Ülemaailmne satelliitnavigatsioonisüsteem

Allikas: Vikipeedia
GPS-satelliidid tiirlevad kuuel orbitaaltasandil, igal tasandil neli satelliiti

Ülemaailmne satelliitnavigatsioonisüsteem ehk globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem ehk GNSS (lühend ingliskeelsest väljendist global navigation satellite system) on üle maailma asukohamääramist ja navigatsiooni võimaldav navigatsioonisatelliitide süsteem. 2013. aasta seisuga olid kasutusel või väljaarendamisel järgmised ülemaailmsed satelliitnavigatsioonisüsteemid:

USA kaitseministeeriumi väljaarendatud ja rahastatav GPS (täisnimega NAVSTAR GPS) on seni ainus ülemaailmselt kasutatav navigatsioonisüsteem; tsiviilkasutusse jõudis süsteem täies toimimisvalmiduses 1995. aastal, teine põlvkond 1912. aastal; väljatöötamisel on GPS III. Venemaa GLONASS on kasutusel 1993. aastast, ent seni piiratud ulatuses. Hiina süsteem on esialgu kasutusel oma riigi ulatuses. GLONASS ning väljatöötamisel olevad Euroopa ja India süsteemid peaksid ülemaailmselt töövalmis saama 2020. aasta paiku.

Asukoha määramise põhimõte[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vastuvõtukoht on kolme kerapinna lõikepunktis

Satelliitnavigatsioonisüsteem kasutab asukoha määramiseks Maa tehiskaaslaste ‒ satelliitide ‒ kodeeritud signaale. Süsteemi satelliidid saadavad aatomkella järgi fikseeritud hetkedel välja oma asukoha koordinaatide andmeid. Vastuvõtuseade teeb vähemalt kolmelt või neljalt satelliidilt vastuvõetud signaalide järgi kindlaks aatomkellade ja oma kella ajavahed, arvutab nende järgi satelliitide kaugused vastuvõtukohast (lähtudes elektromagnetlainete levikiirusest 299 792 458 m/s) ning seejärel arvutab mitme satelliidi asukoha koordinaatide ja kauguste erinevuste põhjal oma geograafilised koordinaadid ja kõrguse (maapinnast). Vastuvõtuseadme kell pole piisavalt täpne, seepärast on satelliitidelt vaja ka ajasignaale, mille abil täpsustatakse vastuvõtja kellaaega. Kõigi nende signaalide järgi määrab vastuvõtuseade asukoha täpsusega kuni 1 meeter (sõjaliseks otstarbeks ‒ mõni sentimeeter). Täpsus oleneb ka satelliitide arvust, mida GPS-seade parajasti „näeb“ ning millise nurga all nad vastuvõtja suhtes paiknevad; korraga võetakse vastu signaale 5…12 satelliidilt; nende koguarv on 24…32.

Professionaalseks ja sõjaliseks otstarbeks kasutavad riigid mitmeid süsteemitäiustusi. DGPS (Differential Global Positioning System) saavutab asukoha määramise suure täpsuse sel teel, et teeb kindlaks erinevuse (diferentsi) spetsiaalse maajaama tegeliku asukoha ja samas asuva GPS-vastuvõtja poolt määratud asukoha vahel, mille põhjal korrigeerib selle maajaama piirkonnas asuvate DGPS-vastuvõtjate mõõtetulemusi. Seda erinevust asukohaandmete vahel põhjustab peamiselt asjaolu, et raadiolainete tegelik levikiirus erineb arvutuslikust mitmesuguste atmosfäärinähtuste tõttu. Euroopa süsteem EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) kasutab GPSi korrigeerimissignaali saamiseks maajaama asemel geostatsionaarset satelliiti. Korrigeerimissatelliite kasutab ka USA süsteem WAAS (Wide Area Augmentation System), Jaapani MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System) ja India GAGAN (GPS-Aided Geo-Augmented Navigation).

Satelliitsidesüsteem vajab lisaks satelliitidele maapealseid jälgimis- ja juhtimisjaamu, mis jooksvalt (reaalajas) määravad kindlaks satelliitide paiknemise ja edastavad neile asukohta korrigeerivaid andmed.

Navigatsioonisüsteemide võrdlus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Süsteem GPS GLONASS Compass Galileo IRNSS
Riigid USA Venemaa Hiina Euroopa Liit India
Orbiidi kõrgus 20 180 km 19 130 km 21 150 km 23 220 km 36 000 km
Tiirlemisperiood 11 h 58 min 11 h 16 min 12 h 38 min 14 h 4 min
Satelliitide arv Vähemalt 24 31 (sh 2 hoolduseks, 3 reservis)[1] 5 geostationaarsel orbiidil,
30 keskorbiidil (MEO)
4 orbiidil testimisel,
22 plaanis
7 geostatsionaarsel orbiidil
Kodeerimise tehnika CDMA FDMA/CDMA CDMA CDMA CDMA
Sidesagedused 1,57542 GHz (L1 signaal)
1,2276 GHz (L2 signaal)
1,602 GHz (SP),
1,246 GHz (SP)
1,561098 GHz (B1)
1,589742 GHz (B1-2)
1,20714 GHz (B2)
1,26852 GHz (B3)
1,164–1,215 GHz (E5a ja E5b)
1,260–1,300 GHz (E6)
1,559–1,592 GHz (E2-L1-E11)
Seis Kasutusel Kasutusel,
CDMA ettevalmistamisel
15 satelliiti kasutusel,
lisaks 20 plaanis
Ettevalmistamisel 1 satelliit orbiidil,
6 plaanis

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]