GPS localization eljka Luev Sustavi za praenje i

GPS localization Željka Lučev Sustavi za praćenje i vođenje procesa

Što je GPS? • GPS (Global Positioning System) je radionavigacijski sustav za globalno pozicioniranje. • omogućuje mjerenje – položaja, – brzine i – vremena bilo gdje na Zemlji, u svakom trenutku.

Parametri satelitskih signala Komponenta Frekvencija [MHz] Osnovna frekvencija f 0 Nosioc L 1 f 1 = 154 f 0 = 1575, 42 (l 1 19, 0 cm) Nosioc L 2 f 1 = 120 f 0 = 1227, 60 (l 2 24, 4 cm) P-kod P(t) f 0 = 10, 23 C/A-kod C(t) f 0 / 10 = 1, 023 Navigacijska poruka D(t) f 0 / 204600 = 50 10 -6 = 10, 23

Koordinatni sustavi • Prostorne koordinate • Vremenske koordinate UTC vrijeme: dan traje 86400 s GPS vrijeme: - GPS week - TOW (time of week)

Kako radi GPS? • satelit odašilje točno vrijeme • prijamnik mjeri kašnjenje signala (vrijeme prijamnik–satelit) • signal putuje brzinom svjetlosti s = c·t udaljenost satelita kontrola satelita GPS sateliti korisnici

Kako radi GPS? s = c·t satelit prijamnik

Kako radi GPS? s = c·t (x 1, y 1, z 1) (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z) (x 1, y 1, z 1) (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z)

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z) Udaljenost Ri Pseudoudaljenost Ri+DR n lje a ud t s o j t s o n e l a d ou p d u se

Kako radi GPS? s = c·t Sateliti (xi, yi, zi) Prijamnik (x, y, z) Udaljenost Ri Pseudoudaljenost Ri+DR (x, y, z) + t=

Točnost GPS sustava • CEP (Circular Error Probability) označava koliko metara odstupa 50% (CEP 50), odnosno 95% (CEP 95) mjerenja. Mjera analogna ovoj, ali u tri dimenzije nosi naziv SEP (Spherical Error Probability) • DOP (Dilution Of Precision) je mjera kvalitete geometrijskog položaja satelita. Označava koliko je puta veće rasipanje izračunate veličine (položaja ili vremena) od rasipanja izvornih mjerenja pseudoudaljenosti do satelita

Točnost GPS sustava - nastavak • DOP se rastavlja na komponente: - GDOP – Geometric DOP ukupna mjera kvalitete geometrijskog rasporeda, - HDOP – Horizontal DOP zemljopisna širina i dužina, - VDOP – Vertical DOP - visina - PDOP – Position DOP zemljopisna širina, dužina i visina, - TDOP – Time DOP - vrijeme

Kolike su pogreške? pogreška satelitskog vremena. . 2 m pogreške orbite. . . 2 m ionosfera i troposfera. . . 4+1 m višestruki put signala. . . . 1 m šum u prijamniku. . . . . 0. 5 m ukupno. . . . 10. 5 m

Specifičnosti GPS-a za Hrvatsku • Za dobivanje našeg lokalnog vremena potrebno je: - naći UTC (od GPS vremena oduzeti sekunde ofseta) - dodati +1 h zbog vremenske zone - po potrebi dodati +1 h (daylight saving time) • Za dobivanje položaja u LLA koordinatama, prilikom izračuna koordinata iz ECEF sustava je potrebno odabrati geodetski datum korišten u RH. Naziv tog datuma je "Hermannskogel Datum - Croatia, Serbia"