Tehnologii Geodezice Spatiale Curs 1
CURS I • Pri rinc ncip ipiu iull de ba baza za al poz pozit itio iona nari riii in ca cazu zull tehnologiilor satelitare • Sis iste tem me de de tim timp p uti utililiza zate te in GNSS • Sis iste tem me de de ref refer erin inta ta ut utililiz izat ate e in in GN GNSS • Orbitele satelitilor • Sta tadi diul ul ac actu tual al al si sist stem emel elor or GN GNSS SS
Principiul de baza al pozitionarii in cazul tehnologiilor satelitare
Principiul de baza al pozitionarii in cazul tehnologiilor satelitare Semnal receptat
τ
Semnal generat
Τ
sat
ρ rec
Functia de autocorelare
Corelare incrucisata
(sat i – sat i)
(sat i – sat j)
= v ⋅ τ = c ⋅ τ
−Τ
Τ
Sisteme de timp utilizate in GNSS Pentru a defini o scara de timp sunt necesare: - o origine - o perioada / frecventa ( un “tact” ) Procesul periodic modelator:
Miscarea de
Sistemul de timp
- Timp universal (UT)
rotatie a Pamantului - Timp sideral Greenwich (GMST)
Miscarea de
-Timp dinamic baricentric (TDB)
revolutie a Pamantului
-Timp dinamic terestru (TDT) -Timp atomic international (TAI)
Oscilatii atomice
-Timp universal coordonat (UTC) -Timp GPS (GPST)
Descriere:
Timp Universal (UT) (UT) – – Timp sideral Greenwich (GMST) •
Timpul sideral si timpul solar reprezinta masuri ale rotatiei Pamantului in jurul propriei axe Zi solara – timpul scurs intre doua treceri consectuive ale Soarelui (adevarat) la meridianul locului Zi siderala – timpul scurs intre doua treceri consecutive ale unei stele la meridianul locului Pamant dH~4 min
Directia catre o stea
Pamant
Soare
Timpul universal poate fi determinat prin observatii asupra miscarii diurne a stelelor. Scara de timp observata, dependenta de locul observatiilor este denumita UT0. Corectarea acestei scari de timp de modificarea longitudinii statiei de observare cauzata de miscarea polara creaza scara de timp UT1, independenta de locul efectuarii observatiilor. Corectarea UT1 de variatiile sezoniere ale vitezei de rotatie a Pamantului da nastere scarii de timp UT2. Legatura intre GMST si UT1 este data de :
GMST = UT 1 + α m
α m
− 12h = 18 41 50 .54841 + 8640184 .812866 ⋅ T + 0 .093104 ⋅ T − 6.2 ⋅ 10− ⋅ T h
m
s
s
s
u
2
u
6
3
u
Unde Tu – reprezinta numarul de secole Juliene de timp universal scurse de la miezul noptii Greenwich 1 ianuarie UT1 12h a anului 2000.
Timp Dinamic Baricentric Baricentric – – Timp Dinamic Terestru •
Timpul dinamic reprezinta o scara de timp uniforma determinata prin compararea miscarii observate a obiectelor in camp gravitational cu modele fizice ce descriu aceste miscari
Timpul dinamic este des folosit in generarea efemeridelor satelitilor. TDB – Timp dinamic baricentric – timpul masurat intr-un sistem de referinta aproape inertial, ce are originea in centrul de masa al sistemului solar (baricentru). TDT – Timp dinamic terestru – reprezinta o scara de timp uniforma pentru miscarea in campul gravitational terestru, avand acelasi tact ca si un ceas atomic situat pe suprafata Pamantului. In functiile de sistemul de referinta la care se raporteaza ecuatiile de miscare se va utiliza TDB, pentru sistem baricentric sau TDT, pentru sistem geocentric.
TDB = TDT + 0 s.001658 ⋅ sin( g + 0.0167 ⋅ sin g )
2 ⋅ π 0 360
g = (3570.528 + 359990.050 ⋅ T ) ⋅
Timp Atomic International O scara de timp atomic reprezinta o scara de timp obtinuta prin numararea ciclilor unui semnal electric de inalta frecventa.
TAI – Timpul Atomic International – este o scara de timp rezultata pe baza observatiilor realizate de catre BIPM asupra mai multor ceasuri atomice.
Unitatea fundamentala a timpului este secunda SI. Aceasta este definita ca fiind durata a 9 192 631 770 perioade ale radiatiei corespunzatoare trecerii intre 2 nivele hiperfine a atomului de Cesiu 133, aflat in starea de baza, neexcitat din exterior (camp magnetic 0).
Timpul Atomic International sta la baza definirii Timpului Dinamic Terestru, intre ele existand relatia :
TAI = TDT − 32 s.184
Timp Universal Coordonat Timpul Universal Coordonat (UTC – Universal Time Coordinated) – scara de timp ce nu se incadreaza in niciuna din categoriile prezentate pana acum dar este in stransa legatura cu ele. Scopul acesteia este acela de a crea o legatura intre Timpul Atomic International si Timpul Universal (UT1), dand astfel scarii de timp bazata pe miscarea de rotatie a Pamantului o uniformizare. UTC are acealsi tact ca si TAI, dar primeste incrementari de o secunda – “leap second” – atunci cand este necesar, astfel incat diferenta in valoare absoluta dintre UT1 si UTC sa se mentina sub 1s.
UT 1 − UTC < 0s.9 Astfel intre TAI si UTC exista o diferenta egala cu un numar intreg de secunde. IERS (International Earth Rotation Service) este responsabil cu introducerea secundei de salt, acest eveniment producandu-se de obicei la sfarsitul lunii iunie sau decembrie. Diferentele de timp intre UT1 si UTC (dUT1), precum si intre TAI si UTC (dAT) sunt publicate in rapoarte ale serviciilor de timp si sunt disponibile publicului larg.
dUT 1 = UT 1 − UTC dAT = TAI − UTC
Timpul GPS Sistemul de pozitionare globala NAVSTAR-GPS are propria scara de timp, aflata in stricta legatura cu scara Timpului Atomic International, si astfel Timpul Universal Coordonat. Timpul GPS reprezinta o valoare medie a observatiilor facute atat asupra ceasurilor atomice aflate la bordul satelitilor, cat si a ceasurilor atomice de la sol.
Timpul GPS (GPST – Global Positioning System Time) – a fost initializat (are originea) la 6 ianuarie 1980, 0h UTC (miezul noptii), astfel la acea data diferenta intre TAI si UTC era de 19s ceea ce face ca diferenta intre GPS si TAI sa fie fixata la 19s.
Saptamana GPS (GPS WEEK) – unitate de masura specifica timpului GPS – reprezinta numarul de saptamani trecute de la epoca standard pentru sistemul GPST, si anume 06.01.1980. Saptamana GPS incepe la miezul noptii de sambata spre duminica.
Ziua GPS (GPS DAY) – reprezinta numarul zilei din saptamana GPS curenta. Prima zi din saptamana GPS (duminica) este numerotata cu 0, a doua zi (luni) cu 1, s.a.m.d. Secunda GPS (GPS SEC) – reprezinta numarul de secunde scurse de la inceputul saptamanii curente
Legatura intre sistemele de timp prezentate 32.184 s
0s
Timp Dinamic Terestru (TDT)
Timp Atomic International (TAI)
s 9 1
Timp GPS (GPST) s 5 1
UTC UT1 01.01.1958
06.02.1980
01.01.2008
Calendar. Epoca standard. 1) Calendarul Julian • Data Juliana (JD – Julian Date) – numarul de zile solare medii trecute de la epoca 2.5 Ianuarie 4713 I.H. • Data Juliana Modificata (MJD – Modified Julian Date) – data iuliana din care s-a scazut un numar de zile (2 400 000.5 zile) pentru a lucra cu un numar de cifre mai mic. De asemenea prin scadearea unei parti fractionare de zi (0.5) s-a realizat inceperea zilei MJD la miezul noptii si nu la miezul zilei asa cum se intampla in cazul Zilei Juliene. • Numarul Zilei Juliene (JDN – Julian Date Number) – partea intreaga din Data Juliana (JD) 2) Calendarul Gregorian (civil) Acesta reprezinta calendarul actual utilizat international, incepe la 4713 ani dupa calendarul Julian si este impartit in ani alcatuiti din 12 luni diferite ca durata. Epocile standard : reprezinta referinte in timp pentru calculul anumitor parametri cum sunt in astronomie elemente legate de orbitele anumitor corpuri ceresti si in functie de care se determina alti parametri pentru a putea determina pozitii viitoare. Epoca standard curenta este denumita J2000.0 si reprezinta miezul zilei 01.01.2000. Pentru sistemul NAVSTAR-GPS – epoca standard este 6.0 Ianuarie 1980.
Sisteme de referinta utilizate in GNSS Pentru a putea formula matematic problema navigatiei bazata pe sisteme satelitare este necesara alegerea unui sistem de coordonate in care sa fie reprezentate atat pozitia satelitului cat si a receptorului. In GNSS, sistemele de referinta sunt sisteme de coordonate carteziene tridimensionale. Definirea unui sistem de referinta implica definirea conventionala a axelor de rotatie si a originii sistemului de coordonate. Sistem
Descriere
Reprezentare
- origine de regula in baricentrul S.S.
Sistem de referinta inertial
z
- axe indreptate catre directii fixe in raport cu stelele - aflat in repaos in raport cu Sistemul Solar
o
y
x
z
- origine de regula in geocentru
Sistem de referinta cvasi-inertial
- axe indreptate catre directii fixe in raport cu stelele o
y
x
- origine in geocentru
Sistem de referinta neinertial
z
- axa Z – data de axa polilor - axa X – data de intersectia meridianului Greenwich cu Ecuatorul
o
y
Sistem de referinta cvasi- cvasi -inertial -inertial terestru (ECI) •
Sistemul de referinta cvasi-inertial terestru (Earth-centered Inertial Coordinate System) este utilizat in determinarea si prezicerea orbitelor satelitilor
•
Intr-un astfel de sistem, un satelit respecta legile de miscare ale lui Newton.
•
Planul xoy coincide cu planul Ecuatorului
•
Axa ox este data de directia punctului vernal (intersectia eclipticii cu planul Ecuatorului)
•
Axa oz este perependiculara pe planul xoy, cu sensul pozitiv indreptat spre Polul Nord
Sistem de referinta terestru neinertial (ECEF) •
Pentru calculul pozitiei receptoarelor aflate pe suprafata terestra, este mult mai convenabil sa folosim un sistem de coordonate care se roteste impreuna cu Pamantul, cunoscut in literatura de specialitate ca Earth Centered Earth Fixed
•
Intr-un astfel de sistem de coordonate este foarte usor sa se lucreze in coordonate geografice B, L, H, transformarea in coordonate carteziene geocentrice X,Y,Z facandu-se foarte usor
•
Planul xoy coincide cu planul Ecuatorului terestru
•
Axa ox este data de intersectia Ecuatorului cu meridianul de longitudine 0o
•
Axa oz este data de axa medie de rotatie a Pamantului
Transformarea intre cele doua sisteme se realizeaza prin aplicarea unor matrice de rotatie (datorita miscarii polului, datorita timpului sideral, datorita precesiei si datorita nutatiei)
Sistemul WGS1984 (World Geodetic System 1984)
•
•
Este un sistem de referinta de tip ECEF si reprezinta suportul pentru masuratori de tip GPS
•
A fost definit pe baza a mai mult de 1500 de puncte de referinta distribuite relativ uniform in jurul lumii.
•
Sistemul are asociat atat un model ce prezinta ireguralitatile gravimetrice ale Pamantului (EGM96 – revizuit in 2004) dar si mai important are asociat un elipsoid echipotential definit de urmatorii parametri: Parametru
Valoare
Semiaxa mare
a = 6378137.000 m
Coef. armonic zonal normalizat de ord. II
C2,0 = -484.16685 10-6
Viteza unghiulara de rotatie a Pamantului
ω = 7292115 10-11 rad/s
Const. Gravitationala Geocentrica
K = 3986005 10 8 m3 /s2
Turtirea
f = 1/297.2572236
Elipsoidul asociat WGS84 are la baza elipsoidul GRS80 (Geodetic Reference System 1980)
Sistemele de referinta ITRS si ETRS a) Sistemele de tip ITRS (International Terrestrial Reference System) – reprezinta sisteme spatiale de referinta ce iau in cosiderare si miscarea placilor tectonice Implementarea unui astfel de sistem se face raportat la o anumita epoca si poarta denumirea de “cadru” (Frame) si este definit pe baza a peste 180 de puncte de referinta. Denumirea acestora se face conform standardelor ITRF-YY, de ex : ITRF89, ITRF92, ITRF97, s.a. b) Sistemele de tip ETRS reprezinta sisteme spatiale de referinta ce sunt raportate la contintentul European, miscandu-se astfel odata cu placa eurasiatica. Implementarile de tip ETRS functioneaza pe acelasi principiu ca si cele ale ITRS. S-a stabilit ca ETRS sa coincida cu ITRS la epoca 1989.0. De atunci ETRS se indeparteaza de ITRS cu aproximativ 1 cm/an. Trecerea intre astfel de sisteme de coordonate se face pe baza unor transformari Helmert cu 7 parametri. Paramatri sunt publicati la fiecare realizare a unui sistem de catre IGS / EUREF. Pentru continentul nord-american sistemul poarta denumrirea de NAD-83.
Orbitele Satelitilor Principiul general de determinare a pozitiei pe baza observatiilor satelitare este de a masura timpul de parcurgere al unui semnal venit de la un emitator aflat in spatiu, emitator a carui pozitie este cunoscuta cu precizie destul de ridicata in orice moment. Traiectoria urmata de sateliti in jurul Pamantului se numeste orbita. In general, satelitii artificiali ai Pamantului folositi in sistemele de pozitionare globala au orbite eliptice. Elementele orbitei Kepleriene sunt : Ω - longitudinea nodului ascendent ω - argumentul perigeului i – inclinarea orbitei a – semiaxa mare e – excentricitatea elipsei
ZT Perigeu a
ν
ω YT
Ω i
Xi Pct. vernal
θ
Nod ascendent
Ecuatorul terestru
Clasificarea orbitelor (I) •
Pe baza excentricitati – Orbite circulare – excentricitate zero (sau aproape 0) – Orbite eliptice – de regula excentricitate > 0.6 2
b a
b b e = 1− > 0.6 ↔ < 0.8 a a
≥
b
0 .8
a
<
b b
a
a
0 .8
Clasificarea orbitelor (II) •
Pe baza altitudinii – Orbite geosincrone (GEO) – orbitele ce au o perioada egala cu durata unei zile siderale. Pentru ca aceasta conditie sa fie indeplinita, orbitele trebuie sa aiba o altidudine de 35,786 km – Orbite joase (LEO) – orbite cu altitudine sub 1500 km – Orbite medii (MEO) – orbite cu altitudine cuprinsa intre cele joase si cele geosincrone – Orbite inalte (sau supersincrone) (SEO) – orbite cu altidudine mai mare decat cea a orbitelor geosincrone
MEO (LEO
R
R
35 786 km
LEO – R<1500 km
Clasificarea orbitelor (III) •
Pe baza inclinarii – Orbite ecuatoriale – inclinare 0 – Orbite polare – inclinare 900 – Orbite inclinate cu sens progresiv (inclinare intre 00 si 900) sau cu sens retrograd (inclinare intre 90 0 si 1800) O. ecuatoriale
O. polare
O. inclinate
Clasificarea orbitelor (IV) Un caz special de orbite reprezinta cazul orbitelor geostationare. Orbitele geostationare sunt orbitele geosincrone cu excentricitate si inclinare nule, adica orbite circulare in planul ecuatorului. Un satelit avand o astfel de orbita apare static pentru un observator aflat pe Pamant, deoarece coordonatele sale in sistem ECEF nu se modifica. In cazul practic datorita perturbatiilor mici acesti sateliti nu sunt perfect geostationari, ei avand o mica miscare reziduala. Cu toate acestea nu trebuie facuta confuzia des intalnita intre orbite geosincrone si orbite geostationare.
Difuzarea Orbitelor Satelitilor •
Intre orbita nominala a satelitilor si orbita reala a acestora exista diferente ce apar din cauza unor acceleratii perturbatoare de natura gravitationala sau negravitationala. In general sursele de perturbatii sunt : asimetria campului gravitational, atractia Soare – luna, presiunea radiatiei solare, etc. Pentru a cunoaste pozitia cat mai precisa a satelitilor, si implicit a receptoarelor, aceste efecte sunt modelate.
•
Elementele orbitei tinand cont de aceste efecte perturbatoare sunt difuzate pe diverse cai. Aceste elemente poarta denumirea de efemeride.
•
In functie de precizia asigurata in generarea orbitelor, efemeridele se clasifica in: a) Almanahul – incarcat in sateliti la fiecare 6 zile si difuzat in cadrul mesajului de navigatie al satelitului respectiv. Fiecare satelit transmite almanahul tuturor satelitilor. Pe baza almanahului, receptorul “cauta” satelitii vizibili. Acesta insa nu este suficient de precis pentru a oferi o pozitie fixa a receptorului. b) Efemeride difuzate – acestea sunt incarcate in sateliti si difuzate o data la 2 ore, si contin un set de parametri ce definesc orbitele reale, perturbate ale satelitilor, precum si anumiti parametri ce corecteaza ceasul satelitului. Fiecare satelit transmite in mesajul de navigatie doar efemeridele referitoare la orbita sa. c) Efemeride precise – acestea nu sunt incarcate in sateliti, ele sunt determinate in mod post-procesare, si sunt disponibile dupa aproximativ 10 zile. Acestea constau intrun set de pozitii si viteze calculate la intervale de timp egale (15 minute) pentru fiecare satelit precum si erorile de ceas ale satelitilor. Denumirea fisierelor de orbite precise Fisierele ce contin efemeridele precise sunt fisiere in format *SP3 (ASCII) sau ECF3(binar) iar numele acestora este standardizat astfel : “aaaWEEKd.fff” – unde “aaa” se refera la agentia ce a produs fisierul (de ex. IGS), “WEEK” – nr. Saptamanii GPS, “d” – ziua din saptamana, “fff” – tipul fisierului (SP3, EF3)
Stadiul actual al sistemelor GNSS (I) GLOBALE GPS
REGIONALE QZSS
OVERLAY WAAS EGNOS
GLONASS
IRNSS MSAS
GALILEO
GAGAN NIGCOMSAT-1
COMPASS
CWAAS Alte sisteme la sol ce transmit corectii diferentiale
Stadiul actual al sistemelor GNSS (II) - GPS (II) - GPS •
Sistemul NAVSTAR – GPS – NAVigation Satellites with Time And Ranging – Global Positioning System – este un sistem de navigatie radio cu ajutorul satelitilor, ce furnizeaza potizii tridimensionale, informatii de navigatie si informatii de timp utilizatorilor ce dispun de receptoare specifice.
•
Sistemul este alcatuit din 3 subsisteme sau segmente : a)
Cosntelatia satelitara – formata din satelitii ce graviteaza in jurul Pamantului, transmitand semnalul necesar pozitionarii si informatiile de navigatie catre receptoarele utilizatorilor precum si alte informatii suplimentare legate de starea de “sanatate” a acestora
b)
Segmentul de control – format din statiile de control de la sol ce monitorizeaza segmentul satelitar din punct de vedere al “sanatatii” acestora si al orbitei lor si este de asemenea responsabil cu actualizarea in sateliti a informatiilor legate de corectiile de ceas si efemeride si a altor parametri pe care acestia ii transmit receptoarelor utilizatorilor in mesajul de navigatie
c)
Segmentul utilizator – format din totalitatea utilizatorilor ce utilizeaza receptoare adecvate sistemului pentru navigatie, poztionare, etc.
Stadiul - GPS Stadiul actual al sistemelor GNSS (III) (III) - GPS Segmentul satelitar – a fost conceput initial ca avand 24 de sateliti (SV – space vehicles) dispusi in asa fel incat sa sigure o geometrie buna in pozitionare (DOP). Astfel s-a hotarat in final dispunerea celor 24 de sateliti in 6 plane orbitale avand o inclinare de 550, cate 4 sateliti in fiecare plan orbital, avand o altitudine de 20230 km deasupra Pamantului. Perioada de revolutie a satelitilor este de jumatate de zi siderala (adica 11 ore si 58 de minute) ceea ce inseamna ca in timp ce Pamantul face o rotatie completa de 3600 in jurul axei sale, satelitul va efectua doua miscari de revolutie complete. Datorita diferentei dintre ziua solara si ziua siderala, constelatia nu va fi aceeasi de la o zi la alta.
Stadiul actual al sistemelor GNSS (V) - GPS (V) - GPS Segmentul de control – este alcatuit dintr-o statie de control principala (Master Control Station – MCS) aflata la baza Falcon Air Force (Colorado Springs), o statie de control principala de rezerva aflata la Cape Canavral, alte 4 statii de monitorizare situate in Hawaii, Kwajalein, Diego Garcia si Ascension Island precum si alte 10 statii de monitorizare ale National Geospatial Intelligence Agency. In acest moment orice satelit poate fi vazut din cel putin 2 statii de monitorizare Segmentul de control are urmatoarele atributiuni : - monitorizarea starii satelitilor - calcularea efemeridelor satelitilor - mentinerea standardului de timp prin verificarea starii de functionare a ceasurilor satelitare - incarcarea (actualizarea) mesajului de navigatie din sateilt
Stadiul actual al sistemelor GNSS (VI) - GPS (VI) - GPS Segmentul utilizator – este alcatuit din totalitatea receptoarelor de la sol sau din aer ce utilizeaza semnalul transmit de satelitii GPS pentru a-si determina pozitia. Utilizatorii GPS se impart in utilizatori civili si utiliztori militari in functie de gradul de accesibilitate la posibilitatile sistemului. Clasificarea receptoarelor se poate face dupa mai multe criterii : a)
Dupa numarul de frecvente i)
Cu o frecventa (L1)
ii)
Cu doua frecvente (L1, L2)
iii)
Cu trei frecvente (L1, L2, L5)
b)
Dupa destinatie i)
de navigatie
ii)
geodezice
iii)
pentru timp
c)
Dupa tipul de coduri i)
Cu cod C/A
ii)
Cu cod C/A si P (L1)
iii)
Cu cod C/A, P(L1) si P(L2)
Stadiul actual al sistemelor GNSS (VII) (VII) - - GLONASS Dezvoltarea sistemului GLONASS (GLObal’naya NAvigatsionnaya Sputnikova Sistema) a inceput relativ simultan cu cea a sistemului GPS. Sistemul de pozitionare rusesc este organizat in principiu in acelasi mod ca si sistemul GPS, si anume din cele 3 mari segmente: segmentul satelitar, segmentul de control si cel utilizator. Cosntaltia satelitara a fost conceputa initial ca avand tot 24 de sateliti dar dispusi in 3 plane orbitale, avand o inclinatie de 64.8 0, cate 8 in fiecare plan orbital. Satelitii sunt decalati intre ei pe orbita cu 45O si au o perioada de revolutie de 11 h15min44s. Orbitele sunt aproape circulare si au o inaltime de aproximativ 19100 km. Sistemul rusesc de pozitionare a avut o evolutie relativ sinusoidala, acesta ajungand la maturitatea de 24 de sateliti in 1996. Cu toate acestea, din cauza unei durate de viata destul de scazuta a satelitilor, sistemul a functionat o perioada si cu 7-10 sateliti (2000). In ultima perioada, in urma unei Directive a Presedintelui Putin (18.01.2006) s-a hotarat ca GLONASS-ul sa ajunga la o constelatie de 24 de sateliti in 2009. Momentan exista 20 de sateliti activi. Plan orbital 1: Plan orbital 2: Plan orbital 3: (Ω − 184°) (Ω − 304°) (Ω − 63°) 9(-2)
8(6) 2(1)
3(5)
4(6)
17(-1) 24(2)
7(5)
10(4)
6(1)
11(0)
15(0) 18(-3)
14(4)
13(-2)
23(3)
22(-3)
19(3)
20(2)
21(1)
Stadiul actual al sistemelor GNSS (VIII) (VIII) - - GLONASS Si in cazul GLONASS ca si in cazul GPS, satelitii au fost imbunatatiti in timp si astfel, se impart in : a)
GLONASS – satelitii de baza ai sistemului, lasnsati in prima faza de dezvoltare a acestuia. Acestia emiteau semnale doar pe o singura frecventa si aveau o perioada de viata de aproximativ 3 ani.
b)
GLONASS – M – aceasta generatie de sateliti emit semnale pe doua frecvente si au o durata de viata de aproximativ 7 ani. In momentul de fata intreaga constelatie GLONASS este alcatuita din stateliti din generatia GLONASS – M, cu exceptia unuia care este din generatia GLONASS initiala.
c)
GLONASS – K – reprezinta urmatoarea generatie de sateliti GLONASS, ei urmand sa emita pe trei frecvente, vor avea o masa redusa la jumatate si o durata de viata de 1012 ani. Acestia sunt inca in faza de dezvoltare, si urmeaza a fi lansati cel mai probabil incepand cu 2010.
Segmentul de control al GLONASS este alcatuit dintr-un centru de control principal (SCC – System Control Center) si alte statii de Telemetrie, Urmarire si Control (TT&C – Telemetry, Tracking and Control) distribuite pe teritoriul Rusiei. Acestea se ocupa, ca si incazul GPS cu monitorizarea satelititlor, cu studiul orbitelor acestora si cu incarcarea in sateliti a informatiilor de navigatie. Segmentul utilizator este reprezentat ca si in cazul GPS de totalitatea receptoarelor capabile sa receptioneze si sa proceseze semnalul venit de la satelitii sistemului in scopuri de navigatie, pozitionare, etc.
Stadiul actual al sistemelor GNSS (IX) (IX) - - GALILEO GALILEO – sistemul de pozitionare european va fi primul sistem de pozitionare ce va fi orientat catre aplicatii civile. Aparitia sa a fost cauzata de mai multe aspecte economice, politice, sociale si tehnologice. In momentul de fata sistemul este in plina dezvoltare. Segmentul spatial – va fi compus din 30 de sateliti distribuiti in 3 plane orbitale avand o inclinare nominala de 560, cate 9 sateliti activi in fiecare plan, plus unul neactiv (de rezerva) decalati cu aproximativ 400 intre ei . Orbitele satelitilor vor avea o altitudine de 23 222 km iar un sateilt va parcurge 17 perioade de revolutie pe parcurusul a 10 zile. Momentan exista doi sateliti lansati GIOVE-A si GIOVE-B, urmand ca in faza actuala sa se lanseze inca 4 sateliti pentru a stabiliza orbitele si apoi sa se lanseze restul pana la 30. Segmentul de control – va fi compus din doua sisteme principale – Sistemul de control propriu-zis (GCS – Ground Control System) ce se va ocupa de comanda si controlul satelitilor si Segmentul de Misiuni (GMS – Ground Mission System) ce se va ocupa de colectarea datelor de la statiile de monitorizare, calculul efemeridelor, etc. Vor exista 4 servicii de pozitionare diferite : • OS (Open Service) ce va avea acces liber si va oferi o pozitionare cu o precizie sub 4m (orizontal) si sub 8m (vertical) folosind ambele frecvente sau sub 15m (orizontal) si sub 35m (vertical) folosind o singura frecventa. • CS (Commercial Service) la care se va avea acees contra cost si va oferi o precizie submetrica. Acesta va folosi semnalul receptat pe trei frecvente pentru pozitionare • PRS(Public Regulated Service) si SoL (Safety of Life Service) ce vor avea acces restrictionat si o precizie comparabila cu cea oferita de OS; primul va fi disponibil doar utilizatorilor militari si va avea un nivel crescut de protectie contra interferentelor sau blocajelor iar al doilea va fi orientat catre serviciile de transport in special ce au nevoie de un anumit grad de securitate. De asemenea GALILEO va juca un rol important si in serviciile de SAR (Search and Rescue).
Stadiul actual al sistemelor GNSS (X) (X) – – OVERLAY OVERLAY •
Sistemele overlay nu sunt sisteme globale sau regionale de pozitionare. Ele sunt sisteme ce transmit utilizatorilor un set de corectii pentru a imbunatati pozitionarea in timp real a acestora.
•
Sistemele pot fi sisteme satelitare, alcatuite din sateliti pozitionati pe orbite joase, geosincrone ce transmit aceste corectii (EGNOS, WAAS) sau pot fi retele de statii permanente ce transmit corectiile prin intermediul GSM (ROMPOS). Sistemele overlay sunt interoperabile, permitand de exemplu avioanelor care traverseaza oceanul sa treaca de la un sistem la altul fara probleme.
•
Sistemul EGONS reprezinta sistemul overlay pentru Europa. Din pacate, la noi in tara acoperirea este destul de redusa. Astfel s-a optat pentru dezvoltarea unei retele de statii permanente care sa trimita corectiile diferentiale prin mijloace GSM.
Stadiul actual al sistemelor GNSS (X) (X) – – EGNOS
