GPS sistem

UVOD

Navigacija je bila večita ljudska potreba .U te svrhe, postojali su različiti postupci
navigacije, bazirani na praćenju reka, planina, zvezda na nebu i sl.Kako ovi postupci nisu zadovoljili narasle ljudske potrebe za prostornom navigacijom,razvijeni su novi,zasnovani na korišćenju satelitu.Zbog toga će ovde biti dat kraći prikaz razvoja ovog postupka navigacije.

Otkako je lansiran prvi veštački Zemljin satelit 1957. godine pa do danas, lansirano je mnoštvo satelita za razne potrebe (vojne, naučne, navigacione, meteorološke, itd.) U ovom trenutku je toliko satelita na nebu, da im se ne može odrediti ni približan broj.Satelitski pozicioni sistemi (NAVSTAR-GPS, GLONASS, GALLILEO) omogućavaju pozicioniranje tačke na ili u blizini Zemljine površine, do koje dopire elektromagnetno zračenje emitovano ili reflektovano od objekata u Zemljinoj orbiti ili sa veće distance.Pri tome je neophodno poznavati kretanje satelita pod dejstvom svih uticajnih sila, a položaji satelita i kontrolnih stanica na Zemlji treba da budu jasno definisani u odgovarajućem koordinatnom sistemu.
GPS sistem nalazi primenu primenu kod rekreacije jer je ta oblast zanimljiva širokoj populaciji, a i GPS prijemnici koji se koriste u ove svrhe su iz dana u dan sve pristupačniji, jer ne zahtevaju neki poseban vid tehničkog obrazovanja.Ovi prijemnici imaju mogućnost da:

• na displeju iscrtaju liniju koja predstavlja put kojim smo prošli
• prikažu brzinu kojom se krećemo, prosečnu brzinu, maksimalnu brzinu, ukupni pređeni put
• prikažu nadmorsku visinu tačke na kojom se nalazimo, i sve relevantne podatke kompasa
•da memorišu maršrutu i podatke o geografskim koordinatama i nadmorskim visinama
tačaka koje smo prošli i omoguće iščitavanje registrovanih podataka, itd.

Osvrnućemo se i na GPS prijemnike za navigaciju u vozilima, jer oni predstavljaju jednu kariiku u lancu za praćenje vozila primenom satelitske navigacije.Kada se govori o GPS tehnologiji, na tržištu je moguće naći zaista veliki broj izvođenja čije su mogućnosti od nekih najosnovnijih pa do onih vrlo naprednih.
Osnovna podela ovih sistema u dve grupe je moguća na osnovu toga da li se veza iz kontrolnog centra (baze) i uređaja u vozilu održava stalno (On-line), ili se pozicije dobijene od strane GPS uređaja čuvaju u memoriji samog uređaja za praćenje (Off-line), a zatim naknadno u kontrolnom centru iščitavaju i naknadno obrađuju.
Iako dosta jeftiniji i daleko jednostavniji za primenu i opsluživanje, Off-line sve više bivaju potisnuti On-line sistemima čiju osnovnu prednost predstavlja mogućnost praćenja vozila u realnom vremenu iz kontrolnog centra.Pored ove osnovne prednosti, u zavisnosti od odabranog
sistema, prednosti mogu bit ii još daleko veće.Najčešće se ogledaju u praćenju bitnih pokazatelja rada motora (broj obrtaja, pritisak ulja, temperature rashladne tečnosti, itd.), praćenju trenutne brzine kretanja, naglih kočenja, naglih ubrzavanja, a sve u cilju nadgledanja i kontrole vozača radi unapređenja načina vožnje, smanjenja mogućnosti nezgoda i ukupnog smanjenja troškova.Ovakve sisteme najčešće koriste velika transportna preduzeća jer oni zahtevaju visok nivo tehničke opremljenosti i dobru obučenost osoblja uključenog u rad sistema, uključujući i same vozače.
U drugu grupu spadaju sistemi koji pored praćenja vozila u realnom vremenu prate i kontrolišu neke druge sisteme vozila kao što su: zatvorenost vrata i prozora vozila, poklopca motora, poklopca rezervoara za gorivo, stanje alarmnog sistema i dr.Oni, po potrebi, mogu da aktiviraju blokadu motora, alarm, sirenu, pokazivače pravca, i neke druge sisteme u zavisnosti od opreme, a sve u cilju zaštita vozila od krađe.

1. TEORIJSKE OSNOVE SATELITSKE NAVIGACIJE

Sve do sedamdesetih godina, prošlog veka, geodetske mreže visoke tačnosti razvijane su samo pomoću klasičnih terestričkih merenja.Već sedamdesetih godina satelitske metode pozicioniranja su dostigle nivo tačnosti najtačnijih terestričkih metoda.Razvijeni su i usavršeni novi merni postupci, od kojih navodimo samo dva:

Lasersko merenje rastojanja do satelita (SLR – Satellite Laser Ranging): Postupkom SLR može se dobiti udaljenost od stanice na Zemlji do satelita sa tačnošću 1-3 cm, a pomoću sinhronizovanog opažanja istog satelita sa najmanje 4 zemaljske stanice moguće je ostvariti geodetsku mrežu visoke tačnosti.Međutim, to je u praksi teško ostvariti zbog visoke cene instrumenata i meteoroloških okolnosti koje ometaju simultana opažanja, pa se u skorijoj budućnosti ne očekuje upotreba SLR – a u operativnim geodetskim zadacima.Za sada se koriste u okviru određenih geodinamičkih programa u tektonski aktivnim regionima.

Doplersko pozicioniranje : Sa prikladnom mernom opremom i računskim programima mogu se dobiti koordinate sa tačnošću od ±0.2 do ±0.3 m, a tek za udaljenosti između stanice veće od 100 km, ovako određene tačke mogu činiti osnovu regionalnih geodetskih mreža.VLBI (Very Long Baseline Interforometry) postupak daje podjednaku tačnost kao SLR, ali se kao i SLR zbog velikih troškova i problema transporta u primeni, ne upotrebljava za formiranje osnovnih mreža, nego samo za određivanje tačnih baza za kontrolu koordinata i razmere mreža razvijenih drugim satelitskim metodama kao i za precizno određivanje parametara Zemljine rotacije,oblika i dimenzije Zemlje itd.