Ing. Jiří Fejfar, Ph.D.
GNSS Globální navigační satelitní systémy
Kapitola 1: Globální navigační systémy
(Geostacionární) satelity
strana 2
Kapitola 1: Globální navigační systémy
Složky GNSS • Kosmická složka (družice na oběžné dráze) • Řídící složka (pozemní stanice) • Uživatelská složka (přijímače uživatelů)
strana 3
Kapitola 1: Globální navigační systémy
strana 4
Složky GPS (konkrétní příklad) Vesmírný segment •První družice vypouštěny v letech 1987 – 1989 •24 (32) satelitů, výška 20200 km, 6 oběžných drah, původně 4 satelity na dráhu, perioda obletu 12h •z každého místa na Zemi je vidět 5-8 satelitů Řídící segment •Velitelství, řídící středisko, 3 povelové a 18 monitorovacích stanic. •Přijímá signál ze satelitů a počítá korekce jejich nastavení, které jim posílá.
Kapitola 1: Globální navigační systémy
GPS (Global Positioning System) • V současnosti jediný plně funkční satelitní navigační systém • Původně vojenský projekt americké armády • Od r. 1973 budovaný Ministerstvem obrany USA • Cena údržby: 600-900 mil. USD ročně
strana 5
Kapitola 1: Globální navigační systémy
strana 6
Galileo • Civilní evropský globální družicový navigační systém • K určování polohy, navigaci a poskytování časoměrných signálů • V plném nasazení asi od roku 2014 • 30 družic (23 tis. km nad Zemí) • Služby – Open Service (zdarma) – Commercial Service (za poplatek) – Safety of Life service (letový provoz) – Search and Rescue (záchranáři) – Public Regulated Service (armáda) • Cena: 3,5 mld. Eur • Centrála bude v Praze.
Kapitola 1: Globální navigační systémy
strana 7
Glonass ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система • Ruský projekt od roku 1976 (reakce na GPS) • Úpadek 1996-2001. Momentálně není v plně funkčním stavu (málo satelitů na oběžné dráze) • Začíná spolupráce s Indií a Čínou • V konečném stavu celkem 24 družic na oběžné dráze do roku 2012 • 19 tis. km nad Zemí
Kapitola 2: Určování polohy
strana 8
Princip určování polohy • Družice vysílají informaci o své poloze a času vysílání • Přijímač vypočítá svou polohu jako podíl rychlosti šíření radiových vln (300 tis. km/s) a času, který uběhl od vyslání dat z družice do okamžiku přijmu signálu. • Potřeba signálu ze 4 družic
Kapitola 2: Určování polohy
strana 9
Přesnost • • • •
Záleží na schopnostech přijímače Běžný turisticky přijímač: cca 10 m Opakované měření: do 1 m Diferenční GNSS: 1 cm
Diferenční GNSS CZEPOS (ČÚZK) • Korekční data • 27 + 27 stanic
Kapitola 2: Určování polohy
Diferenční GNSS: Totální stanice • Mj. měření pomocí referenční stanice a roveru. • Referenční stanice zaměří svoji polohu a poskytuje info o chybách roveru.
strana 10
Kapitola 2: Určování polohy
Diferenční GNSS: Korekční signály • WAAS Wide Area Augmentation System. Systém šíření diferenčních korekcí a monitorování integrity GPS. Se systémem umí pracovat většina novějších přijímačů. • V Evropě systém EGNOS. Oba poskytují 95% měření s horizontální chybou menší než 3 metry. • Najdete např. také v turistických GPS
strana 11
Kapitola 2: Určování polohy
Využití • • • • • • • •
Turistika Geodézie Letectví Motorismus Vodní doprava Zemědělství Vstup dat do GIS Lokační služby
strana 12
strana 13
Kapitola 3: Vybavení
Hardware pro poziční systémy Garmin (s WASS/EGNOS a případně i podporou pro jiné GNS)
Smartphone s GPS
TomTom (s RDS-TMC) nebo LIVE službami
Nokia
strana 14
Kapitola 3: Vybavení
Software: GIS, vektor a rastr ArcPad, QGIS
TomTom, Garmin
Smart Maps
strana 15
Kapitola 4: Mobilní GIS
Mobilní GIS
Získávání dat v terénu s PDA, SW a GPS 1. Příprava dat na PC, 2. Synchronizace s PDA
In
te
rn e
t
3. Měření v terénu
4. Komunikace s map. serverem prostřednictvím mob. dat
5. Přenesení naměřených dat do PC
Kapitola 5: Lokační služby
Lokační služby • Jedním z nejvýznamnějších uživatelů pozičních dat jsou lokační služby: nabízení produktů/služeb v závislosti na pozici uživatele. • Léta vyvíjeno firmou Nokia, ale komerčně neúspěšné (např. lokační reklama). • Dnes rozvoj díky firmě Google a částečně Apple: např. Google Lattitude, Google Now v OS Android (vyhledávání založené na lokaci: objekty v okolí, obecné informace) atp. • Firemní alternativa: kontrola vozidel (operátoři) • Obavy o soukromí.
strana 16
Kapitola 5: Lokační služby
Lokační služby: Google Now
strana 17
Kapitola 5: Lokační služby
strana 18
Lokační služby: Google Maps/Lattitude
Na čem je založen úspěch Googlu?
Kapitola 5: SW
OsmAnd offline mapy z celého světa ● záznam trasy do GPX ● Navigace ●
●
http://osmand.net/en/screenshots-menu.html
strana 19
