|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Práce se zabývá principem satelitní navigace. Přibližuje problematiku určení polohy a nadmořské výšky na povrchu Země. Obsahuje rozbor navigačních zpráv a způsob zpracování navigačních signálů v GPS přijímačích. Dále jsou popsány návrh a realizace emulátoru navigačního signálu systému GPS v prostředí Matlab. Ten slouží kegenerování kompletních navigačních zpráv, které je možné vysílat pomocí univerzálního softwarového rádia. V poslední části práce je proveden rozbor těchto signálů zachycených pomocí druhého softwarového rádia.
Družice GPS systému jsou rozděleny šesti bloků [1]:
Blok bylo vyrobeno celkem družic letech 1978 1985, jednalo o
prototypy, kterých testovala funkčnost navigačního systému. Doba oběhu polovina siderického dne (11 hod 58
min) výška nad povrchem Země 000 km. roku 1989 bylo vyrobeno těchto družic. jsou rozmístěny šesti drahách inklinací
55° vzájemným posunem 60°. většinu
doby provozu systému operačním stavu družic více [5]. letech 1997 až
2009 bylo vyrobeno družic tohoto typu. Družice jsou rozmístěny tak, aby na
každém místě kterémkoli čase byly viditelné alespoň čtyři družice.
Vyráběny jsou roku 2010, plánováno vypuštění družic, ale současné
době spekuluje ukončení jejich výroby urychlení vývoje družic Bloku III [4].
Blok IIA angl. Vypuštění prvních družic plánováno rok 2014
[6].3
vlastní atomové hodiny. Tyto informace jsou odeslány komunikačních stanic nich
alespoň jednou denně vysílány družicím. Životnost družic je
omezená, proto musí být vyměňovány. Družice osazena několika
anténami pro komunikaci řídícím segmentem pro vysílání vlastních navigačních
zpráv.
Blok IIF angl. Družice mají hmotnost
1075 při rozměrech 2,4 2,0 1,9 rozvinutými solárními panely dosahují
rozpětí 11,6 přičemž maximální elektrický výkon solárních panelů 1136 [7]. Replenishment) jsou osazeny rubidiovými hodinami vyšší
stabilitou, než jakou měly cesiové hodiny předchozích blocích. Nevysílají žádná data, jen přijímají
zprávy družic jejich zpracováním získávají informace přesném času, poloze a
rychlosti. jsou důležité pro
přesné určení polohy.
.
Blok IIR angl.
Blok III zatím fázi vývoje. Elektronickou část družice třeba stínit proti radiaci. Follow-on) družice Bloku doplněné nové pásmo L5. Zde jsou získaných
dat vypočteny přesné efemeridy družic, korekce atomových hodin koeficienty
ionosférického modelu.
V současné době systém využívá nejvíce družic Bloku IIR.
Každá družice obsahuje čtyři atomové hodiny vysokou přesností. Důležitým zařízením generátor navigačních zpráv, který
zpracovává informace řídícího segmentu vytváří navigační zprávy, které jsou
vysílány. Advanced) jde družice Bloku upravené tak, aby byly
schopné provozu bez zásahu řídícího segmentu dobu 180 dnů. Jejich počet nesmí klesnout pod 24. Rozmístění antén znázorněno obrázku Družice rotuje kolem své osy tak,
aby byly solární panely vždy natočeny směrem Slunci.
Kosmický segment tvoří družic. Neprovádí žádné další vyhodnocování dat.
Blok tyto družice řešily nedostatky Bloku Jsou doplněny především o
kvalitnější stínění proti radiaci. Při jejím vystavení silné
radiaci může dojít poškození dat zapsaných pamětích. solárních panelech jsou
umístěny senzory pro zjištění směru Slunci. Výhodou pasivních přijímačů je, případě vojenského použití nepřítel
nemá možnost zaměřit přijímač [8]. Získaná data odesílají pro další
zpracování hlavní řídící stanice umístěné Colorado Springs.
Poslední částí GPS systému uživatelský segment tvořený GPS přijímači.
Přijímače jsou koncipovány jako pasivní zařízení. Osa rotace směřuje Zemi, tím je
zajištěno, antény směřují povrchu Země. Stanice přijímají navigační zprávy družic měří vzdálenosti
k družicím. současné době (březen
2011) provozu družic rozmístěných drahách pěti nebo šesti
