Mikrovlnné spoje jsou důležitým prostředkem pro přenos informace a jako takové se značnou měrou uplatňují v různých sítích. Vývoj v posledních letech je charakterizován dynamickým přechodem od analogových systémů k digitálním. Tento proces bývá nazýván procesem konvergence. Rozvoj komunikace všeho druhu od hlasové až po multimediální prostřednictvím lokálních ale především globálních sítí (Internetu) způsobil zásadní změny v technologiích používaných pro přenos digitálních signálů. Terestrické mikrovlnné systémy, nazývané směrové spoje ...
s-1
] (12. Elektronické měření časového intervalu
patří mezi nejpřesnější měření fyzikální veličiny.ss,m,[m; 1-2
2
2
2
2
2
2
2 cPRUZUYUX zyx ⋅−=−+−+− τ
( )2
3
2
3
2
3
2
3 cPRUZUYUX zyx ⋅−=−+−+− τ
( )2
4
2
4
2
4
2
4 cPRUZUYUX zyx ⋅−=−+−+− (12.1)
kde zpoždění signálu dané šířením elmag.3)
Přijímač řeší tyto rovnice pro čtyři neznámé (Ux, Uy,, pomocí standardních
numerických metod pro nelineární rovnice. Zavedeme následující souřadnice přijímače (Ux, Uy,, Uz) souřadnice
družic (Xi, Yi, kde Bude-li měření vycházet interních hodin přijímače,
které jsou vůči hodinám GPS zatíženy chybou (offsetem) budeme změřenou pseudo-
vzdálenost družicí označovat PRi
cTPR [m; m. použitím atomových hodin lze potom
vzdálenost tisíc kilometrů změřit přesností přičemž přesnost měření časového
intervalu musí být lepší než ns. vlny. Osa
z míří středu Země severnímu pólu osy leží rovině rovníku (osa protíná nultý
poledník osa směru 90o
východní délky).
Každá družice nese vysoce přesné atomové hodiny začátek vysílané binární sekvence je
časově přesně určen.99
Vzdálenost mezi přijímačem vysílačem lze určit měřením času potřebného pro přenos
impulsního signálu mezi nimi.2)
Pro pseudo-vzdálenosti PRi souřadnice lze tedy psát
( )2
1
2
1
2
1
2
1 cPRUZUYUX zyx ⋅−=−+−+− τ
( ]m. Jsou-li změřeny vzdálenosti tří družic třeba znát ještě jejich
přesnou polohu. Souřadný systém tedy otáčí souhlasně
s otáčením Země. Protože časový okamžik měření přijímači přesně znám, mohou být
polohy družic vypočteny přijímačem efemerid, které jsou každým satelitem vysílány
v informační zprávě. Pro tvar Země použit model WGS-84.
. Vzdálenost dvou bodů soustavě
pravoúhlých souřadnic dána výrazem
( )2222
BABABA zzyyxxR −+−+−= [m] (12. Typická nepřesnost při užití pouze základního C/A kódu m
a označuje jako chyba 2DRMS Distance Root Mean Square error vychází
z Gaussovského rozložení chyb odpovídá 95% pravděpodobnosti). výše uvedeného patrné, proč musí být
k dispozici čtyři družice. Vzdálenost vypočtena rychlosti šíření elektromagnetické
vlny volném prostoru 299 792 458 m.s-1
.
Při měření čtyř vzdáleností získána důležitá informace pro korekci hodinového signálu
v přijímači tím dosaženo přesnosti lepší než 100 ns. Získání časové korekce dovoluje využít GPS také jako zdroj
přesného kmitočtu. Pro dosažení potřebné přesnosti však třeba přijímat signály čtyř
družic, neboť případě tří družic není přesnost hodinového signálu přijímači dostatečná. Hodinový signál přijímače synchronizován všem satelitům které
přijímá měří časový rozdíl přicházejících bitových sekvencí přepočítává vzdálenosti
jednotlivých družic.
GPS lokalizace
Souřadný systém používaný GPS pravoúhlý systém souřadnic počátkem středu
Země (geocentrický souřadný systém ECEF)
