje zemljotresa i slično.

Koje su sve komponente globalnog pozicionog sistema?

Razvijen je od strane Ministarstva odbrane SAD-a. Na samom početku, GPS je korišćen samo u vojne svrhe a kasnije je bio besplatno stavljen na raspolaganje svima kao javno dobro. Sastoji se od tri komponente: komponente u vasioni, kontrolne komponente i korisničke komponente.

Prvi sloj delovai, odnosno komponente u vasioni, čine sateliti koji se nalaze u orbiti Zemlje. Od samog početka broj i raspored tih satelita nije bio isti, a menjao se tokom samog razvitka GPS sistema.

Drugi sloj, odnosno stanice za praćenje satelita čine: kontrolne stanice i zemljišne antene. Neke od ovih stanica za praćenje satelita se nalaze na Havajima, ostrvu Dijego Garsija i Kolorado Springsu koja je ujedno i glavna kontrolna stanica. Ona vrši proračune preko zemljišnjih antena koje se nalaze i na ostrvu Dijego Garsija, a zatim dva puta dnevno podatke o tačnom položaju satelita i vremenu se šalju određenom satelitu. Kod novijih generacija satelita, omogućeno je i njihovo međusobno komuniciranje, kako ne bi došlo do prekida pri kvaru kontrolne stanice.

Nama najpoznatiju, treću komponentu, čine GPS prijemnici na Zemlji. Ovi uređaji mogu biti ugrađeni u neke druge uređaje, kao na primer u mobilni telefon, časovnik i slično, a mogu biti i samostalni uređaji. Ugradni GPS prijemnik je zapravo samo čip, i njego dimenzije su 12 x  15 mm, dok samostalni uređaji imaju displej za prikazivanje pozicije, brzine i vremena.

Osnovne komponente GPS prijemnika su antena koja radi na frekvenciji GPS satelita, kristalni oscilator koji služi kao časovnik i mikroprocesor koji obrađuje signale. Ovi prijemnici mogu imati i dodatnu komponentu koja prima diferencijalne signale, a koji se dobija preko standardnog RS'232 porta ili preko interne antene. Već danas, GPS prijemnici preko USB ili Bluetooth-a mogu da komuniciraju sa drugim uređajima.

Kako se dobija proračun geografskih kordinata?

Geografske koordinate prijemnika se proračunavaju bazirano na Svetskom geodetskom sistemu. Prvo GPS prijemnici sa satelita neprekidno primaju navigacionu poruku koja u sebi sadrži informaciju o njihovoj poziciji, a zatim prijemnik identifikuje signal sa svakog satelita, a onda meri razmak između vremena kada je signal emitovan i kada je primljen. Prijemnik interno generiše signal sa istom digitalnom sekvencom kao što je ima signal sa satelita, a onda menja vremensku fazu tog signala sve dok se interni signal i signal sa satelita ne podudare. Tako se može izračunati udaljenost prijemnika od satelita, s obzirom na poznatu brzinu kojom radio signal putuje. Zbog toga što interni časovnik nije baš najprecizniji, ova udaljenost se naziva pseudoudaljenost.