Privire de ansamblu a sistemului GPS

Privire de ansamblu a sistemului GPS

1 Segmentul spatial

Intreaga configuratie GPS este cuprinsa comprimata in 3 segmente distincte:

Segmentul spatial - Satelitii ce orbiteaza

Segmentul de control - Statii pozitionate la ecuator pentru a controla satelitii

segmentul utilizatorului - Oricine care recepteaza si utilizeaza segmentul GPS

Segmentul spatial  este proiectat astfel incat sa cupprinda 24 de sateliti care orbiteaza in jurul Pamantului la aproximativ 20.200Km la fiecare 12 ore. In momentul actual exista 26 de sateliti operationali care orbiteaza in jurul Pamantului.

Segmentul spatial este astfel proiectat incat necesita cel putin 4 sateliti care sa fie receptionati la un unghi inchis de 15 grade in orice punct de pe pamant si la orice ora. Pentru majoritatea aplicatiilor, asadar, este nevoie de receptionarea a cel putin 4 sateliti. Experienta ne-a aratat ca de obicei se receptioneaza cel putin 5 sateliti (de cele mai multe ori), si foarte des se intampla ca numarul lor sa creasca la 6-7.

Fiecare satelit GPS are la bord mai multe dispozitive atomice foarte exacte. Acestea emit pe o frecventa standard de 10.23 MHz. Aceasta este folosita pentru a emite semnalele care sunt difuzate de catre satelit.

Satelitii emit in mod constant pe doua unde de frecventa. Acestea se afla in banda L (folosita pentru radio) si care se indreapta spre pamant cu viteza luminii. Aceste unde provin dintr-o frecventa standard, generata de catre un dispozitiv atomic foarte precis.

frecventa/unda  L1 este difuzata pe 1575.42 MHz (10.23x154)

frecventa/unda L2 este difuzata pe 1227.60 MHz (10.23x120)

Frecventa L1 contine doua coduri modulate. Codul C/A (codul Coarse/acquisition-Date /cunostinte brute) este modulat pe 1.023MHz si codul P (codul de precizie) care este modulat pe 10.23MHZ. Frecventa L2 contine doar un singur cod (modulat). Codul P-l2 este modulat pe 10.23MHz.

Receptorii GPS folosesc coduri diferite pentru a putea face diferen) este modulat pe 1.023MHz si codul P (codul de precizie) care este modulat pe 10.23MHZ. Frecventa L2 contine doar un singur cod (modulat). Codul P-l2 este modulat pe 10.23MHz.

Receptorii GPS folosesc coduri diferite pentru a putea face difereta intre sateliti. Codurile pot fi folosite si ca baza pentru efectuarea de masuratori pseudorange Si in concluzie pentru a putea calcula o pozitie.

2 Segmentul de control

Segmentul de control consta dintr-o statie de control principala, 5 statii monitor si 4 antene de sol plasate in 5 locuri aflate la ecuator.

Segmentul de control depisteaza/localizeaza satelitii GPS si actualizeaza pozitia lor de orbitare si le calibreaza si le sincronizeaza ceasurile.

O alta functie importanta este aceea de a determina orbita fiecarui satelit si de a-i prevedea directia pentru urmatoarele 24 de ore. Aceasta informatie este introdusa si transmisa fiecarui satelit si este difuzata subsecvential de la acesta. Acest lucru permite receptorului sa cunoasca unde ar trebui sa se afle fiecare satelit.

Semnalele satelitilor sunt citite la Ascension, Diego, Garcia si Kwajalein. Apoi masuratorile sunt transmise la statia principala de control in Colorado Springs unde sunt procesate in vederea depistarii eventualelor erori ale fiecarui satelit. Apoi informatia este retransmisa celor 4 statii de monitorizare echipate cu antene si reincarcate (retansmise satelitilor).