Navigační systém GPS

1. Navigační systém GPS • GPS - GlobalPositioningSystem (úplný název je GPS Navstar) je satelitní navigační systém. • Tento systém byl původně vybudovaný americkou armádou pro vlastní potřebu. • Umožňující zjistit velmi přesně (s přesností na několik metrů, desítek centimetrů) pozici uživatele kdekoliv na zemi. • Evropa postupně buduje svůj vlastní systém se jménem GALILEO.

2. Navigační systém GPS • Celý systém GPS sestává z 24 družic obíhajících ve výšce přibližně 20 000 km nad povrchem země. • Družice vysílají rádiový signál, který obsahuje informaci o pozici a času interních, velice přesných atomových hodin družice. Obr. 1

3. Princip GPS • Systém GPS se dělí na tři části • Kosmická – tvoří 24 družic • Řídící – monitoruje a koriguje činnost družic • Uživatelská – tvoří ji přijímače GPS signálu • Každá družice vysílá následující informace: • Přesný čas z atomových hodin • Svou polohu • Přibližné polohy ostatních družic • Pro výpočet polohy se využívá časový rozdíl mezi okamžikem vyslání signálu z družice a okamžikem jeho přijmutí.

4. Princip GPS • Přijímač (musí mít přímou viditelnost na oblohu) musí přijmout signál nejméně ze čtyř družic. • Čím více signálů (družic) přijímač dostane, tím přesněji dokáže určit polohu. • K uvedenému výpočtu je nutné, aby i v přijímači byl přesný čas. Pokud by byl čas rozdílný byť jen o jednu tisícinu vteřiny, chyba v určení polohy by byla řádově stovky kilometrů. Obr. 2

5. Princip GPS • Samotný GPS přijímač nic nevysílá! • Neexistuje způsob, kterým by někdo cizí zjistil, kde se majitel přijímače nachází. • Protože GPS přijímač zná svoji vlastní polohu, dokáže spolu s dalšími odvoditelnými informacemi tyto informace uživateli zobrazit. • Zeměpisné souřadnice • Přesný čas • Aktuální rychlost • Nadmořskou výšku • Azimut • Sílu signálu družic,

6. Dráhy družic • Dráhy družic jsou takové, aby na jakémkoliv místě země bylo nad horizontem aspoň 8 družic. Obr. 3

7. Druhy GPS přijímačů • GPS přijímače jsou: • Ruční • Pro vestavbu do auta, lodě nebo letadla • Ruční přijímače se dělí na: • Mapové • Nemapové • Nemapové umí pracovat pouze s tzv. body zájmu, což jsou souřadnice nějakého objektu, ke kterým nás umí GPS "dovést".

8. Možnosti využití GPS přijímačů • Využití pro autonavigaci • Pro pěší turistiku • Pro cykloturistiku • Pro hru geocaching - princip spočívá v hledání míst, jejichž poloha je určená GPS souřadnicemi. • Při sportovním i civilním létání • Při plavbě říční i námořní

9. Otázky k opakování • Jak přesný je navigační systém GPS? • Z kolika družic se navigační systém sestává? • Kolik družic je nutno zachytit pro správné určení polohy? • Jak pracuje GPS? • Jak se rozdělují GPS přijímače? • Jaké jsou možnosti využití GPS přijímačů?

10. Použité zdroje • BLÁBOLIL, R. Informační a komunikační technologie. 3. rozšířené vydání. České Budějovice: KOPP, 2011. • BLÁBOLIL, Roman. Www.blabik.cz: Podpora výuky: „Navigační systém GPS“ [online]. 24. listopadu 2012 13:30. Dostupný z WWW: http://www.blabik.cz/vyuka/ict/30_Navigacni_system_GPS.pdf Použité obrázky: • Obr. 1 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/GPS_Satellite_NASA_art-iif.jpg/748px-GPS_Satellite_NASA_art-iif.jpg • Obr. 2 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Good_gdop.png/268px-Good_gdop.png?uselang=cs • Obr. 3 [cit. 2012-11-24] Dostupný pod licencí GNU Free http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/ConstellationGPS.gif?uselang=cs