GPS (Global Positioning System) – jest to satelitarny system
przeznaczony do szybkiego i dokładnego
wyznaczania współrzędnych geograficznych określających pozycję
anteny odbiornika w przestrzeni. Sygnały odbierane przez dowolny
odbiornik GPS dostępne są w sposób ciągły, niezależnie od warunków
pogodowych, w dowolnym czasie i miejscu (pod warunkiem że antena
"widzi niebo" - może się zdarzyć, że nie będzie można
ustalić pozycji np. w tunelu).
System opiera się o 24 satelity NAVSTAR obiegające
Ziemię, zapewniając nieprzerwaną dostawę sygnału radiowego, który po
odebraniu przez specjalny odbiornik umożliwia wyliczenie bieżącej
pozycji obiektu. Każdy z satelitów transmtuje informację czasową oraz
dane nawigacyjne. Odbiornik GPS służy do odbioru oraz przetwarzania
sygnału i dekodowania informacji satelitarnej. Wyznacza on czas jaki upłynął
od momentu wysłania sygnału do momentu jego odbioru i określa na tej
podstawie odległość pomiędzy satelitą, a użytkownikiem, a także położenie
satelity w momencie nadawania sygnału. Odległości od satelitów i ich
współrzędne są wystarczającymi danymi do wyznaczenia położenia
odbiornika.
Do określenia trójwymiarowego położenia (pozycji odbiornika –
pojazdu) wystarczają jedynie pomiary z trzech satelitów. Jednakże, ze
względu na fakt iż większość odbiorników nie jest wyposażona w
najbardziej zaawansowane zegary (bardzo wysoki koszt), oraz aby wyeliminować
powstające z tego względu błędy pomiarowe, potrzebny jest dodatkowy
pomiar z czwartego satelity.
GPS zapewnia dwa poziomy dokładności:
1. Dokładny Serwis Pozycyjny
(PPS – Precise Positioning Service) zapewniające
dane o pozycji i czasie o dużej dokładności (dostępny tylko dla
autoryzowanych użytkowników)
2. Standardowy Serwis Pozycyjny (SPS – Standard Positioning
Service) mniej dokładny lecz dostępny dla
wszystkich bez opłat abonamentowych. Dokładność pozycjonowania
w tym poziomie określa się w przedziale od 10 do 30 m, ale przy
wykorzystaniu stacji referencyjnej dokładność wzrasta nawet do 5 m.
Podstawowym elementem systemu GPS jest odbiornik GPS, składający się
z dwóch lub trzech obwodów. Ze względu na fakt osadzania
odbiornika GPS w różnych innych urządzeniach wymuszone zostało
zmniejszanie jego rozmiarów do czego przyczynił się w dużej mierze
wzrost zastosowania technologii cyfrowej. Do podstawowych elementów Odbiornika GPS
zaliczamy:
- Antenę (z opcjonalnym
wzmacniaczem wstępnym)
- Sekcję częstotliwości
radiowej i częstotliwości średniej (RF/IF)
- Sekcję śledzenia/korelacji
sygnału
- Mikroprocesor (który
kontroluje odbiornik, przetwarza sygnały i oblicz współrzędne położenia
odbiornika)
Odbiorniki GPS obecnie stanowią standardowe wyposażenie jachtów,
statków, samolotów i coraz częściej samochodów, zarówno ciężarowych
jak i osobowych.
Zastosowanie systemu GPS pierwotnie spełniało rolę nawigacji, jednakże
wraz z rozwojem technologii i techniki telekomunikacyjnej jego
zastosowanie znacznie się rozszerzyło i obecnie za jego pośrednictwem
jesteśmy w stanie stwierdzić nie tylko pozycję pojazdu lecz także
wszelkie jego cechy i parametry fizyczne. Na rynku powstaje coraz więcej
firm oferujących swoje usługi w zakresie lokalizacji i monitorowania
pojazdów.