NAWIGACJA SATELITARNA

Nawigacja satelitarna to rodzaj radionawigacji wykorzystujący fale radiowe ze sztucznych satelitów w celu określenia położenia punktów i poruszających się odbiorników wraz z parametrami ich ruchu w dowolnym miejscu na powierzchni Ziemi, niezależnie od pogody czy pory dnia. To rozbudowany system co najmniej 24 satelitów umieszczonych na orbitach okołoziemskich, stacji naziemnych i odbiorników. Pierwsze próby mające na celu wykorzystanie sygnałów wysyłanych przez satelity do określenia współrzędnych obiektów znajdujących się na Ziemi sięgają roku 1957. Od tamtego czasu powstało wiele systemów nawigacji satelitarnej, jednak najpopularniejszym jest GPS.

Satelitarne techniki pomiarowe pozwalają szybko i w miarę dokładnie określać współrzędne obiektów, co wykorzystywane jest w nawigacji, geodezji czy transporcie. System opiera się na pomiarze drogi przebytej przez sygnał od satelity poruszającego się po ściśle określonej orbicie do anteny odbiornika, inaczej mówiąc jest to określenie czasu potrzebnego fali elektromagnetycznej do przebycia drogi między satelitą a użytkownikiem.

Początki systemów satelitarnych sięgają 1958 roku, kiedy to Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w USA stworzyło system TRANSIT, stosowany głównie w nawigacji morskiej i geodezji. Od lat 70. system był powszechnie dostępny. Działał do końca 1996 roku.

W 1964 roku uruchomiono podobny do TRANSIT-u satelitarny system lokalizacyjny i nawigacyjny SECOR, który złożony był z trzynastu satelitów i służył wojskom lądowym. W 1987 roku ostatnią satelitę systemu CYKLON wynieśli na orbitę Rosjanie. Powstanie projektu DNSS (Defense Navigation Satellite System) uważa się za znaczny krok w rozwoju nawigacji satelitarnej – nowy system pozwalał na określenie pozycji w dwóch wymiarach i stosował oscylator kwarcowy do generowania sygnałów o stabilnej częstotliwości, a w najnowszych satelitach wypróbowano generatory kwarcowe, rubidowe i cezowe.

Nawigację satelitarną stosuje się:

• w ratownictwie do określania pozycji zaginionych osób i pojazdów;

• w transporcie wodnym, lądowym i lotniczym do określania pozycji, ostrzegania przed przeszkodami, wyznaczania tras;

• w nawigacji osobistej w pozyskiwaniu informacji na temat nieznanego obszaru;

• w bankowości, zapewniając bezpieczeństwo i autentyczność elektronicznie przesyłanych danych

• w geodezji do określania położenia nadajnika z dokładnością do kilku milimetrów.

Rodzaje systemów nawigacji satelitarnej:

1. GPS

2. GLONASS – rosyjski odpowiednik GPS, który także wykorzystuje bierny pomiar odległości między satelitami a nadajnikiem;

3. GALILEO – odpowiedź UE i Europejskiej Agencji Kosmicznej na GPS, projekt w budowie;

4. BEIDOU – chiński system nawigacji satelitarnej;

5. DORIS – system nawigacji stworzony przez Francuzów

6. GNSS – ogólnoświatowy cywilny system nawigacji, w fazie projektów

7. EGNOS – europejski system wzmacniania regionalnych sygnałów GPS

8. DORIS – system wyznaczający orbity satelitów oraz rozmiarów i kształtu Ziemi

9. CYKADA i CYKADA-M – rosyjskie systemy nawigacji przeznaczone dla cywili (CYKADA) i wojska (CYKADA-M).