Un sistem global de navigatie prin satelit GNSS este o constelatie de sateliti care transmite game de semnale utilizate pentru pozitionarea si localizarea oriunde pe glob, fie pe uscat, pe mare sau in aer.
Acestea fac posibila determinarea coordonatelor geografice si a altitudinii unui anumit punct ca urmare a primirii semnalelor de la constelatii ale satelitilor artificiali ai Pamantului pentru navigatie, transport, geodezic, hidrografic, agricol si alte activitati conexe.
Un sistem de navigatie bazat pe sateliti artificiali poate oferi utilizatorilor informatii despre pozitie si timp (patru dimensiuni) cu mare precizie, oriunde in lume, 24 de ore pe zi si in toate conditiile meteorologice.
Un precursor timpuriu al sistemelor de navigatie prin satelit au fost sistemele terestre LORAN si Omega, care au folosit emitatoare radio terestre de joasa frecventa (100 kHz) in loc de sateliti. Aceste sisteme difuzau un puls radio dintr-o locatie cunoscuta „master”, urmata de impulsuri repetate de la o serie de posturi „slave”.
Intarzierea dintre primirea si trimiterea semnalului la statiile auxiliare a fost controlata, permitand receptoarelor sa compare intarzierea dintre receptie si intarzierea dintre trimis. Prin aceasta metoda puteti cunoaste distanta pana la fiecare dintre statiile auxiliare.
Primul sistem de navigatie prin satelit a fost Transit,un sistem desfasurat de armata americana in anii 1960. Tranzitul s-a bazat pe efectul Doppler. Satelitii calatoresc pe traiectorii cunoscute si isi difuzeaza semnalele la o frecventa cunoscuta. Frecventa primita difera usor de frecventa difuza datorita miscarii satelitului in raport cu receptorul.
Prin monitorizarea acestei modificari de frecventa la intervale scurte, receptorul poate determina locatia sa pe fiecare parte a satelitului; combinatia dintre mai multe dintre aceste masuratori, impreuna cu o cunoastere exacta a orbitei satelitului poate fixa o pozitie specifica.
Teorie si caracteristici fundamentale
Radionavigatia prin satelit se bazeaza pe calcularea unei pozitii pe suprafata Pamantului prin masurarea distantelor a cel putin trei sateliti de pozitie cunoscuta. Un al patrulea satelit va oferi, de asemenea, altitudine. Precizia masuratorilor de distanta determina precizia locatiei finale. In practica, un receptor preia semnalele de sincronizare emise de satelitii care contin pozitia satelitului si ora exacta la care a fost transmis. Pozitia satelitului este transmisa intr-un mesaj de date care este suprapus pe un cod care serveste ca referinta de sincronizare.
Precizia pozitiei depinde de acuratetea informatiilor de timp. Numai cronometrele atomice asigura precizia necesara, de ordinul nanosecundelor.
Pentru a face acest lucru, satelitul foloseste un ceas atomic pentru a fi sincronizat cu toti satelitii din constelatie.
Receptorul compara timpul de difuzare, care este codificat in transmisie, cu timpul de receptie, masurat de un ceas intern, astfel incat „timpul de zbor” al semnalului de la satelit este masurata.
Aceste cronometre sunt un element tehnologic fundamental la bordul satelitilor care alcatuiesc constelatii GNSS si pot ajuta la definirea modelelor meteorologice internationale. Sincronizarea va fi imbunatatita prin includerea semnalului emis de un al patrulea satelit.
In proiectarea constelatiei de sateliti, se acorda o atentie deosebita selectiei numarului de sateliti si a orbitelor lor, astfel incat acestea sa fie intotdeauna vizibile in cantitate suficienta de oriunde din lume pentru a asigura disponibilitatea si acuratetea semnalului.
In momentul in care trebuie sa determini o pozitie va trebui sa faci anumite masuratori si observatii satelitare care se fac in punctele d einteres a coordonatelor absolute sau relaitve acestor puncte intr-un sistem de referinta foarte bine rpecizat. Aceste observatii satelitare consta in mai multe tipuri de masuratori care sunt facute intre un receptor satelitar care se afla pe sol sau aproape de sol si unul sau mai multi sateliti care pot evolua pe obite circumterestre.
Metodele prin care se determina pozitia de bazeaza in cele mai multe cazuri pe observatiile care sunt facute folosind semnalele din satelit care sunt difuzate in microunde. Fluxul de emisie pentru acest semnal este in general continuu sau poate fi facut cu ajutorul impulsurilor la anumite intervale de timp regulate. Receptia semnalelor se va face similar.
Satelitii vin cu un rol activ in aceasta poveste si sunt cei care difuzeaza semnale care sunt receptionate de alte instrumente cu rol de receptor care sunt specializate si care decodifica semnalul.
Dupa ce are loc decodificarea semnalului din ele vor fi extrase informatiile care sunt necesare pentru a determina pozitia receptorilor. Sistemele de navigatie globala sateliatare sunt cele care iti permit sa determini cu foarte mare precizie pozitia receptorului.
Un astfel de sistem iti va permite sa determini foarte precis unde este o anumita pozitie intr-un sistem de referinta geocentric, in orice punct care se afla pe pamant, aproape de satelit sau in exteriorul sau utilizand satelitii artificiali ai pamantului.
In momentul in care trebuie sa faci astfel de masurari este foarte important sa tii cont de faptul ca ai nevoie de instrumente de foarte mare precizie astfel incat sa si reusesti sa obtii rezultate foarte bune pentru ca unele erori pot sa puna in pericol calitatea unei lucrari.
