Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.ModelowanieobserwacjiGPS
11
0UTC.DatataokreślapoczątkowąepokęsystemuGPS.PonieważczasGPSniejest
koordynowanyzczasemuniwersalnym(UT1),toróżnicamiędzyGPSaUTCpowiększa
się.Od1stycznia2017rokuróżnicatawynosi18sekund(czasGPSwyprzedzaczasUTC).
2.1.3.StrukturasygnałuGPS
SatelityGPSemitująsygnałnadwóchczęstotliwościachnośnychL1iL2,wpaśmie
mikrofalowym.Obydwieczęstotliwościsąwywiedzionezczęstotliwościnominalnej(
fo
)
równej10.23MHz,którajestgenerowanaprzezzegaratomowyumieszczonywsatelicie
(cezowylubrubidowy).Zpowoduefektówrelatywistycznychczęstotliwośćnominalnajest
obniżonao4
.
5674
·
10
13
Hz,copozwalauzyskaćczęstotliwośćrówną10.23MHzprzy
powierzchniZiemi.Wceluprzesłaniadoodbiornikanaziemnegoinformacjiowskazaniach
zegarasatelityorazinformacjiefemerydalnych,częstotliwościtesąmodulowanekodami.
Kodyskładająsięzsekwencjidwóchstanów:+1i
−
1(lub0
,
1),isągenerowanewformie
pseudolosowegoszumu(PRN,ang.PseudoRandomNoise).Każdysatelitaemitujeunikalną
sekwencjęPRN.Podczaszmianystanukoduzmieniasięfazafalinośnejo180
0
.Istniejądwa
typykodów:PiC/A.KodC/Ajestogólnodostępny,maczęstotliwość
fo/
10ipowtarzasię
co1ms.KodPnazywanyprecyzyjnym(ang.precision)lubchronionym(ang.protected)
maczęstotliwość
fo
ipowtarzasięco266.4dni.KodPmodulujeobydwieczęstotliwości
nośneL1iL2,natomiastkodC/AtylkoczęstotliwośćL1.KodC/AnaczęstotliwościL1
jestnałożonynafalęnośnąprzesuniętąwfazieo90
0
wstosunkudofalinośnej,naktórą
nałożonyjestkodP.Opróczwymienionychskładników,satelitytransmitujątakżedepeszę
nawigacyjnązawierającąm.in.danedotyczącekorektwskazańzegarów,daneefemerydalne,
jonosfery.OznaczającchwilowestanykodówP,C/Aidepeszynawigacyjnejprzez
P
(
t
),
C(t)iD(t),możemynapisaćrównaniazmodulowanychfalnośnychjako:
L1(t)=apP(t)D(t)cos(f1t)+acC(t)D(t)sin(f1t),
L2(t)=bpP(t)D(t)cos(f2t).
(2.1)
SatelityblokówIIR-MiIIFemitujądodatkowonaczęstotliwościL2nowykodcywilny
L2C.SygnałL2dlatychsatelitówmożnaprzedstawićzatemnastępująco:
L2(t)=bpP(t)D(t)cos(f2t)+bcC2(t)D(t)sin(f2t),
(2.2)
gdzie
C2
(
t
)oznaczastankoduL2Cwmomencie
t
.FazafalinośnejnaczęstotliwościL2
możebyćmierzonazapomocąkoduPlubkoduL2C;wzależnościodużytegokodubędą
sięoneróżnićo1/4cyklu.OpróczkoduL2C,satelityBlokuIIFemitujątakżesygnał
natrzeciejczęstotliwości(L5).Wtabeli2.1znajdujesięzestawienieskładnikówsygnału
nadawanegoprzezsatelityGPS.
WsystemieGPSistniejądwasposobybyuniemożliwićnieautoryzowanymużytkowni-
kompełnekorzystaniezsystemu.PierwszysposóbudaremniadostępdokoduP.Nosion
nazwęA-S(ang.Anti-Spoofing)czyliprzeciwfałszowaniuipoleganatym,żenaznanykod
PzostajenałożonynieznanykodW,wefekcieczegopowstajezaszyfrowanasekwencja–
tzw.kodY.Drugisposób,selektywnadostępność
1
(S/A,ang.SelectiveAvailability),mana
celupogorszeniedokładnościwyznaczeniapozycjiiprędkości.S/Aprzejawiasięwdwojaki
1
2maja2000r.ogodzinie4UTCselektywnadostępnośćzostaławyłączonaprzezrządStanów
Zjednoczonych
