TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Globális Navigációs Műholdrendszerek A globális helymeghatározás napjainkban a távközlés.

Az előadások a következő témára: "TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Globális Navigációs Műholdrendszerek A globális helymeghatározás napjainkban a távközlés."— Előadás másolata:

1 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Globális Navigációs Műholdrendszerek A globális helymeghatározás napjainkban a távközlés után a második legjelentősebb űrkutatási alkalmazás. Ennek ellenére az EU csak a 90-es évek elején kezdett ezzel foglalkozni. Lemaradását az amerikai GPS és a szovjet (majd orosz) GLONASS-hoz két lépésben kívánja behozni, melyekkel a tervek szerint túl is szárnyalja elődeit. Erről lesz szó.

2 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo 1.A GPS – USA A GPS (Global Positioning System) története: 1974 – az USA Nemzetvédelmi Minisztériuma hozzákezd a NAVSTAR GPS rendszer kifejlesztéséhez. 1978-85 – 10 db mesterséges hold Föld körüli pályára állítása -12 órás periódusidő -20.000 km magasság 1995 – a rendszer teljesen kiépült -24 db mesterséges hold -6 különböző pályasíkban

3 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A rendszer részei: 1.GPS műholdak 2.Földi ellenőrző és vezérlő szegmens 3.Felhasználók(passzív vevőkészülékek) A felhasználók passzív (jeladást nem végző) vevőkészülékekkel detektálják a mesterséges holdakról kibocsátott L sávú (1,2 - 1,5 GHz frekvenciájú) rádiójeleket. A helymeghatározás pontossága: több 10 méterestől a milliméteresig.

4 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Alkalmazásai: - Katonai alkalmazások - Civil alkalmazások - navigáció - helymeghatározás - térképezés - járműkövetés - természetvédelem - lemeztektonika (kontinensmozgás) - pontos időszolgáltatás Az űrtudomány, a híradástechnika, a geodézia és a fizika eredményeinek köszönhetően a GPS mára önálló iparág lett.

5 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A távolságmérés két fajtája: 1.Abszolút mérés (10-15 méteres pontosság) - csak 1 vevővel dolgoznak - a nagy távolság miatt számottevő a műholdak óra-, ill. pályahibája és a vevő órahibája - jelentős hibaforrás még a légkör is (ionoszféra, troposzféra) 2. Relatív mérés (milliméteres pontosság) - több GPS vevő egyidejűleg végrehajtott méréseit összegezzük - így a hibahatások jelentős része kiesik - hátránya: nehezebben elérhető, drágább (mivel kellenek referenciaállomások)

6 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Magyarországon Pencen (Budapesttől nem messze) működik egy ilyen referenciaállomás.

7 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo 2. GLONASS – Oroszország A Szovjetunió (majd Oroszország) hasonló elveken alapuló, szintén katonai irányítás alatt álló navigációs műholdrendszerét, a GLONASS-t 1982-ben kezdték kialakítani, de kiépítettsége még soha nem érte el az 50 százalékos készenlétet, ezért létezése inkább jelképesnek mondható. Az európaiak első lépése arra irányul, hogy a GPS-szel és a GLONASS-szal elérhető helymeghatározás színvonalát feljavítsák. Ez a projekt az…

8 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo 3. EGNOS – Európai Unió Az EGNOS (European Geostacionary Navigation Overlay Sevice) tehát a már meglévő alaprendszerek kiegészítésére szolgál. A kiegészítő rendszer költsége 300 millió euró. A kiegészítés tulajdonképpen a GPS pontosságának és integritásának növelését jelenti.

9 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A pontosságról már volt szó, az integritás pedig a GPS holdakról érkező jelek adott időpontbeli megbízhatóságát jelenti. A meglévő alaprendszerek integritási szintje alacsony. Például előfordulhat, hogy a valódi jel mellett egy felületről már visszavert jelet is vesz a vevő. Vagy a jelet egy meghibásodott GPS hold is sugározhatja. Amíg ezekről a hibákról információt kapunk, eltelhet akár 30 perc is. Az EGNOS ezeket hivatott kiküszöbölni.

10 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Ha a kiegészítő rendszer egy egész kontinens lefedését célozza meg, akkor a nagy távolságok miatt a kommunikációt már csak a geostacionárius műholdakkal lehet megoldani. Ezeknek a műholdas kiegészítőknek a neve SBAS (Satellite-based Augmentation System). Ezekkel a rendszerekkel elérhető az 1-3 méteres pontosság. Magyarországról elérhetők: - Omnistar - Landstar Használatukért viszont fizetni kell.

11 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A kiegészítő rendszereknek nem kell feltétlenül mesterséges holdakat felhasználniuk. A centiméteres pontosságú helymeghatározási feladatok ellátásához kisebb, általában országos rendszereket kell létrehozni, ahol a kommunikációt földi úton oldják meg. Ezek neve: GBAS (Ground-based Augmentation System) Magyarországon e rendszer kiépítését a Földmérési és Távérzékelési Intézet Kozmikus Geodéziai Obszervatóriuma végzi.

12 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Az EGNOS „tulajdonosai”: - ESA - Európai Bizottság - Eurocontrol (az európai léginavigáció biztonságáért felelős szervezet)

13 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Jellemzők: Térítésmentes szolgáltatás pontossága: 1-3 méter Meghibásodás visszajelzésének késése: néhány másodperc A rendszer részei: 1.34 db földi referenciaállomás (RIMS) 2.4 db központ (Master Control Station, MCS) 3.6 db felsugárzó állomás 4.3 db geostacionárius műhold(AOR-E, IOR, Artemis) – a korrekciókat sugározzák vissza

14 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo 4. Galileo – Európai Unió Ez az Európai Unió második lépése, mely a világ első, kifejezetten polgári célú globális helymeghatározó rendszere lesz. Ez a kiegészítő rendszernél kicsit költségesebb lesz: 3,6 milliárd euró (kb. 150 km modern autópálya). Mégis a megvalósíthatási tanulmányok szerint jó befektetésnek bizonyul, mert a megtérülési mutatója sokkal jobb, mint bármilyen más európai infrastrukturális beruházásé.

15 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A rendszer részei: 1.30 db mesterséges hold -3 különböző pályasíkban(10-10, ebből egy- egy tartalék) -23616 méteres magasság -14 órás periódusidő -20 éves élettartam -650 kg-os tömeg -fedélzeten: -kétféle atomóra -navigációs jelgenerátor -L sávú rádiójeladó

16 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo 2. 1 db irányítóközpont 3. 15 db vevőállomás (földrajzilag egyenletesen elosztva) 4. 4 db telemetriai állomás (felsugárzás) A Galileo – a GPS-szel ellentétben – integritási információkat is képes lesz sugározni, így meghibásodás esetén a felhasználók gyorsan értesülhetnek a bajról. (Ennek hiányában nem lehet GPS-t bizonyos kritikus alkalmazásokra, pl. polgári légi navigációhoz teljes körűen használni)

17 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo A Galileo iránt élénk érdeklődés mutatkozik az EU és az ESA tagállamain kívül is: 2003 októberében Kína, majd Izrael hivatalosan is csatlakozott a programhoz, anyagi hozzájárulást is vállalva.

18 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Alkalmazások, szolgáltatások: -Keresési és mentési feladatok (újdonság - extra) A négyféle alapszolgáltatás: - nyilvános szolgáltatás - hely-, időmeghatározás - pontosabb, mint a GPS - ingyenes, nincs garancia - nagy biztonságú szolgáltatás - kritikus alkalmazásokhoz - kódolt - kereskedelmi szolgáltatás - többletigények kielégítésére - előfizetési díj

19 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo - ellenőrzött szolgáltatás - felhasználók: rendőrség, határőrség, tűzoltóság, polgári védelem, honvédelem, stratégiailag fontos alkalmazások Egyéb alkalmazások: - közúti közlekedés - légi közlekedés - vasút - földmérés - tudományok - mezőgazdaság - távközlés - szabadidős tevékenység

20 TARTALOM 1.GPSGPS 2.GLONASSGLONASS 3.EGNOSEGNOS 4.GalileoGalileo Az imént felsorolt alkalmazások legnagyobb része Magyarországon is meghonosítható. Egy jelentős részük már ma is jelen van az országban. Minőségi változást az hozhatna ezen a területen, ha ki tudnánk alakítani egy olyan nemzeti infrastruktúrát, amelyre az új alkalmazások épülhetnének. Forrás: Élet és Tudomány 2004. 15-17. szám