Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

GPS - Základní pojmy

Přehled často užívaných pojmů z oblasti GPS.

Pokusil jsem se dát dohromady pár pojmů "z branže". Snad vám pomohou při orientaci v anglických manuálech případně v hodnoceních na Internetu. Tady jsou :

Slovníček pojmů
Accuracy Analog Application software
Automatic Vehicle Location (AVL) Availability Bandwidth
Block I,II,IIR,IIF satelites C/A code Carrier
Carrier-aided tracking Carrier frequency Carrier phase
CDMA Channel Chip
Chip rate Circular error probable - CEP Clock bias
Clock offset Code division multiple access (CDMA) Code phase GPS
Control segment Cycle slip Data message
Differential positioning - DGPS Dilution of precision - DOP Distance root mean square (drms)
Dithering Doppler-aiding Doppler shift
Earth-centered earth-fixed - ECEF Elevation Elevation mask angle
Ephemeris Epoch Fast switching channel
Geodetic datum GNSS GPS IDC-200
Handover word Interface Ionosphere
Kalman filter L-band L1 signal
L2 signal MDT Multichannel receiver
NAD-83 NAV message P-code
Phase lock Precise Positioning Service (PPS) Pseudolite (Pseudo-satellite)
PRN - pseudorandom noise Relative navigation Reliability
RINEX Satellite constellation Selective Avaiability (SA)
Spread spectrum Spherical Error Probable (SEP) Squaring Type channel
Standard positioning service (SPS) Static positioning Universal time coordinated
User range accuracy (URA) World geodetic system WGS-84
X-ray Y-code Zero

Accuracy
Stupeň odchylky mezi správnou a GPS přístrojem určenou polohou, časem a rychlostí.Přesnost radionavigačního systému je obvykle prezentována jako statistická veličina a je charakterizována následujícím :

  • Predictable - přesnost pozice oproti namalovanému grafu. Oba musí být pořízeny ve stejném datu.
  • Repeatable - přesnost, se kterou se uživatel systému vrátí na pozici změřenou jindy stejným navigačním přístrojem.
  • Relative - přesnost v porovnání s měřením jiným navigačním přístrojem ve stejném čase.

Analog
Typ přenosu charakterizovaný proměnnou délkou vlny reprezentující informaci, na rozdíl od digitálního přenosu. Pro laiky digitální = bez ručiček, analogový = s ručičkami, i když zrovna u hodinek to není pravidlo. V počítačové branži se počítač baví s modemem digitálně a modem konvertuje signál na analogový a posílá ho do telefonní sítě.

Application software
Počítačový program, vykonávající na daném operačním systému pro uživatele specializované úlohy. Např. textový nebo tabulkový procesor, v našem případě SW, který zprostředkovává komunikaci mezi PC a GPS a zobrazuje výsledky.

Automatic Vehicle Location (AVL)
Systém, který lokalizuje pozici vozidla. Například v USA je to přidružená vlastnost mobilních telefonů, respektive cellulárních sítí. U nás podobně funguje systém vyhledávání ukradených vozidel, která mají zabudován vysílač (s GPS to samozřejmě nemá nic společného).

Availability
Charakterizuje v procentech čas, po který je možno přijímat signál. U GPS se blíží 100%, u mobilních telefonů je už horší. Záleží na fyzikálních vlastnostech prostředí a technickém vybavení přístroje.

Bandwidth
Šířka frekvenčního pásma využitelná pro signál. Čím širší pásmo, tím více informací přenese.

Block I,II,IIR,IIF satelites
Vývojová řada satelitů. Block I byly první prototypy satelitů z roku 1978, Block II jsou satelity, zajišťující GPS od roku 1995, Block IIR jsou výměnné satelity a Block IIF je následující generace satelitů.

C/A code
Je to kód, modulovaný na GPS L1 signálu. Tento kód je sekvence 1023 pseudonáhodně generovaných binárních dvoufázových modulací na nosné GPS signálu na frekvenci 1.023 MHz opakovaných každou 1ms. Je také znám jako "civilian code".

Carrier
Rádiová vlna s konstantním parametrem, jako je frekvence, amplituda nebo fáze. "Nosná".

Carrier-aided tracking
Strategie průběhu signálu, který používá nosná GPS k dosažení přesného uzamčení pseudonáhodného kódu.

Carrier frequency
Frekvence nemodulovaného výstupu z radiového vysílače (frekvence nosné). Pro GPS L1 signál je to 1575.42 MHz.

Carrier phase
Základní takt L1 nebo L2 GPS nosné.

CDMA
Code Division Multiple Access (viz dále).

Channel
Frekvence vyhrazená pro vysílání z jednoho zdroje (GPS satelitu).

Chip
Čas, který trvá vyslání jedné 0 nebo 1.

Chip rate
Počet "CHIPů" za sekundu. Příklad, C/A kód má 1.023 MHz.

Circular error probable - CEP
Úhel, ve kterém je 50% pravděpodobnost lokalizace.

Clock bias
Rozdíl mezi časem na hodinách a univerzálním přesným časem.

Clock offset
Konstantní rozdíl čtení času mezi dvěma hodinami (přístroj).

Code division multiple access (CDMA)
Metoda sdílení frekvence kde mnoho rádií používá stejnou frekvenci ale unikátní kód. GPS používá CDMA technologii se Zlatým kódem.

Code phase GPS
Rozdělení GPS na základě C/A kódu.

Control segment
Světová síť monitorovacích a kontrolních stanovišť GPS, která sledují přesnou polohu satelitů a přesnost jejich hodin.

Cycle slip
Přerušení nosné.

Data message
Zpráva, která obsahuje pozici satelitu, korekci hodin a informace o okolních satelitech.

Differential positioning - DGPS
Technika, která se používá ke zpřesnění výsledků. Ke zpřesnění polohy se používá signálu z dalších DGPS přístrojů, které operují v dané oblasti a sledují stejné satelity.

Dilution of precision - DOP
Popis, s jakou přesností můžeme u přístroje počítat.

    Standardní termíny pro GPS
  • GDOP - Geometrická (3 koordináty plus rozdíl hodin)
  • PDOP - Poziční (3 koordináty)
  • HDOP - Horizontální (2 koordináty)
  • VDOP - Vertikální (pouze výška)
  • TDOP - Čas (pouze čas)
  • RDOP - Relativní (60-ti sekundový takt)

Distance root mean square (drms)
Střední hodnota odchylky od správné pozice změřená několika přístroji. V GPS 2drms je úhel, který obsahuje 95% změřených veličin.

Dithering
DoD proces, který přidává přesnost do GPS signálu a zmírněňuje SA (Selective Avaiability).

Doppler-aiding
Strategie přenosu signálu, která využívá Dopplerův jev k jemnějšímu sledování signálu GPS. Dovoluje větší přesnost měření rychlosti a pozice.

Doppler shift
Změna frekvence signálu vzhledem k rychlosti a směru, jakými se pohybují vysílač a přijímač vůči sobě. Nejjednodušší ověření je poslouchat zvuk auta, které vás míjí rychle a blízko.

Earth-centered earth-fixed - ECEF
Kartézský souřadnicový systém, kde X je vzdálenost od nultého poledníku (Greenwich). Vektory rotují spolu se zemí.

Elevation
Madmořská výška.

Elevation mask angle
Úhel pod satelitem, kde satelit nemůže být sledován. Normálně bývá 15 stupňů.

Ephemeris
Výčet přesných pozic nebeských objektů jako funkce času. Používá se "Broascast ephemeris" nebo "Precise ephemeris".

Epoch
Měřicí interval nebo frekvence dat, v našem případě 15 sekund.

Fast switching channel
Jednokanálový přístroj, který rychle přepíná v celém rozsahu kanálů a může tak sledovat velký počet satelitů. "Fast" znamená, že čas na zpracování dat jednoho kanálu je mezi 2-5 ms.

Geodetic datum
Matematický model, popisující každou část geoidu. Je definován jako elipsoid a relace mezi ním a bodem na topografickém povrchu, zavedeném jako zdroj dat.

GNSS
Global navigation satellite systém - Organizační koncept Evropského systému, který by měl spolupracovat s GPS, GLONASS a dalšími družicovými a pozemními segmenty, které podporují všechny formy navigace.

GPS IDC-200
GPS Interface Control Document, vládní dokument, který obsahuje plný technický popis propojení mezi satelity a uživateli.

Handover word
Slovo v relaci, kterou přijímá GPS a které obsahuje synchronizační informace pro převod mezi C/A kódem a P-kódem.

Interface
Zařízení, které umožňuje propojit GPS s dalšími přístroji využívajícími jeho dat.

Ionosphere
Část atmosféry ve výšce mezi 130 a 195 km.

Kalman filter
Počítačová metoda používaná ke sledování časově proměnného signálu v nosné.

L-band
Skupina rádiových frekvencí mezi 390MHz a 1550MHz.

L1 signal
Primární L-band signál posílaný každým GPS satelitem. Frekvence 1572.42 MHz, modulace s C/A kódem, P-kódem a navigačními daty.

L2 signal
Sekundární L-band signál. Frekvence 1227.60 MHz, modulace s P-kódem a navigačními daty.

MDT
Mobile Data Terminal - přístroj zabudovaný do vozidla s obrazovkou a uživatelským rozhraním.

Multichannel receiver
Přijímač s možností kontinuálního příjmu více kanálů najednou. Lepší než jednokanálový.

NAD-83
North American Datum, 1983. Viz geodetic datum.

NAV message
1500 bitový navigační kód vysílaný z každého satelitu rychlostí 50bps (bitů za sekundu) na L1 a L2 nosné.

P-code
Zpřesňující kód GPS signálu, používaný vojáky. Je to dlouhá sekvence pseudonáhodných binárních čísel na nosné GPS s frekvencí 10.23MHz, které se opakují každých 267 dní. Každý jednotýdení segment kódu je unikátní pro jeden satelit a je týdně přestavován.

Phase lock
Technika, používaná ke zfázování dvou signálů a sice přijímaného s družice a generovaného referenčního signálu. Pomocí zjištěného rozdílu se pak opraví hodiny na přijímači.

Precise Positioning Service (PPS)
Vysoce přesné GPS přijímače používají zdvojený P-kód.

Pseudolite (Pseudo-satellite)
Pozemní diferenční GPS, které generují stejný signál jako družice. Lze je použít k měření vzdáleností.

PRN - pseudorandom noise
Skvence 1 a 0, která je pseudonáhodně generována. Kždý satelit má vlastní unikátní PRN C/A a P kód.

Relative navigation
Relativní navigace. Používají se signály ze zdrojů, umístěných na pohybujících se vozidlech nebo lodích a naviguje se v závislosti na poloze těchto zdrojů.

Reliability
Pravděpodobnost získání údajů bez chyb.

RINEX
Receiver INdependent EXchange format - Popis signálu, který obsahuje čas, fázi a vlnové pásmo.

Satellite constellation
Pozice satelitů ve vesmíru. GPS používá šest oběžných drah se čtyřmi satelity na každé, GLONAS používá tři orbitální dráhy s osmi satelity na každé z nich.

Selective Avaiability (SA)
Prográmek, který znepřesňuje výsledky měření polohy pro neregistrované GPS přijímače (běžné komerční amatérské). Přeci nějakej Jouza z Křenova nebude mít na svém GPS stejně přesný údaj jako náš pan Admirál na letadlové lodi, že?

Spread spectrum
GPS signál má široké pásmo a nízký výkon (-160dBW). Signál je modulován s PRN kódem a to dovoluje zvětšit rozlišitelnost přijímaného signálu a proto může přijímač přijímat signály ze satelitů jednoznačně a nedochází k přeslechům.

Spherical Error Probable (SEP)
Třídimenzionální analogie CEP.

Squaring Type channel
K přenosu využívá druhou harmonickou nosné, která není kódována.

Standard positioning service (SPS)
Normální "civilní" přesnost, která zaručuje odchylku ne větší než 100 metrů po 95% času (2 drms).

Static positioning
Vyhledávání pozice dle signálu z pozemních stacionárních vysílačů.

Universal time coordinated
Vysoce přesný čas poskytovaný U.S.Naval Observatory. Čas GPS je s ním v relaci seřizován a rozdíl časů nečiní víc než několi sekund.

User range accuracy (URA)
Cyba, vzniklá na inidividuálním zdroji. Nevztahuje se k žádnému jinému možnému zdroji chyb. Po převodu na společné jednotky je požadováno, aby tato chyba byla menší než 10.

World geodetic system
Světová geodetická soustava.

WGS-84
Matematický geodetický model zemského elipsoidu používaný od ledna 1987.

X-ray
Rentgenové paprsky. S tematem to sice nesouvisí, ale potřeboval jsem vyplnit položku tabulky.

Y-code
Zakryptovaná verze P-kódu.

Zero
Nula, psáno 0.

Autor:
  • Nejčtenější

Spotem s Trojanem na horách operátor popudil Poláky. Nerozuměli nadsázce

21. dubna 2024  8:01

Po dvojici Vojtěch Kotek a Lukáš Pavlásek, k níž později přibyl Jakub Kohák, vsadil T-Mobile ve...

Je to už spíš foťák s mobilem a opravdu se povedl. Test Xiaomi 14 Ultra

21. dubna 2024

Prémiový smartphone Xiaomi 14 Ultra působí mezi současnou nabídkou mobilů jako unikát. Jaký jiný...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Toto zařízení mělo nahradit mobily. V recenzích se mu vysmáli

23. dubna 2024

Novinka s názvem Humane AI Pin se zdála být převratným zařízením. V mnoha ohledech měla nahradit...

Operátoři zahušťují pokrytí Česka signálem 5G. Máte ho doma? Podívejte se

20. dubna 2024

Premium V červenci to budou již čtyři roky, co byla v Česku spuštěna první komerční 5G síť. Zatímco v...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Pošlete sportovní fotku a vyhrajte smartphone nebo dres Patrika Schicka

8. dubna 2024,  aktualizováno  18.4 13:04

Zachyťte na fotografii sportovní moment a vyhrajte úplnou novinku, smartphone vivo V40 SE s bohatou...

Toto mohl být nevídaný smartphone. Myšlenku však nakonec poslali k vodě

25. dubna 2024

S takovým smartphonem bychom už nikdy nemuseli řešit, že se zpomaluje, nemá dostatek paměti či je...

Samsung má povedenou stylovku. Zkusí to s ní na trhu, kde se mu nedaří

24. dubna 2024

Samsung po velmi dlouhé době oprášil modelovou řadu Galaxy C a představil stylový smartphone se...

Toto zařízení mělo nahradit mobily. V recenzích se mu vysmáli

23. dubna 2024

Novinka s názvem Humane AI Pin se zdála být převratným zařízením. V mnoha ohledech měla nahradit...

Možná s nenápadnou výbavou, ale je to poctivě postavená stylovka

22. dubna 2024

Oppo se v kontextu dalších čínských výrobců prezentuje jako prémiová značka. Rozhodně se nesnaží o...

Manželé Babišovi se rozcházejí, přejí si zachovat rodinnou harmonii

Podnikatel, předseda ANO a bývalý premiér Andrej Babiš (69) s manželkou Monikou (49) v pátek oznámili, že se...

Bývalý fitness trenér Kavalír zrušil asistovanou sebevraždu, manželka je těhotná

Bývalý fitness trenér Jan Kavalír (33) trpí osmým rokem amyotrofickou laterální sklerózou. 19. dubna tohoto roku měl ve...

Herečka Hunter Schaferová potvrdila románek se španělskou zpěvačkou

Americká herečka Hunter Schaferová potvrdila domněnky mnoha jejích fanoušků. A to sice, že před pěti lety opravdu...

Největší mýty o zubní hygieně, kvůli kterým si můžete zničit chrup

Možná si myslíte, že se v péči o zuby orientujete dost dobře, přesto v této oblasti stále ještě existuje spousta...

Tenistka Markéta Vondroušová se po necelých dvou letech manželství rozvádí

Sedmá hráčka světa a aktuální vítězka nejprestižnějšího turnaje světa Wimbledonu, tenistka Markéta Vondroušová (24), se...