GPS: - jeden vysílač - povrch koule - dva vysílače - prstenec - tři vysílače - trilaterace (dva body v prostoru) - musíme znát rychlost zvuku - musíme znát vzdálenost družice - Například i ISS se trackuje GPS (funguje i mimo povrch země) History: - 1957 - Sputnik (vypálili jim rybník) - USA taky připravovala, ale vystartovali se satelitem až v lednu 1958 Sputnik: - běhal okolo země a posílal jen dva signály, 20MHz a 40MHz, takže se to propagandisticky dalo poslouchat všude na světě. - Tyto signály byly důležité, protože se dalo prověřovat zkreslení při přenosu z orbity a zkoumat tak nepřímo i vlastnosti atmosféry a ionosféry - koule o průměru 58cm, 80kg, z toho 50kg baterie, 25dní vydržel, 98min byla perioda přeletu - JohnHopkinsUniversity - když víme pozici na zemi, umíme vypočítat pozici družice. To by mělo teda jít i obráceně! Polární dráha - dráha kolmá na rovinu rovníku (tedy satelit létá nad jednotlivými póly) Univerzite Johna Hopkinse, laboratoře aplikované fyziky - TRANSIT - Frank McFlure - průkopník prvních GPS systémů - Transit 1A - US NAVY 5(7) satelitů - v 1963-1996 - speciálně pro lokalizaci ponorek - 1967 pro civilní použití - fix byl pouze 1 za hodinu +/- 25-100m přesnosti - nefunkční při lokalizaci ve vyšší rychlosti - mezery mezi měřením - 2D - nešlo používat více satelitů, protože by se vzájemně rušil jejich signál - byl to sice POV, ale skončilo to až v 1996 - Timation - US Navy, 27 satelitů - první quartz a následně atomové hodiny - jsou druh hodin, které používají atomové rezonance jako standardu. Jejich přesnost je taková, že se rozcházejí maximálně o sekundu za 300 milionů let. - 2D - jednoduše zarušitelné - 2 poslední satelity se použily jako prototypy GPS - 621B - 1963 US Air Force - 3D - 1972 - pseudorandom šum pro odolnost vůči rušení +/- 60m - bylo potřeba neustálé spojení mezi zemí a satelitem - NAVSEG 621B - 3 tyto sektory se spojily udělali 1973 NAVSTAR GPS Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System - Orbitální rozložení od Transit - Hodiny z Timation - Struktura signálu z 621B - Spuštěno v 1978, přesnost 10m! 1974-79 testování na Timation satelitech 1978-85 Block I - měl vydržet 3 roky, vydržely 10+ let - testovalo se na vozidlech a carry-on zařízeních - Původně měl být jenom pro armádu, později se otevřelo i civilu - od 1980 to má s sebou i senzory atomového výbuchu a startů balistických střel - KE007, Září 1983, dostali se do ruského vzdušného prostoru a oficíři usoudili, že to je fake a má se to sestřelit - Přesnost +/-140 vertikálně, +/- 100 horizontálně bylo zašumění pro civilisty - Gulf War 1990-1991 vypnuto, nebyl dostatek šifrovacích zařízení - úplně v květnu 2000 - přesnost 5-10m KAL007 - Kamčatka - USSR připravoval odpal balistické střely, přestože to bylo podle rusko-amerických smluv zakázáno. Američané to věděli a Rusové věděli, že Američani asi vědí. Američani poslali dva průzkumné letouny Boing 707, rusové připravili stíhačky a rušičky. V tu chvíli se tam ale ocitlo zablouzené letadlo, které bylo sestřeleno. To byl impulz pro USA zcivilizovat využívání GPS systémů. Jak to funguje? - 6 MEO orbits - 60° mezera - Alespoň 4 satelity na orbitě (tedy alespoň čtyři na viditelné obloze Diferenciální GPS - znám přesnou pozici, počítám si odchylku a tu říkám svému okolí Ostatní: CNSS Galileo Glonass + EGNOS GAGAN MSAS WAAS - GrandCanyon problem - > Beidou (Čína) - > QZSS (Japonsko)