GPS

Autor: Jaroslav Bednář

Klíčová slova navigace, polohový systém, určení polohy

Související pojmy

  Nadřazené: globální poziční systémy, vojenské a civilní družicové systémy
  Podřazené: navigační přístroje, geocaching

Charakteristika

Globální družicový poziční systém (GPS) je původně vojenský systém provozovaný Ministerstvem obrany Spojených států, jehož omezená část služeb je poskytována i civilním uživatelům. Jedná se o soustavu družic, které neustále vysílají informace o čase a poloze do přijímačů, které podle těchto informací určují svoji polohu. Za pomoci GPS jsme schopni určit polohu kdekoliv na Zemi s přesností na několik metrů. V současnosti v civilní sféře GPS nejčastěji pomáhá řidičům v orientaci po neznámém prostředí.

Historie

Počátky vzniku GPS datujeme do 70. let 20. století. Roku 1973 byla zahájena první fáze vzniku vypuštěním 4 pokusných družic. V následujících letech probíhá testování na pozemních stanicích a vzniká první experimentální přijímač. Od roku 1979 se začalo s vypouštěním 11 testovacích družic, následně však byl počet družic navýšen na 24. Důsledkem dohody o zákazu jaderných testů mezi USA a SSSR bylo v roce 1980 vypuštění družic s integrovanými čipy pro detekci jaderných výbuchů. Poté co dne 1. září 1983 stíhačka SSSR sestřelila civilní letadlo jihokorejských aerolinek s 269 pasažéry na palubě oznámil prezident USA Ronald Reagan, že systém GPS bude po dokončení dostupný i pro civilní účely. Koncem roku 1993 bylo poprvé dosaženo trojrozměrného zobrazování a následně roku 1995 byl systém GPS prohlášen plně operačně způsobilým. Od roku 1996 je z rozhodnutí prezidenta USA GPS kontrolováno vládním výborem IGEB (Interagency GPS Executive Board), který dohlíží na jeho vývoj a využití v souladu s národní bezpečnostní. Kromě toho také IGEB podporuje mezinárodní spolupráci a rozvoj GPS pro mírové využití. Počátek mobilní GPS nastal dne 1. května 2000, kdy prezident Bill Clinton nařídil zrušení selektivní dostupnosti (rušení signálů GPS, které mělo ztížit fungování nepřátelských zbrojních systémů). V současnosti systém GPS je na takové úrovni, že obsahuje funkce jako plánování trasy v reálném čase nebo ve spojení s internetem poskytuje informace o stavu dopravy, lokalizuje přátele nebo pomáhá nalézt místo k zaparkování.

Systémová struktura

Systém GPS je tvořen ze 3. základních segmentů:

1. Kosmický segment

2. Řídící segment

3. Uživatelský segment

'1. Kosmický segment'

V součastnosti obíhá na 6 drahách,(původně projektovaných pro 24 družic) 32 družic rychlostí 11 300 km/h ve výšce 20 190 km od zemského povrchu a pod úhlem 55° k rovníku. Družice oběhnou zemi za polovinu siderického dne (siderický den = 23 hodin, 56 minut a 4,09 sekundy). Družice bývají několikrát ročně na 12-24 hodin odstaveny z důvodu údržby atomových hodin a korekce dráhy letu.Životnost družic je stanovena přibližně na 10 let, i když některé již tuhle dobu přesáhly. Kompletní obměna kosmického segmentu trvá kolem 20 let.

Dva stavy implementace:

a) plná operační schopnost (FOC, Full Operational Capability) - stav, kdy je funkčních nejméně 24 družic, podporující novou technologii( poprvé 17. července 1995 ).

b) částečná operační schopnost (IOC, Initial Operational Capability) - stav, kdy je funkčních nejméně 18 družic, podporující novou technologii( poprvé 8. prosince 1983 ).