Satellitnavigation
Satellitnavigation[1] (även satellitnavigering, förkortat GNSS, av Global Navigation Satellite System[2]) är ett samlingsbegrepp för en grupp världstäckande navigationssystem som utnyttjar signaler från en konstellation av satelliter och pseudosatelliter för att möjliggöra positionsinmätning för en mottagare. Det amerikanska GPS är det mest kända av dessa system, men därutöver finns det ryska GLONASS,[3] det kinesiska Beidou[4] och det nyutvecklade europeiska Galileo, som ska vara fullt utbyggt 2020.[3]
Via tjänster såsom Google Maps kan satellitnavigering användas för att ta fram den kortaste eller snabbaste rutten från en punkt till en annan. I bakgrunden används bland annat Dijkstras algoritm.[5]
Teknik
Översikt
Tekniken som utnyttjas av satellitnavigationssystem bygger på att mottagaren tar emot kodade radiosignaler från flera satelliter samtidigt. Satelliterna befinner sig i så kallad MEO-bana, Medium Earth Orbit, på cirka 20 000 km höjd. Signalerna används för att bestämma mottagarens avstånd från de olika satelliterna, samtidigt som mottagaren tar emot information om satelliternas position. Normalt krävs att signaler från minst fyra satelliter i samma system når mottagaren samtidigt, för att det ska bli möjligt att lösa en ekvation med fyra variabler: latitud, longitud, altitud och tid. I normalfallet når signaler från sex till tolv satelliter (i samma system) mottagaren samtidigt, vilket innebär att redundansen med avseende på tillgänglighet är hög. På grund av naturliga begränsningar i styrkan på mottagna signaler från satelliternas sändare fungerar dessa system bara under förhållanden där mottagaren har fri radiosikt till satelliterna, det vill säga huvudsakligen utomhus.
Hjälpsystem
Satellite Based Augmentation Systems är regionala hjälpsystem som mäter små avvikelser i synkroniseringen och tillför korrektionsdata för en noggrannare positionering.
Begrepp
- Enkeldifferens – differensen mellan samtidiga fasmätningar mot en satellit från två olika stationer. Med detta kan satellitens klockfel elimineras och banfelens och atmosfärens inverkan reduceras.
- Dubbeldifferens – differensen mellan två enkeldifferenser relaterade till två olika satelliter vid samma epok. Med detta kan både mottagarens och satellitens klockfel elimineras, och banfelens och atmosfärens inverkan reduceras.
- Trippeldifferens – differensen mellan dubbeldifferenser vid två epoker. Med detta elimineras det obekanta antalet våglängder och kan därför användas till exempel för sökning av periodbortfall.
- Klockfel eller klockavvikelse – hos satelliter skillnad mellan tidsangivelse hos satellitens klocka och tidsangivelse hos en referens. Relativistiskt klockfel är inom satellitnavigation ett klockfel som beror på relativistiska effekter, det vill säga orsakas av skillnad i gravitationspotential och hastighet mellan satellit och mottagare.
- Integrerad dopplerräkning – skillnaden mellan antalet mottagna perioder och antalet perioder som genererats från en konstant frekvens under ett tidsintervall. Integrerad dopplerräkning använd(e)s speciellt i Transit-systemet.
Användning
Systemen för satellitnavigation togs ursprungligen fram för militära tillämpningar, så att fartyg, flygplan och kryssningsrobotar kunde bestämma sin position oavsett var på jorden de befann sig. Därefter följde civila tillämpningar inom navigation för sjöfart och flygtrafik.
Senare[när?] har olika tillämpningar på land tillkommit, för fordon, inom byggnation och för enskilda personer, vilket har lett till en kraftig ökning av antalet användare av GNSS-system.[6]
Med geopositionerad digital skyltning menas reklam via elektroniska skärmar på rörliga objekt som taxibilar, bussar eller andra fordon, och är en form av digital skyltning där reklamen varierar med geografisk position.
Jämförelse mellan system
| System | GPS | GLONASS | Galileo | BeiDou | IRNSS |
|---|---|---|---|---|---|
| Ägare |  USA |  Ryssland |  Europeiska unionen |  Kina |  Indien |
| Kanalåtkomstmetod | CDMA | FDMA | CDMA | CDMA | CDMA |
| Banhöjd | 20 180 km | 19 130 km | 23 222 km | 21 150 km | 36 000 km |
| Period | 11,97 h (11 h och 58 min) | 11,26 h (11 h och 16 min) | 14,08 h (14 h och 5 min) | 12,63 h (12 h och 38 min) | 23,93 h (23 h och 56 min) |
| Varv per siderisk dag | 2 | 17/8 | 17/10 | 17/9 | 1 |
| Antal satelliter | 31 (minst 24 enligt plan)[7] | 28 (minst 24 enligt plan) varav:[8] 24 operativa 2 under kontroll av huvudentreprenör 2 i flygtestsfas | 26 i bana varav 24 aktiva 6 återstår att skjutas upp | 5 geostationära 30 i mediumbana | 3 geostationära 4 geosynkrona |
| Frekvens | 1,57542 GHz (L1-signal) 1,2276 GHz (L2-signal) | ≈ 1,602 GHz (SP) ≈ 1,246 GHz (SP) | 1,164–1,215 GHz (E5a och E5b) 1,260–1,300 GHz (E6) 1,559–1,592 GHz (E2-L1-E11) | 1,561098 GHz (B1) 1,589742 GHz (B1-2) 1,20714 GHz (B2) 1,26852 GHz (B3) | 1,17645 GHz (L5) 2,492028 GHz (S1) |
| Status | I drift | I drift | I drift | 15 i drift 20 extra satelliter planerade | 6 satelliter i drift 1 delvis i drift |
Historik
Uppskjutningen av den sovjetiska satelliten Sputnik 1957 ledde snabbt till idén att utnyttja satelliter för positionsbestämning. Det amerikanska Transit var det första systemet för satellitnavigation som togs i drift. De första försöken genomfördes 1960, och det togs i bruk inom amerikanska flottan 1964.[9]
Det första moderna satellitnavigationssystemet som gjorde noggrannare positionsmätning möjlig var det amerikanska GPS. Arbetet påbörjades av det amerikanska försvaret 1973, inledningsvis under beteckningen Navstar. Den första experimentella satelliten sköts upp 1978, och den första moderna Block II-satelliten sköts upp 1989, och 1993 nådde GPS inledande operativ status.
Ryska GLONASS förklarades operativt 1996, men har inte kontinuerligt haft en fullständig konstellation av satelliter.[10]
Satellitnavigeringssystem, framför allt GPS, har från 1990-talet tagit över den roll som de tidigare systemen för radionavigation fyllde från 1940-talet, system som LORAN, Decca, instrumentlandningssystemet ILS och mikrovågslandningssystem (MLS).[3]
Se även
Referenser
- ^ ”satellitnavigation”. Nationalencyklopedin. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/satellitnavigation. Läst 1 oktober 2015.
- ^ ”A Beginner’s Guide to GNSS in Europe” (på engelska) (PDF). IFATCA. 1999. http://www.ifatca.org/system/files/public_docs/gnss.pdf. Läst 20 maj 2015.
- ^ [a b c] Per Nobinder. ”Satellitnavigation”. Nationalencyklopedin. Bokförlaget Bra böcker AB, Höganäs. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/satellitnavigation. Läst 20 maj 2015.
- ^ Annbritt Carlsson. ”Beidou”. Nationalencyklopedin. Bokförlaget Bra böcker AB, Höganäs. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/beidou. Läst 20 maj 2015.
- ^ ”Dijkstra's Algorithm”. Computerphile. 4 januari 2017. https://www.youtube.com/watch?v=GazC3A4OQTE. Läst 18 januari 2017 (via YouTube).
- ^ LMV-rapport 2007:11 – Introduktion till GNSS, s. 9
- ^ ”GPS.gov: Space Segment” (på engelska). http://www.gps.gov/systems/gps/space/#generations. Läst 24 juli 2015.
- ^ ”GLONASS constellation status” (på engelska). https://www.glonass-iac.ru/en/GLONASS/. Läst 24 juli 2015.
- ^ ”The Legacy of Transit” (på engelska). Johns Hopkins APL Technical Digest (The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory) 19 (1). 1998. Arkiverad från originalet den 29 april 2015. https://web.archive.org/web/20150429033013/http://techdigest.jhuapl.edu/td/td1901/index.htm. Läst 20 maj 2015.
- ^ LMV-rapport 2007:11 – Introduktion till GNSS, s. 10
Externa länkar
- Engfeldt, Andreas; Jivall, Lotti och Lilje Christina (25 sep 2007) (PDF). LMV-rapport 2007:11 – Introduktion till GNSS. Lantmäteriets rapportserie om geodesi och geografiska informationssystem. Gävle: Lantmäteriet. ISSN 0280-5731 Libris 10619620. https://www.lantmateriet.se/globalassets/kartor-och-geografisk-information/gps-och-matning/geodesi/rapporter_publikationer/rapporter/lmv-rapport_2007_11.pdf. Läst 10 februari 2010
| ||||||||||||||||||||
Media som används på denna webbplats
The Flag of Europe is the flag and emblem of the European Union (EU) and Council of Europe (CoE). It consists of a circle of 12 golden (yellow) stars on a blue background. It was created in 1955 by the CoE and adopted by the EU, then the European Communities, in the 1980s.
The CoE and EU are distinct in membership and nature. The CoE is a 47-member international organisation dealing with human rights and rule of law, while the EU is a quasi-federal union of 27 states focused on economic integration and political cooperation. Today, the flag is mostly associated with the latter.
It was the intention of the CoE that the flag should come to represent Europe as a whole, and since its adoption the membership of the CoE covers nearly the entire continent. This is why the EU adopted the same flag. The flag has been used to represent Europe in sporting events and as a pro-democracy banner outside the Union.
Flag of Israel. Shows a Magen David (“Shield of David”) between two stripes. The Shield of David is a traditional Jewish symbol. The stripes symbolize a Jewish prayer shawl (tallit).
.svg)
Garmin GPS receiver close-up.
Configuration of GPS satellites
bendera Indonesia
MAVEN at Mars, Artist's Concept. This artist's concept depicts NASA's Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) spacecraft near Mars. MAVEN is in development for launch in 2013 and will be the first mission devoted to understanding the Martian upper atmosphere. The mission's principal investigator is Bruce Jakosky from the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado.
The goal of MAVEN is to determine the role that loss of atmospheric gas to space played in changing the Martian climate through time. MAVEN will determine how much of the Martian atmosphere has been lost over time by measuring the current rate of escape to space and gathering enough information about the relevant processes to allow extrapolation backward in time.
NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. manages the project and will also build some of the instruments for the mission. In addition to the principal investigator coming from CU-LASP, the university will provide science operations, build instruments, and lead education/public outreach. Lockheed Martin of Littleton, Colo., is building the spacecraft and will perform mission operations. The University of California-Berkeley Space Sciences Laboratory is also building instruments for the mission. NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., will provide navigation support, the Deep Space Network, and the Electra telecommunications relay hardware and operations.
For more information about MAVEN, visit www.nasa.gov/maven.
Flag of Iran. The tricolor flag was introduced in 1906, but after the Islamic Revolution of 1979 the Arabic words 'Allahu akbar' ('God is great'), written in the Kufic script of the Qur'an and repeated 22 times, were added to the red and green strips where they border the white central strip and in the middle is the emblem of Iran (which is a stylized Persian alphabet of the Arabic word Allah ("God")).
The official ISIRI standard (translation at FotW) gives two slightly different methods of construction for the flag: a compass-and-straightedge construction used for File:Flag of Iran (official).svg, and a "simplified" construction sheet with rational numbers used for this file.
.svg){kind=link}