GPS
A GPS (Global Positioning System) Globális Helymeghatározó Rendszer, az Amerikai Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma (Department of Defense) által (elsődlegesen katonai célokra) kifejlesztett és üzemeltetett - a Föld bármely pontján, a nap 24 órájában működő - műholdas helymeghatározó rendszer.
A GPS egy fejlett helymeghatározó rendszer, amellyel 3 dimenziós helyzetmeghatározást, időmérést és sebességmérést végezhetünk földön, vízen vagy levegőben. Pontossága jellemzően méteres nagyságrendű, de differenciális mérési módszerekkel akár mm pontosságot is el lehet érni, valós időben is.
Tartalomjegyzék
A rendszer felépítése
A helymeghatározás 24 db nagy műhold segítségével történik, melyek a Föld felszíne fölött 20200 km-es magasságban keringenek, az Egyenlítővel 55°-os szöget bezáró pályán. Egy-egy műhold nagyjából naponta kétszer kerüli meg a Földet. Az égbolton sík terepen egyszerre 7 műhold látható, melyből a helymeghatározáshoz 3, a tengerszint feletti magasság meghatározásához pedig további egy hold szükséges.
A rendszer kialakítása igen nagy összegeket emésztett fel (indításkor kb. 12 milliárd USD). Az 1970-es években, a hidegháború során kezdtek a fejlesztésbe, ez része volt a szigorúan titkos csillagháborús tervnek.
A helymeghatározási módszer
A helymeghatározás elmélete analitikus geometriai módszereken nyugszik. A műholdas helymeghatározó rendszer gyakorlatilag egy időmérésből kiszámított távolságmérésen alapul. Mivel ismerjük a rádióhullámok terjedési sebességét, és ismerjük a rádióhullám kibocsátásának és beérkezésének idejét, ezek alapján meghatározhatjuk a forrás távolságát. A háromdimenziós térben három ismert helyzetű ponttól mért távolság pontos ismeretében már meg tudjuk határozni a pozíciót. A további műholdakra mért távolságokkal pontosítani tudjuk ezt az értéket. A mérés alapja két nagy pontosságú (10e-12 - cézium atomóra), adott frekvenciájú szinuszos jel.
A GPS-szel történő helymeghatározás előnyei
napszaktól független földfelszín feletti magasságtól független mozgási sebességtől független (a műszerrel akár vadászgépen is mérhetünk)
A GPS-szel történő helymeghatározás hátrányai
a vevőberendezések nem elég érzékenyek csak nyílt, fedetlen területeken alkalmazható (pl: alagútban nem) az épületekről visszaverődő jelek zavart okoznak a mérésben
GPS vevők
Napjainkban kinek-kinek a lehetőségéhez mérten esélye van korrekt áron GPS vevőt vásárolni kb 30.000 ft-tól a csillagos égig. Az egyszerűbb típusok is tudnak elég sokmindent. Gépjárművekbe beszerezhető PDA-ba beépített GPS vevő is, amiken futtatható sokféle navigációs rendszer.
A piacon fellelhető a legkomolyabb professzionális berendezés, és az áramkörökbe beépíthető modul GPS vevő is.
Alkalmazási területek
Védelmi rendszerekben
Navigációs rendszerekben
Útvonalkövető rendszerekben
Rádióamatőr alkalmazásokban APRS
