globÁlne druŽicovÉ navigaČnÉ systÉmy – gdns
DESCRIPTION
GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS. MDaL. Historický vývoj družicovej navigácie. 1957 v bývalom ZSSR bola vypustená na obežnú dráhu prvá umelá družica. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/1.jpg)
GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS
MDaL
![Page 2: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/2.jpg)
Historický vývoj družicovej navigácie
1957 v bývalom ZSSR bola vypustená na obežnú dráhu prvá umelá družica.
Laborátoriá Ministerstva obrany USA, pod vedením Johna Hopkinsa vypustili prvú navigačnú družicu na obežnú dráhu 17. septembra 1959 - TRANSIT 1A.
Navigačný systém TRANSIT bol uvedený do činnosti v roku 1964 prvý družicový rádionavigačný systém, v plnej prevádzke.
![Page 3: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/3.jpg)
Historický vývoj družicovej navigácie
v r. 1967 vtedajšom ZSSR bola vypustená prvá sovietska navigačná družica CYKLON.
Na prelome rokov 1973 - 1974 dochádza k vytvoreniu Amerického systému NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging – Satelitná navigácia využívajúca čas a vzdialenosť).
![Page 4: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/4.jpg)
Historický vývoj družicovej navigácie
17. august 1974 predložilo ministerstvo obrany USA základnú koncepciu prvého globálneho družicového systému vojenský systém GPS (Global possitioning system ).
prvej polovici 80. rokov sovietsky družicový systém GLONASS (Globalnaja Navigacionnaja Sputnikovaja Sistema).
![Page 5: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/5.jpg)
Historický vývoj družicovej navigácie
17. júna 1999 začiatok prípravy projektu Európskeho družicového systému -GALILEO
![Page 6: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/6.jpg)
Úlohy a nároky kladené na GDNS
Presnosť - 4 družice sú potrebné na zistenie presných súradníc a času (X,Y,Z,T)
Dostupnosť- percento času, počas ktorého je signál dostupný pre použitie
Kontinuita - úroveň výkonu počas doby procesu lokalizácie
Integrita - vierohodnosť a spoľahlivosť
![Page 7: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/7.jpg)
Štruktúra družicového navigačného systému
Základné členenie 3 segmenty:
• kozmický (space),• riadiaci (control), • užívateľský (user),
![Page 8: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/8.jpg)
Kozmický segment
družice umiestnené na dráhe orbitu MEO (middle hearth orbit – stredná dráha orbitu), čo je približne 20 000 km nad povrchom Zeme.
družica je vybavená prijímačom, vysielačom, atómovými hodinami a prístrojmi slúžiacimi pre špeciálne úlohy
![Page 9: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/9.jpg)
Riadiaci segment
tvorí hlavná riadiaca stanica a pozemné kontrolné a monitorovacie stanice
Cieľom segmentu je monitoring funkcií každej družice, sledovanie a výpočet dráhy družice, komunikácia a zaistenie presného chodu atómových hodín
![Page 10: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/10.jpg)
Užívateľský segment
Skladá sa z užívateľských prijímačov, nástrojov a postupov vyhodnocovania a samotných užívateľov.
Prijímače vykonávajú na základe prijatých signálov z družíc predbežné výpočty polohy, rýchlosti a času.
![Page 11: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/11.jpg)
Technológia družicového systému
Každá družica vysiela signál, ktorý obsahuje informácie o svojej polohe a približné polohy ostatných družíc systému. K určeniu aktuálnej polohy prijímač počíta tzv. pseudovzdialenosti, čo sú vzdialenosti medzi prijímačom a viditeľnými družicami (nad obzorom).
![Page 12: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/12.jpg)
Technológia družicového systému
Družice navigačných systémov vysielajú spravidla signál na dvoch frekvenciách z dôvodu eliminovania rušivých vplyvov vrstiev atmosféry. Sú to frekvencie označované ako L1 a L2.
L1: 1575 – 1615 MHz L2: 1227 – 1260 MHz
![Page 13: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/13.jpg)
Výpočet vzdialenosti prijímača a družice
Ak prijímač prijíma signály minimálne od štyroch družíc
x, y, z – priestorové súradnice prijímača užívateľa
xi, yi, zi – súradnice konkrétnych družíc
Di – prijímačom vypočítané vzdialenosti ku konkrétnym družiciam
Ti – časový interval, ktorý uplynie medzi vyslaním signálu družice a jeho prijatím prijímačom používateľ
![Page 14: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/14.jpg)
GPS Global possitioning system
24 družíc vo výške 20 200 km na 6
obežných dráhach, sklonených vždy o 60 stupňov.
nonstop prevádzka poskytuje užívateľom
informácie o okamžitej polohe, smere a rýchlosti pohybu, ako aj o presnom čase.
![Page 15: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/15.jpg)
GPS Global possitioning system
Garant americké ministerstvá obrany a dopravy, ktoré riadia systém prostredníctvom hlavnej riadiacej stanice v Colorado Springs, 5 monitorovacích staníc a 3 pozemných riadiacich staníc.
![Page 16: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/16.jpg)
Použitie GPS
Prijímače umožňujú užívateľom zistenie polohy statického alebo dynamického objektu na ľubovoľnom mieste na Zemi.
najmä v doprave, bezpečnostných službách, oblasť kartografie a geológie, prípadne v poľnohospodárstve, meteorológií i v informatike.
![Page 17: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/17.jpg)
GLONASS Globalnaja Navigacionnaja
Sputnikovaja Sistema 24 družíc v 3
orbitálnych dráhach vzdialených od seba 120 stupňov po ôsmich družiciach, od seba vzdialené na 45 stupňov, vo výške 19 100 km.
![Page 18: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/18.jpg)
GLONASS Globalnaja Navigacionnaja
Sputnikovaja Sistema správca Ruské
vzdušné sily (Russian Space Forces)
centrálne riadený z Krasnoznamensk a pozemných kontrolných centier, riadiacich a stopovacích staníc RF
![Page 19: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/19.jpg)
Použitie systému GLONASS
poskytovanie možnosti zamerania akéhokoľvek objektu na Zemi, presné zisťovanie rýchlosti a času.
pre riadenie leteckej, námornej dopravy, kartografii a geodézii, synchronizácia časových údajov vzdialených objektov.
![Page 20: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/20.jpg)
GALILEO
postupné umiestnenie 30 družíc na 3 orbitálnych dráhach vzdialených od seba 56 stupňov, vo výške 23000 km.
prenos signálu tri frekvencie E5,E6,L1.
![Page 21: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/21.jpg)
GALILEO
systém je nevládny, bude spravovaný súkromným sektorom.
budovaný spoločnosťou Galileo industries - Alcatel Alenia Space SAS – Francúzsko, Alcatel alenia Space – Taliansko, EADS Astrium GmbH – Nemecko, EADS Atrium Ltd – Veľká Británia, Galileo Systemas y Servicios – Španielsko, konzorcium siedmich Španielskych spoločnosti a Thales.
![Page 22: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/22.jpg)
GALILEO
Kontrolné centrum v Oberpfaffenhofene SRN, druhé kontrolné centrum v talianskom Fucine.
Kompetentné na umiestnenie družíc francúzske Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) v Toulouse a Európske kozmické riadiace stredisko ESOC (European Space Operations Centre) v nemeckom Darmstadte
![Page 23: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/23.jpg)
Použitie systému Galileo
Otvorené služby (OS) –prenosných PC a mobilných telefónoch pre lokalizačné účely a navigáciu.
Komerčné služby (CS)–nadštandardné služieby, spoplatnené.
Služby pre „bezpečný život“ (SOF)- nehodové udalosti v doprave.
![Page 24: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/24.jpg)
Použitie systému Galileo
Služby s obmedzením pre verejnosť (PRS)- bezpečnostné zložky (armáda, polícia)
Služby pre pátracie a záchranné zložky (SAR)- núdzové signály na celom zemskom povrchu a následne kooridnácia záchranných akcií
![Page 25: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/25.jpg)
Porovnanie GDNS - GPS, GLONASS, Galileo, COMPASS
![Page 26: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/26.jpg)
Využitie GDNS pre cestného dopravcu
pri sledovaní cestného dopravného prostriedku
pri vytváraní záznamu o priebehu prepravy
pri plánovaní trasy a orientácii v cudzom prostredí
pri ohrození posádky počas prepravy
![Page 27: GLOBÁLNE DRUŽICOVÉ NAVIGAČNÉ SYSTÉMY – GDNS](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062521/56814bfe550346895db8fc66/html5/thumbnails/27.jpg)
Využitie GDNS pre železničného dopravcu
pri sledovaní železničného dopravného prostriedku,
zabezpečenia zásielky pred odcudzením,
dokladovanie neporušenosti zásielky počas prepravy,