J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

40
Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji dr inż. Jan Kapłon Instytut Geodezji i Geoinformatyki ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław [email protected] Szkolenie nt. „Wykorzystanie systemu wspomagania pomiarów satelitarnych i nawigacji ASG-EUPOS”, Wrocław 7 października 2014

Transcript of J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Page 1: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

dr inż. Jan Kapłon

Instytut Geodezji i Geoinformatyki ul. Grunwaldzka 53,

50-357 Wrocław [email protected]

Szkolenie nt. „Wykorzystanie systemu wspomagania pomiarów satelitarnych i nawigacji ASG-EUPOS”, Wrocław 7 października 2014

Page 2: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Plan prezentacji

1. Tło historyczne rozwoju geodezyjnych obserwacji

satelitarnych,

2. Idea globalnego geodezyjnego systemu

obserwacyjnego,

3. Rozwój globalnych systemów nawigacyjnych,

4. Rozwój systemów wspomagających,

5. Spojrzenie w przyszłość.

Page 3: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Tło historyczne rozwoju geodezyjnych obserwacji satelitarnych

W roku 1957 ZSRR (Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich) wystrzelił pierwszego sztucznego satelitę Ziemi (SSZ). Był to SPUTNIK-1.

4 października 1957 roku, z kosmodromu Bajkonur wystrzelono rakietę R-7 skonstruowaną przez Sergiusza Korolowa. Rozpędzona do 8 km/s wyniosła na orbitę satelitę o wadze 83.6 kg i średnicy 58 cm.

Sputnik-1 okrążał Ziemię co 96 minut i 2 sekundy transmitując na dwóch częstotliwościach ciągły sygnał radiowy. Nim spalił się w atmosferze okrążył Ziemię 1400 razy. USA swojego pierwszego satelitę (14 kg i 15 cm) wystrzeliły 31 stycznia 1958 roku po wcześniejszej nieudanej próbie.

Obydwa mocarstwa zawdzięczają sukces Wernerowi von Braunowi, twórcy niemieckich rakiet V-1 i V-2 z czasów II wojny światowej.

Rozwój techniki rakietowej wymusza w latach 50-tych XX wieku powstanie globalnych systemów pozycjonowania, dla nawigacji okrętów wojennych oraz naprowadzania rakiet balistycznych wyposażonych w głowice atomowe.

Page 4: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Zasada wyznaczania pozycji w systemach nawigacyjnych

Konstrukcja przestrzennego liniowego wcięcia wstecz, prowadzi do wyznaczenia

współrzędnych punktu jeśli znana jest pozycja satelitów.

Pomiar odległości od satelitów

do odbiornika odbywa się poprzez pomiar czasu przejścia sygnału, zatem synchronizacja zegarów satelitów i odbiornika

odgrywa dużą rolę w uzyskiwanych dokładnościach.

Ponieważ sygnał przecina atmosferę – ulega w niej

zniekształceniu, stąd modelowanie atmosfery istotnie

poprawia pozycjonowanie. 2222 )()()()( tczzyyxx sss

Page 5: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Zasada wyznaczania pozycji w systemach geodezyjnych

Page 7: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

VLBI

VLBI (ang. Very Long Baseline Interferometry) – Interferometria radiowa długich baz

Zastosowania VLBI w Geodezji

Służy do wyznaczania odległości – baz o zasięgu międzykontynentalnym z dokładnością < 1 cm.

Pomiary ruchów tektonicznych płyt ( ~ 0.1 cm/rok),

Wyznaczanie długości doby ( ~ 0.1 ms),

Pomiary parametrów pływów,

Wyznaczanie poprawek do teorii nutacji i precesji.

Page 8: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

SLR

SLR (ang. Satellite Laser Ranging) – Obserwacje laserowe satelitów

Podstawową funkcją SLR/LLR jest dokładny pomiar odległości pomiędzy teleskopem z laserem a satelitami i w efekcie wyznaczenie orbity satelity.

Pomiar odbywa się w ten sposób, że wysyłane są krótkie impulsy światła laserowego do luster znajdujących się na satelitach i mierzy się czas w którym wiązka laserowa odbije się od luster i powróci na ziemię.

Page 9: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

DORIS

DORIS (ang. Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) – Obserwacje dopplerowskie satelitów, gdzie odbiornik jest na satelicie, a nadajniki na Ziemi.

Zastosowania DORIS w Geodezji

Służy do wyznaczania orbit satelitów, nie tylko nawigacyjnych, ale przede wszystkim satelitów LEO.

Page 10: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Orbity satelitów nawigacyjnych

Page 11: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Rozwój satelitarnych systemów pozycjonowania

LEO (ang. Low Earth Orbiter) – satelita niskiej orbity,

MEO (ang. Medium Earth Orbiter) – satelita średniej orbity,

GEO – satelita geostacjonarny,

GSO – satelita geosynchroniczny

Page 12: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

TRANSIT

Czarnecki K. Geodezja współczesna w zarysie. Warszawa 1996

William Guier i George Weiffenbach z APL (Applied Physics Laboratory, USA) zauważyli, że na podstawie śledzenia sygnałów SPUTNIKA-1 są w stanie określić jego orbitę. Frank McClure doszedł do wniosku, że jeśli orbita satelity będzie znana, to po określeniu częstotliwości dudnienia (N), będzie można wyznaczyć pozycję na powierzchni Ziemi. Dało to podstawy do utworzenia systemu TRANSIT.

Pierwszy satelita: 1960, Liczba wystrzelonych satelitów: 37, Wysokość orbity: 1100 km, Liczba orbit: 5, Liczba satelitów na orbitach: 1-2, Dokładność pozycjonowania: 900 – 30 m, Operacyjność: Zakończona w 1996 roku.

Page 13: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

CYKLON / PARUS / SFERA / CYKADA

Pierwszy satelita: 1967, Liczba wystrzelonych satelitów Cyklon-A: 31, Liczba wystrzelonych satelitów Cyklon-B / PARUS: 99, Wysokość orbity: 800 – 1000 km Inklinacja orbity: 82.9° Liczba orbit: ?, Liczba satelitów na orbitach: ?, Operacyjność: Zakończona po 1995 roku.

System Cyklon (ros. Циклон), to pierwszy radziecki system nawigacyjny oparty na efekcie dopplera. Stan operacyjny osiągnął w roku 1973. Od roku 1974 wprowadzono nowe satelity Cyklon-B (lub Parus). Oprócz funkcji nawigacyjnych, pełniły one także funkcje komunikacyjne.

Źródło: Encykopedia Astronautica. http://www.astronautix.com/craft/tsiklon.htm [dostęp online: 3.10.2014]

Page 14: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

NAVSTAR GPS

Konstelacja satelitów:

wysokość orbity: 20 200 km; inklinacja orbity: 55º; okres obiegu: 11h58m;

liczba płaszczyzn: 6; satelitów w płaszczyźnie: 4 (5-6); liczba satelitów: 24 (31).

Charakterystyka sygnałów:

częstotliwość podstawowa: 10,23MHz; częstotliwości fal nośnych: L1: 154 x 10,23MHz = 1575,42MHz (kod C/A i P); L2: 120 x 10,23MHz = 1227,60MHz (kod P).

Pozostałe informacje:

system współrzędnych: WGS-84(G1150); system czasu: GPS (UTC + leap second); zarządca: DoD USA; Full Operational Capability: 27 kwietnia 1995 r.

NAVSTAR – NAVigation System with Timing And Ranging, GPS – Global Positioning System

Page 15: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS

1962 – dr Ivan Getting proponuje rozpoczęcie badań nad nowym satelitarnym systemem pozycjonowania;

1964 – USAF uruchamia program 621B, wykonawca: Aerospace Corp.;

1971/72 – testy założeń systemu na poligonie White Sands Missile Range;

1972 – płk Bradford Parkinson zostaje dyrektorem programu 621B;

1973 – podporządkowanie programu US Navy Timation (od 1964r.) w ramach JPO, akceptacja budowy systemu przez Defense System Acquisition Review Council;

1978 – wyniesienie pierwszego satelity GPS Block I, rozpoczęto testy na Yuma Proving Ground;

1989 – pierwszy satelita Block II na orbicie;

1990/91 – wykorzystanie GPS w czasie I wojny w Zatoce Perskiej;

1993 – 24 satelity na orbicie (Block I i Block II/IIA) – Initial Operational Capability (IOC);

1994 – rusza sieć IGS (International GNSS Service);

1995 – Full Operational Capability (FOC);

1997 – pierwszy satelita Block II-R na orbicie;

2000 – wyłączono S/A (Selective Availability).

System NAVSTAR GPS jest w swoich założeniach zbliżony do wynalezionych w latach 40-tych XX wieku przez Brytyjczyków systemów radionawigacji morskiej LORAN i Decca Navigator.

Page 16: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

1983 – kontrakt na budowę 28. satelitów Block II/IIA (Rockwell International) - 48 mln $ za egzemplarz;

full scale operational satellites;

1989-1997 – umieszczenie satelitów na orbicie;

2 atomowe zegary rubidowe i 2 cezowe;

częstotliwości L1 i L2;

przewidywany czas działania: 7,5 roku (12-23 lata);

wprowadzenie:

anti-spoofing (AS);

selective availability (S/A);

możliwość 14-dniowej (II) lub 180-dniowej (IIA) pracy autonomicznej;

1993 – osiągnięcie pełniej konstelacji 24. aktywnych satelitów;

2014 – wciąż 6 aktywnych satelitów IIA

Satelity operacyjne drugiej generacji Block II/IIA

Page 17: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

1989 – kontrakt na budowę 21. satelitów Block IIR (Lockheed Martin);

1997-2004 – wyniesienie na orbity 12. satelitów;

przewidywany czas działania: 10 lat;

częstotliwości L1 i L2;

moc baterii słonecznych 1136 W;

większa moc nadawanych sygnałów;

2 atomowe zegary rubidowe i 1 cezowy (nowa generacja, hot backup);

programowalny procesor;

tryb AUTONAV (180 dni), Crosslink,

2014 – 12 aktywnych satelitów IIR

Satelity operacyjne trzeciej generacji Block IIR

Page 18: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

zlecono przebudowę 8. satelitów Block-IIR pozostających w magazynach;

nowe sygnały wojskowe – kod M na obu częstotliwościach;

nowy sygnał cywilny – L2C:

pozwala użytkownikom cywilnym na korzystanie z drugiej częstotliwości;

niska moc;

lepsze własności autokorelacji i crosskorelacji;

nowa „centymetrowa” depesza nawigacyjna CNAV (L2C, jesień 2009);

Flex-power M (serwis antyzakłóceniowy);

26 września 2005 – wystrzelono pierwszego zmodernizowanego satelitę;

obecnie 7 aktywnych satelitów Block IIR-M;

2015 – L2C IOC;

2018 – L2C FOC.

Satelity operacyjne trzeciej generacji Block IIR-M

Page 19: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

kwiecień 2007 – kontrakt 6 mln $ na implementację nowego, cywilnego sygnału L5 (115 x 10,23MHz = 1176,45MHz);

29.08.2009 – upływa termin rezerwacji pasma L5 w ITU;

L5 należy do ARNS (podobnie jak L1);

29.03.2009 – wyniesienie SVN49 na orbitę (planowano 06.2008);

10.04.2009 – transmisja sygnału L5;

1.05.2009 – wykryto przebicie sygnałów L1 i L2 na moduł L5;

efekt: 150 m multipath i brak rozwiązania problemu;

27.09.2011 – SVN49 posiada status unhealthy – wciąż czekamy na włączenie SVN49 do służby.

SVN49 - GPS Block II-RM

Page 20: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

1996 – kontrakt dla Rockwell Int. (Boening) na 6+27 satelitów;

2000 – nowe warunki kontraktu – 12 satelitów IIF (średnia cena 121 mln $);

2001/2005 – planowane wyniesienie pierwszego satelity;

problemy techniczne i opóźnienia, pierwszy IIF skompletowany w 2007;

2009 – B. Parkinson wzywa do porzucenia programu IIF;

7 udanych startów: pierwszy 28.05.2010;

nowości:

cyfrowe zegary atomowe (2 cezowe i 2 rubidowe);

sygnał L5 (z CNAV); brak modułu S/A; brak silnika apogeum; moc baterii słonecznych 2440 W; żywotność: 12 lat;

2021 – FOC L5.

Satelity operacyjne czwartej generacji Block IIF

Page 21: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

2008 – kontrakt dla Lockheed Martin na 8 satelitów Block IIIA (3,5 mld $);

2013 – budowa i testy pierwszego satelity Block III

2015 – planowany pierwszy start;

nowe możliwości:

większa moc sygnałów; nowy sygnał L1C (nowa struktura pozwala na śledzenie słabego

sygnału); NAVWAR (możliwość lokalnego wyłączenia systemu); wzajemna wymiana informacji (crosslink); real-time crosslink (IIIB); spotbeams (IIIC); informacja o wiarygodności sygnałów (IIIC); Distress Alerting Satellite System (DASS); żywotność: 15 lat;

planowane kolejne zamówienia na 8 satelitów IIIB i 16 IIIC (faworytem Lockheed);

2020 (?) – IOC L1C;

2026 – FOC L1C.

Satelity operacyjne nowej (V) generacji Block III

Page 22: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GPS c.d.

2005 – włączenie stacji NGA do OCS

Modernizacja segmentu naziemnego (OCS)

Średni błąd położenia satelity obliczonego na podstawie depeszy nawigacyjnej

Page 23: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

GLONASS

Konstelacja satelitów:

wysokość orbity: 19 100 km; nachylenie orbity: 64,8º; okres obiegu: 11h15m;

liczba płaszczyzn: 3; satelitów w płaszczyźnie: 8; liczba satelitów: 24.

Charakterystyka sygnałów:

częstotliwości fal nośnych: L1: 1593,00-1612,00MHz, f=0,5625MHz, kod C/A i P

(FDMA); L2: 1237,00-1254,06MHz, f=0,4375MHz, kod C/A(od

2003r.) i P (FDMA).

Pozostałe informacje:

system współrzędnych: PZ-90.02; system czasu: UTC(SU); zarządca: ROSKOSMOS; ogłoszenie pełnej operacyjności: 7 marca 1995.

Page 24: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GLONASS

1970 – rozpoczęto studia nad nowym systemem pozycjonowania satelitarnego;

1976 – rząd ZSRR uruchamia program budowy GLONASS, start pierwszego testowego satelity;

1982 – umieszczenie na orbicie pierwszego satelity GLONASS;

1982-1991 – wyniesiono 43 satelity, żywotność ok. 3 lat;

1991 – upadek ZSRR, 12 aktywnych satelitów na orbicie;

1993 – IOC z 12 satelitami;

1995 – 24 satelity GLONASS na orbicie – ogłoszenie FOC;

1995-2001 – kryzys ekonomiczny w Rosji, brak środków na podtrzymanie konstelacji;

1999 – dekret prezydenta FR – GLONASS ma służyć zarówno celom cywilnym jak i wojskowym;

2001 – tylko 6 operacyjnych satelitów, rząd FR przyjmuje program rozwoju GLONASS na lata 2002-2011 (Prezydent Putin uczynił rozwój systemu priorytetowym)

Page 25: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GLONASS c.d.

W latach 1982-2003 umieszczano na orbicie satelity I. generacji GLONASS:

żywotność 3 lata (4,5); sygnały L1 - C/A i P; sygnały L2 – P; zegary: 5x10-13s.

Od 2003 zaczęto umieszczać na orbicie satelity GLONASS-M:

żywotność 7 lat; sygnały L1 - C/A i P; sygnały L2 - C/A i P; zegary: 1x10-13s; ISL (Inter Satellite Link); lepsza stabilizacja.

2005 – przyjęto uaktualniony program rozwoju GLONASS – 24 aktywne satelity w 2010 r.

2007 – zmiana układu współrzędnych z PZ-90 na PZ-90.02 (zgodny z ITRF2000).

Dotychczasowa Modernizacja GLONASS

Page 26: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GLONASS c.d.

2011

22 23/24

2010

Page 27: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GLONASS c.d.

Liczba stacji śledzących sygnały GLONASS w sieci IGS

Page 28: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Modernizacja GLONASS

Segment naziemny

• Luty 2012 – pierwsza stacja poza Rosją (Brazylia);

• Umowy z Hiszpanią, Australią i Indonezją;

• Docelowo 30 stacji zagranicznych.

• 2013 – nowe centrum kontrolne w Moskwie

Page 29: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Modernizacja GLONASS c.d.

GLONASS-K1:

żywotność 10 lat;

sygnały L1 - C/A i P (FDMA);

sygnały L2 – C/A i P (FDMA);

nowy sygnał L3(L5)-1202,025MHz, kod C/A (CDMA);

zegary: 5x1014s;

niehermetyzowany korpus;

grudzień 2010 - pierwszy start (nieudany);

luty 2011 – pierwszy GLONASS-K1 na orbicie;

2013 – planowany GLONASS K-2:

żywotność 10 lat; sygnały L1 - C/A i P (FDMA); sygnały L2 – C/A i P (FDMA); nowe sygnały L1, L2, L3(L5), kod C/A i P (CDMA); zegary: 1x1014s.

Szacuje się, że program rozwoju GLONASS w latach 2002-2011 kosztował 4,7 mld $.

Na lata 2013-2020 przewidziano dalsze 10,8 mld $

Page 30: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Sygnały GLONASS

Nowe sygnały GLONASS

Page 31: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

BeiDou – „Wielka Chochla”

Konstelacja satelitów:

wysokość orbity: 21 500 km; nachylenie orbity: 55º; okres obiegu: ? liczba płaszczyzn: 3; satelitów w płaszczyźnie: 9; liczba satelitów: 27 MEO, 5 GEO, 3 IGSO.

Charakterystyka sygnałów:

częstotliwość podstawowa: 10,23MHz; częstotliwości fal nośnych (CDMA):

• B1/E1: 1561,098MHz/1575,420MHz; • B2/E5b: 1207,140MHz /1191,795MHz; • B3/E6: 1268,520MHz.

Pozostałe informacje:

system współrzędnych: China Geodetic System (CGS); system czasu: UTC(Cn) (<100ns); zarządca: ChRL; Full Operational Capability: 2020.

Page 32: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium BeiDou

2000-2003 – 3 satelity testowe GEO (Beidou-1);

04.2007 – umieszczenie pierwszego satelity na orbicie MEO (COMPASS-M1);

04.2009 – pierwszy GEO (COMPAS G1);

08.2009 – Chiny ogłaszają, że COMPASS będzie transmitował wspólny sygnał L1/E1 MBOC, przedstawiają docelowy plan częstotliwości;

08.2010 – pierwszy IGSO;

27.12.2012 – publikacja Interface Control Document (ICD):

BeiDou Navigation Satellite System - BDS

2012 – pokrycie regionalne (Chiny);

– 4 MEO, 5 GEO, 5 IGSO na orbicie (więcej niż Galileo!);

2014 – 3 faza budowy systemu – pokrycie globalne;

2020 – FOC (27 MEO, 5 GEO, 3 IGSO).

Page 33: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Sygnały BeiDou

– sygnał cywilny (OS)

– sygnał kodowany (PRS)

Page 34: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

GALILEO

Konstelacja satelitów:

wysokość orbity: 23 600 km; nachylenie orbity: 56º; okres obiegu: 14h00m; liczba płaszczyzn: 3; satelitów w płaszczyźnie: 9+1; liczba satelitów: 27+3.

Charakterystyka sygnałów:

częstotliwość podstawowa: 10,23MHz; częstotliwości fal nośnych: E1: 1575,42MHz; E5a/E5b: 1191,795MHz; E6: 1278,75MHz.

Pozostałe informacje:

system współrzędnych: GTRS (±3cm do ITRS); system czasu: GST (Galileo System Time) (UTC+15s); zarządca: UE; Full Operational Capability: 2008/2012/2016/2018….

Page 35: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GALILEO

1999 – prace koncepcyjne nad europejskim systemem (Niemcy, Francja, Wielka Brytania, Włochy);

05.2003 – umowa UE i ESA – prace przygotowawcze, 1,1 mld € do 2005, FOC w 2010, 2/3 kosztów sektor prywatny (formuła PPP);

06.2004 – umowa UE i USA o interoperacyjności Galileo i GPS;

07.2004 – powołanie GSA (Galileo Supervisory Authority);

12.2005 – Giove-A (Galileo In-Orbit Validation Element) na orbicie (06.2006 – termin rezerwacji częstotliwości w ITU);

06.2007 – załamanie się koncepcji PPP; – badanie opinii publicznej (25 tys.) – 80% za budową Galileo, 63% za finansowaniem ze środków publicznych; – rezolucja Parlamentu Europejskiego o woli budowy Galileo ze środków UE;

07.2007 – uzgodniono wspólny sygnał L1/E1 (MBOC dla Galileo i GPS-III);

09.2007 – kontrakt na przygotowanie fazy IOV (In-Orbit Validation) – ESNI;

04.2008 – Giove-B na orbicie (pierwszy maser wodorowy w kosmosie);

– PE zatwierdził 3,4 mld € na budowę systemu (2008-2014, KE+ESA), dotychczas (2012) wydano 2,6 mld €;

06.2009 – kontrakty na 4 satelity In-Orbit Validation (IOV) (Astrium/OHB oraz Ariane Space).

Page 36: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Kalendarium GALILEO c.d.

10.2009 – raport KE: UE przeznacza 15 mln € na rozwój nowych aplikacji Galileo (USA – 500 mln $);

11.2009 – KE przyznaje, że brakuje 1,5-1,7 mld € na budowę pełnego systemu;

01.2010 – 3 kontrakty na budowę fazy IOC:

W tym 566 mln € dla OHB System AG -budowa pierwszych 14 satelitów operacyjnych;

09.2010 – KE publikuje "Galileo Open Service Signal-In-Space Interface Control Document” (OS SIS ICD);

11.2010 – kontrakt na budowę segmentu kontrolnego FOC - Ground Control Segment - GCS (dla SpaceOpal = DLR+Telespazio);

12.2010 – Praga wybrana na siedzibę GSA;

20.10.2011 – start 2 pierwszych satelitów IOV z Kourou;

11.07.2012 – kontrakt dla OHB na kolejne 8 satelitów fazy operacyjnej;

12.10.2012 – start 2 kolejnych satelitów IOV;

02.2013 – przyznano 6,3 mld € na budowę pełnego systemu 2014-2020;

12.03.2013 – pierwsze wyznaczenie pozycji na podstawie sygnałów Galileo;

03.2014 (?) – 16 satelitów na orbicie (4 IOV + 12 FOC) – ogłoszenie IOC;

22.08.2014 – nieudana próba wyniesienia 2 satelitów (FOC-FM1 i FOC-FM-2);

12.2014 – planowany start 2 kolejnych satelitów FOC;

2018 (?) – FOC (27/30 satelitów).

Page 37: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Sygnały GALILEO

OS – Open Service;

CS – Commercial Service (płatna licencja, kodowany);

PRS – Public Regulated Service (kodowany);

SOL – Safety of Live Service (informacja o wiarygodności);

E1 – OS, PRS, SOL;

E6 – CS, PRS;

E5a/E5b – OS, CS, SOL;

Transpoder S&R.

Page 38: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Systemy SBAS

SBAS (ang. Satellite Based Augmentation Systems) – to satelitarne systemy wspomagające pozycjonowanie z wykorzystaniem systemów GNSS. Systemy te dostarczają dodatkowych obserwacji na częstotliwościach satelitów GNSS, lub przesyłają poprawki DGPS, pozwalające na precyzyjniejszą nawigację. Z ich wyłącznym wykorzystaniem nie da się wyznaczyć pozycji. Do systemów tych zaliczamy: WAAS (Wide Area Augmentation System), dla terenu USA;

EGNOS (European Geostationary Overlay Service), dla Europy;

GAGAN (GPS-Aided Geosynchronous Augmented Navigation System),

dla obszaru Indii;

QZSS (Quasi Zenith Satellite System), dla obszaru Japonii.

Dodatkowo w Indiach rozwijany jest regionalny system nawigacyjny IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) składający się z 7 satelitów geostacjonarnych i geosynchronicznych, umożliwiający pozycjonowanie bez odbioru sygnałów z satelitów innych systemow GNSS. Jego ukończenie przewidziane jest na 2015 rok.

Page 39: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Spojrzenie w przyszłość

Sygnały GNSS w 2020 r. 32 satelity GPS;

24 satelity GLONASS;

27 satelitów Galileo;

27 satelitów COMPASS;

110 satelitów GNSS (MEO).

Page 40: J. Kapłon - Rozwój satelitarnych metod obserwacji w geodezji

Spojrzenie w przyszłość

Rosnąca liczba satelitów i sygnałów pozwoli na szybsze i wiarygodniejsze

wyznaczanie pozycji, szczególnie w trudnych warunkach – „urban canyons”;

Rosnąca liczba satelitów i sygnałów umożliwia lepsze modelowanie atmosfery, co

jeszcze bardziej poprawi jakość pozycjonowania, ale także prognozy pogody;

Dostępność poprawek zegarów i orbit wszystkich satelitów w czasie rzeczywistym

(na razie tylko GPS+GLONASS) oraz udoskonalenie poprawek atmosferycznych

dla sygnału GNSS umożliwi w przyszłości wykorzystanie pozycjonowania PPP

(Precise Point Positioning) dla celów geodezyjnych;

Dziękuję za uwagę! [email protected]