A műholdas helymeghatározás alapjai
A műholdas helymeghatározás alapjai
A műholdas helymeghatározás alapjai
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
3. ábra. A <strong>műholdas</strong> <strong>helymeghatározás</strong> geometriai elve: három távolságmérés alapján,<br />
három ismert sugarú és középpontú gömb metszése adja a földi ismeretlen pont helyzetét.<br />
Ha figyelembe vesszük, hogy a Föld sugara 6370 km, a mért távolságok pedig 20000<br />
km-es nagyságrendűek, akkor a két megoldásból egyértelműen kiválasztható a földfelszínközeli<br />
valós érték.<br />
Hogyan történik a műhold-vevő távolság mérése? Ehhez mind a műholdon, mind a vevőben<br />
egy nagypontosságú órát helyeznek el, s egy meghatározott időpillanatban mindkét<br />
egység egy rádiójelet generál. Úgy tekinthetjük, hogy a vevő a műhold által kibocsátott rádiójel<br />
beérkezésének időpontját méri a saját órája szerint, azaz meghatározza a fénysebességgel<br />
terjedő rádiójel futási idejét. A futási idő és a fénysebesség ismeretében a megtett út számítható.<br />
Eddigi okfejtésünkben hallgatólagosan azt feltételeztük, hogy a műhold és a vevő órája<br />
tökéletesen szinkronizált, azonos időrendszerben jár, ami azonban a valóságban nem teljesül.<br />
Ugyanis míg a műholdakon „drágább”, pontosabb atomórát alkalmaznak, addig a vevőbe egyelőre<br />
nem építhető be a szükséges pontosságú atomóra, így a vevő órahibájával számolni kell,<br />
azt csak számítással lehet meghatározni. Ebből pedig az következik, hogy nemcsak a vevő<br />
pillanatnyi három térbeli koordinátáját, hanem a vevő órahibáját is számítani kell, következésképpen<br />
pedig három helyett legalább négy műhold észlelésére van szükség.<br />
A GPS-vevő a pozícióját elsődlegesen az ún. WGS84 (World Geodetic System) koordináta-rendszerben<br />
határozza meg, amely egyben egy olyan forgási ellipszoidot is jelöl, amely<br />
az egész Föld tömegét magában foglalja. A három koordináta: az ellipszoidi földrajzi szélesség<br />
(az Egyenlítő síkjától mérve), a földrajzi hosszúság (a greenwichi kezdőmeridiánhoz viszonyítva)<br />
és a vonatkoztatási ellipszoid feletti magasság. Ezek a koordináták a helyileg szokásos<br />
térképi koordináta-rendszerbe is átszámíthatók.<br />
Mi a GPS műholdak szerepe?<br />
A műholdak szerepe kettős: egyrészt olyan rádiójeleket kell sugározniuk, amelyek magát<br />
a távolságmérést biztosítják, másrészt pedig a saját helyzetükre vonatkozó információkat<br />
(ún. pályaadatokat) kell továbbítaniuk. Mint említettük, legalább négy műholdnak kell rendelkezésre<br />
állni, ezt a darabszámot 15º-os kitakarási szög fölött kívánjuk meg.<br />
4
Change language