GPS forrásának megtekintése

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.

== 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.

== GPS vevők adatinterfésze ==

Az általam (HG2ECZ) vizsgált GPS vevőmodul RS232 interfészen keresztül 4800 8N1 beállítások mellett küldte másodpercenként az alább ismertetett sorokat. Alább ismertetem azokat a fontos adatformátumokat, amik számunkra rádióamatőr területen is érdekesek lehetnek:

=== $GPRMC ===

"Recommended Minimum content" - azaz ajánlott minimum tartalom, amelyet minden GPS vevő tutira kiad. Tulajdonképp ennek feldolgozása rádióamatőr viszonylatban elégséges lehet.

 $GPRMC,181525.000,A,4735.9178,N,01903.4748,E,2.29,103.39,160610,,,A*63

* 18:15:25.000 óra/perc/másodperc.töredék (UTC) a pontos műhold-idő.
* A: aktív, V: nem megbízható
* 47 fok 35.9178 perc északi (N) féltekén és 19 fok 3,4748 perc a keleti hosszúságon.
* 2,29 sebesség csomóban. Kilométer = 1,852 * csomó (itt 4,241 km/óra)
* irány 103,39 fok (0 fok: észak, 90 fok: kelet)
* 160610 mint (20)10 év 06 hó 16 nap.
* csillag szeparátor és hexadecimális 63: XOR-olt ellenőrzőösszege a mondatnak, amivel a hibás RS232 átvitel szűrhető ki.

=== $GPGGA ===

Fix információk

 $GPGGA,181525.000,4735.9178,N,01903.4748,E,1,05,2.7,124.0,M,41.2,M,,0000*50

* 18:15:25.000 óra/perc/másodperckor jött az adat. Azaz ennyi az idő UTC-ben.
* 47 fok 35,9178 perc északi félteke és 19 fok 3,4748 fok keleti hosszúság.
* 0: invalid, 1: GPS fix, 2: DGPS fix, ...
* 5 műhold adata alapján
* pozíció vízszintes imbolygása - 2,7 '''M'''éter
* tengerszint feletti magasság, 124 '''M'''éter
* geoid forma (egyszerűsített matematikai Föld modell) feletti magasság, 41,2 '''M'''éter
* hány másodperce volt az utolsó DGPS korrekció? (itt: nem volt)
* 0000: GPS korrekciós (DGPS) állomás azonosítója. Itt nem található (0000)
* csillag és hexadecimális XOR ellenőrző összeg.

=== $GPGSV ===

Részletes műhold adat.

 $GPGSV,3,1,11,30,84,046,31,29,63,242,24,12,50,100,39,02,38,063,33*79
 $GPGSV,3,2,11,31,38,305,25,14,13,247,22,10,06,077,,04,05,034,*77
 $GPGSV,3,3,11,21,03,192,,05,02,107,17,09,02,160,*48

* Többmondatos kód. Látszik a fentin, hogy 3 mondatból áll, amelyből 1, 2, 3 lejön.
* 11 műholdat lát
* részletek: műhold_azonosítószáma/eleváció/azimut/SNR -- ebből max 4 darab mondatonként.
* XOR-olt ellenőrző összeg

== Alkalmazási területek ==

* Hadászatban
* Vagyonvédelmi rendszerekben
* Navigációs rendszerekben
* Útvonalkövető rendszerekben
* Rádióamatőr alkalmazásokban, például [[APRS]]

== Linkek ==

* [http://gps.lap.hu Gps.lap.hu]
* [http://www.geocaching.hu Geocaching "játék"]

== Forrás ==

* [http://hu.wikipedia.org/wiki/GPS Magyar Wikipedia]
* Saját mérések

[[Kategória: Műholdak]]