(Nagyon) alkalmazott (kutatás) A földrajzi helymeghatározó rendszer (GPS) a gyakorlatban (Nagyon) alkalmazott (kutatás) Kérdés: Hol vagy? Válasz: Spanyolországban. Kiskunlacházán. XVI. kerület. Pázmány Péter sétány 1/A A Blahán. Tőled 250 méterre 343,7 fokos irányban É.Sz. 47°28'29.63”, K.H. 19° 3'44.08”, 105 m tszf. Zentai László

A földrajzi helymeghatározó rendszer (GPS) a gyakorlatban Kérdés: Hogy találok oda az ELTE-re? Válasz: XI. Bp., Pázmány P. s. 1/A. (térkép) A Móriczról végig a Karinthyn, ott balra a Petőfi híd felé, majd jobbra a Lágymányosi híd felé. 4-6-os villamos Petőfi híd budai hídfő megállótól 300 méter. Nagy, 7 emeletes épülettömb a Petőfi hídtól délre, tetején egy ezüstszínű gömbbel. Duna 1415, 6 fkm bal partnál.

A földrajzi helymeghatározó rendszer (GPS) a gyakorlatban 2007.szeptember 28. A földrajzi helymeghatározó rendszer (GPS) a gyakorlatban Kovács Béla Térképtudományi és Geoinformatikai Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem, Informatika Kar Térképtudományi és Geoinformatikai Tanszék 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A http://lazarus.elte.hu

GPS = NAVSTAR, vagy ГЛОНАСС, vagy GALILEO, esetleg BEI DOU (Compass) GPS = NAVSTAR, vagy ГЛОНАСС, vagy GALILEO, esetleg BEI DOU (Compass)? GPS helyett inkább GNSS: Global Navigation Satellite System(s)

ELŐZMÉNYEK: Klasszikus helymeghatározás: szextáns, térkép, iránytű Doppler effektuson alapuló távmérések LORAN-C, DECCA, OMEGA Amerikai lokális műholdas rendszerek, európai lokális r. SLR lézeres távmérés/helymeghatározás A csillagháborús hírnök: TRANSIT > NAVSTAR vs. ГЛОНАСС (glonássz) GALILEO (EU/ESA) BEIDOU (Kína)

Global Positioning System by NAVSTAR Globális helymeghatározó rendszer A Földön (és „környezetében”) Időjárástól, helyszíntől független „Csak” látni kell az égboltot Bárki által használható (pl. mi, ti, ők) Korlátozható (SA/katonaság)

A GNSS felépítése (Global Navigation Satellite Systems) (Z)űrszegmens Földi követő és vezérlőállomások Felhasználói szegmens (Mi)

A(Z)ŰRSZEGMENS

A követő és vezérlőállomások rendszere

A felhasználói szegmens

NAVSTAR (USA, DoD) 24/(30)/29 műhold (Rockwell International) ~20.200 km magasságban keringenek 6 pályasík (4-6 műhold/pályasík) 55° inklináció (az egyenlítőhöz viszonyítva) A pályasíkok 30°-onként az egyenlítő mentén 4 követő és 2 követő/vezérlő állomás (Hawaii, Ascencion, Diego Garcia, Kwayalein, Colorado Springs) 12 sziderikus óra a keringési idő: 11ó58p2,04527s ~650kg, ~6 m nyitott napelemekkel

NAVSTAR GPS

ГЛОНАСС (CCCP, ma Oroszország) 24 (19keringő)/11 működő műhold ~19.100 km magasságban keringenek 3 pályasík (8+1 műhold/pályasík) 64.8° az egyenlítő síkjával bezárt szög A pályasíkok 120°-onként 11 óra 15 perc keringési idő ~1300 kg, 3-7 év élettartam majdnem teljes kiépítettség a kilencvenes évek közepén -> g/p válság, napjainkban 19/11 db üzemel A gázipar fellendülése miatt 2008-ra FDS-t igérnek

GLONÁSSZ

Galileo (Európai Unió – civil üzemeltetés) 30 műhold / 3 pályasík (9+1 műhold/pályasík) 2005.december vége = az 1. műhold már sugároz ~23 616 km, 56° p. inklináció, 14 óra 4 perc ker. ~680 kg, ígért teljes kiépítettség (FDS) ~2008  új frekvenciák L5 (E5A-B) 1164-1215MHz, (E6- 1260-1300 MHz), E2-L1-E1 1559-1591 MHz !!! Pozitívum: civil, független, pontosság, integritás adatok akár 6 másodpercen belül, ingyenes is Negatívum: civil (pénzforrás), várhatóan 4-8 év mire rendszerbe áll, új GNSS vevők kellenek L1!-L5-L2

GALILEO

a) NEM, van máááásik… b) IGEN, ma már/mégicsak  2007-ben a GPS = NAVSTAR ? a) NEM, van máááásik… b) IGEN, ma már/mégicsak  ГЛОНАСС = 27 / 24 / 11  NAVSTAR = 32 / 24 / 29  GALILEO = 30 / 1 / 0  BEIDOU = 35 / 4 / 1 …

Működési elv: 1 ismert távolság esetén a helyzetünk R=20.200 km Gömbfelületen bárhol

Működési elv: 2 ismert távolság R1=20.200 km R2=20.199 km A két gömbfelület metszésében lévő körön R1 R2

Működési elv: 3 ismert táv, háromszög R1=20.200 km R2=20.199 km R3=20.201 km A három gömbfelület metszésében 2 pont!!! R1 R2 R3

Működési elv: 4 ismert táv = egyértelmű R1=20.200 km R2=20.199 km R3=20.201 km R4=20.202 km 1 pont!!! R1 R2 R3 R4

Egyszerű... A mérés a geodéziában alkalmazott „ívhátrametszéses helymeghatározás” kiterjesztése a világűrbe Nem kell „összelátás” a földi pontok között A műholdak pontos pályán-tartása fontos Az atomórák (Rb, Cs) „pontossága” – a mérés alapja (0.000 000 000 000 sec. alatti időmérési tartomány) Nagyon leegyszerűsítve s = v * t az alapja mindennek Nincs (ill. lassú, SoL-re nem megfelelő=~6h) integritási adat

ZH kérdés: Milyen pontos a GPS (műszered/rendszer)? A beérkezett válaszok: 1.0 : fogalmam sincs, „nagyon”… (elégtelen) 1.1 : „amit kiír a gép a kijelzőre”, 1 méter, (-”-) 2.0 : nem roszabb az esetek 95%-ban +-30 métertől (átlagosan 5-10m körül) (közepes) A jó válasz: Az attól függ… (a lista többoldalas, pl: mérési módszer, akár szub-mm…) (jeles)

A mérést terhelő hibák Véletlen hibák, zaj (átlaga nem módosítja a pontosságot) Szisztematikus v. „szabályos” hibák (egy irányba húz) Durva hibák (műszer, program, műhold) Ionoszféra, troposzféra > Rádiófrekvenciás (jammer) hibák Multipath A fentiek kombinációi (horror) A FELHASZNÁLÓ (káosz) …

Hibajavítási technikák Differenciális mérési módszerek: WAAS, EGNOS, MSAS (ingyenes) Omnistar, Landstar (kommerciális) Földi permanens GPS hálózatok Felhasználók oktatása 

WAAS/EGNOS SBAS

Mire használható még a GNSS? Bármire ha az nem SoL alkalm.: - jármű navigáció - geocaching, - autóbusz közlekedés BKV -86 - gépkocsi „vagyonvédelem” - intelligens lakat/konténer…

Geocaching Mi is ez? Miért lehetséges? 2000.05.02 !SA Miért terjedt el? Ár / méret / tudás arány Kinek jó ez? Kell ez nekünk? Mi kell „hozzá”?

Magyarországi „kincskeresők”

Magyarország geoládái (napjainkban: ~1700 db. )

Budapest kb ~200 geoláda

Lányok a bozótban, GCCSEL 109. http://www.geocaching.hu

A szerzők tulajdonosi jogai fenntartva. Köszönöm a figyelmet ! (és elnézést a hadarásért…) Kérdés? Az előadásban bemutatott ábrák/képek részben az interneten található helyekről származnak. A szerzők tulajdonosi jogai fenntartva.

Infó-források: http://tycho.usno.navy.mil/gps.html http://www.glonass-ianc.rsa.ru http://www.esa.int/esaNA/galileo.html http://gps.elte.hu http://www.geocaching.hu http://www.urvilag.hu http://www.google.com  És végül: Ha maradt megválaszolatlan kérdés: gps@map.elte.hu