Dodał admin, 2008-01-06 Autor / Opracowanie: Jacek Tomczak - Janowski

Znany pod nazwą GPS (Global Positioning System) satelitarny system nawigacyjny Navstar został zaprojektowany jako precyzyjny system określania położenia o zasięgu globalnym.

Jest on najnowocześniejszym z satelitarnych systemów nawigacyjnych. Jest niewątpliwie największym dotąd osiągnięciem w dziedzinie wyznaczania pozycji, chociaż próba odpowiedzi człowiekowi "z ulicy" na pytanie o jego rzeczywiste znaczenie dla nawigacji może być przyczyną wielu groźnych chorób. Winna temu jest bezpłatna reklama, przypisująca GPSowi cudowne właściwości: od automatycznego fruwania samolotów do zapobiegania ciemnieniu chrzanu. Chyba przesadziłem, ale od pisania o GPS powstrzymują się chyba już tylko analfabeci.
GPS Navstar oparty jest na zespole satelitów, krążących na orbitach 20200 km (11 tys. NM) nad Ziemią (dwukrotne okrążenie Ziemi w ciągu doby). Pierwszy satelita systemu został umieszczony na orbicie w styczniu 1978 r., a w lipcu 1995 r. system uzyskał pełną sprawność operacyjną. Decyzją Kongresu USA, GPS został dopuszczony do zastosowań cywilnych. Obecnie system jest zarządzany przez dowództwo sił powietrznych USA, a konkretnie połączone biuro Navstar (GPS JPO - Navstar GPS Joint Program Office), złożone z przedstawicieli sił powietrznych, marynarki, sił lądowych, piechoty morskiej, straży przybrzeżnej, US Defence Mapping Agency, kwatery głównej NATO i Australii.
Rosyjskim odpowiednikiem GPS Navstar jest system GLONASS.
Na system GPS Navstar składają się trzy segmenty, wyróżniane według funkcji: segment satelitarny, segment kontroli i segment użytkownika.
Segment satelitarny tworzą 24 satelity. Satelity są rozmieszczone na sześciu planach, czyli płaszczyznach orbitalnych (cztery satelity na każdym), co pozwala na odbiór sygnału od pięciu do dwunastu satelitów z każdego punktu globu.
Segment kontroli tworzy system pięciu stacji monitorujących z głównym centrum kontroli w bazie lotniczej Falcon w stanie Kolorado. Stacje odbierają sygnały kontrolne i telemetryczne satelitów i w razie potrzeby dokonują zdalnej korekty.
Segment użytkownika tworzą odbiorniki GPS. Odbiorniki GPS przetwarzają sygnały z satelity na współrzędne położenia (trójwymiarowe), prędkość, czas itp. Ilość, dokładność oraz postać prezentowanych danych zależą od przeznaczenia i rodzaju odbiornika.
Działanie systemu jest oparte na wyznaczaniu odległości między punktem pomiaru a satelitami. Wyznaczenie położenia odbiornika na pokładzie SP w przestrzeni wymaga więc odbioru z minimum trzech satelitów (wymagane są cztery). Pomiaru odległości dokonuje się poprzez dokładny pomiar czasu, w którym sygnał radiowy dociera z satelity do odbiornika.
System GPS przewiduje dwa poziomy dokładności systemu: PPS (Precise Positioning System) - Dokładny System Nawigacji i SPS (Standard Positioning System) - Standardowy System Nawigacji.
PPS jest przeznaczony głównie dla armii USA i państw NATO oraz niektórych agencji rządowych i autoryzowanych użytkowników cywilnych. Dokładność przy pomiarach dwuwymiarowych wynosi co najmniej 10 m i 27.7 m przy pomiarach trójwymiarowych. a dokładność pomiaru czasu 100 nanosekund.
SPS jest przeznaczony dla użytkowników na całym świecie bez żadnych ograniczeń i opłat. Dokładność SPS wynosi co najmniej 100 m przy pomiarach dwuwymiarowych (w praktyce osiągalna jest powtarzalna dokładność rzędu 40 m) i 156 m przy pomiarach trójwymiarowych. Dokładność pomiaru czasu wynosi 340 nanosekund.