Deutsch-Chinesische Enzyklopädie, 德汉百科
伽利略定位系统(意大利语:Galileo),是一个正在建造中的卫星定位系统,该系统由欧盟通过欧洲空间局和欧洲导航卫星系统管理局建造[3],总部设在捷克共和国的布拉格。该系统有两个地面操控站,分别位于德国慕尼黑附近的奥伯法芬霍芬和意大利的富齐诺。这个造价五十亿欧元[4]的项目是以意大利天文学家伽利略的名字命名的。伽利略系统的目的之一是为欧盟国家提供一个自主的高精度定位系统,该系统独立于俄罗斯的格洛纳斯系统和美国的全球定位系统(GPS),在这些系统被关闭时,欧盟就可以使用伽利略系统。该系统的基本服务(低精度)是提供给所有用户免费使用的,高精度定位服务仅提供给付费用户使用。伽利略系统的目标是在水平和垂直方向提供精度1米以内的定位服务,并且在高纬度地区提供比其他系统更好的定位服务。[5]
伽利略系统是中地球轨道搜救卫星系统的一部分,可提供一种新的全球搜救方式。伽利略系统的卫星安装有转发器,可以把求救信号从事故地点发送到救援协调中心,救援协调中心就会开始组织救援。同时,该系统还会发射一个返回信号到事故地点处,通知求救人员他们的信号已被收到,相应的救援也正在展开。现有的全球卫星搜救系统是不具备反馈信号功能的,所以伽利略系统这个发消息功能被认为是对全球卫星搜救系统的一个重要升级。[6]2014年,研究人员对伽利略系统的搜救功能进行了测试,该系统是作为当时的全球卫星搜救系统的一部分工作的,测试结果显示,该系统对77%的模拟求救位置定位精度在2千米以内,95%的求救位置定位精度在5千米以内。[7]
伽利略系统的第一颗试验卫星GIOVE-A于2005年12月28日发射,第一颗正式卫星于2011年8月21日发射。该系统计划发射30颗卫星,截止2016年5月,已有14颗卫星发射入轨。伽利略系统于2016年12月15日在布鲁塞尔举行激活仪式,提供早期服务。于2017年到2018年提供初步工作服务,最终于2019年具备完全工作能力。[8] 该系统的30颗卫星预计将于2020年前发射完成,其中包含24颗工作卫星和6颗备用卫星。[9]
Galileo ist ein im Aufbau befindliches, teilweise bereits operationelles, europäisches globales Satellitennavigations- und Zeitgebungssystem unter ziviler Kontrolle (europäisches GNSS).[1]
Es liefert weltweit Daten zur genauen Positionsbestimmung und ähnelt dem US-amerikanischen NAVSTAR-GPS, dem russischen GLONASS-System und dem chinesischen Beidou-System. Die Systeme unterscheiden sich hauptsächlich durch die Frequenznutzungs-/Modulationskonzepte, die Art und Anzahl der angebotenen Dienste und die Art der Kontrolle (GLONASS, Beidou und GPS sind militärisch kontrolliert).
Auftraggeber von Galileo ist die Europäische Union. Der Sitz der Agentur für das Europäische GNSS (Galileo-Agentur, GSA) befindet sich seit 2014 in der tschechischen Hauptstadt Prag.[2]
Mit Stand Ende 2017 sind 22 der vorgesehenen 30 Satelliten in ihrem Orbit.[3] Bis Ende 2019 sollen alle Satelliten in ihre Umlaufbahn gebracht werden. Das Satellitennavigationssystem ist für die Allgemeinheit seit dem 15. Dezember 2016 zugänglich.[4][5]
ガリレオ(Galileo)は、EUが構築した全地球航法衛星システム。
ガリレオはEUによる全地球航法衛星システムである。高度約24000kmの上空に30機の航法衛星を運用することを予定している。民間主体としては初の衛星航法システムであり、EUはアメリカ国防総省が運営するGPSのように、軍事上の理由によるサービスの劣化及び中断を避けられる利点があるとコメントしている。さらに、測位にかかる時間が短縮され、GPSの数メートルに比べて1メートルまで精度を向上できる。
試験衛星は2005年12月28日に1機目のGIOVE-A衛星が打ち上げられ、2006年1月12日から試験電波が発射されており、2007年5月2日に英Surrey Satellite Technologyによって作成された航法メッセージがギルドフォード地球局からGIOVE-A衛星にアップロードされ放送された。2006年中に打ち上げ予定だった2機目の試験衛星GOOV-Bは、打上げが2008年4月まで遅れた。本格利用開始は2010年頃とされていたが、2013年へと先送りされ、2010年末段階計画では2014年末に18機による初期運用とし2016年末に規定の機数による本格運用に入る計画で進められている。年間の運用コストはEGNOSと合わせて8億ユーロになると見積もられている。
無料で利用できるGPSに対して、莫大な費用を投資し有料での活用を予定しているガリレオの採算性を疑問視する意見も多い。当初の事業費は36億ユーロないし38億ユーロと見込まれており、うち民間企業が24億ユーロを負担する予定だったが、2007年に共同事業体が解散し計画の中止が検討された。2007年5月にEUは公的資金で全額を肩代わりすることを決定し、11月に承認された。2010年には、Wikileaksによって漏出したアメリカ外交当局の資料に、ガリレオに用いる14機の衛星製造を請け負っているドイツの契約企業の担当役員が、ガリレオ計画を「フランスの国益に基づく馬鹿げたアイデア」だとコメントしたことが明らかとなり、問題の役員が解任される騒ぎがあった[1]。
Galileo is the global navigation satellite system (GNSS) that went live in 2016,[4] created by the European Union (EU) through the European GNSS Agency (GSA),[5] headquartered in Prague in the Czech Republic,[6] with two ground operations centres, Oberpfaffenhofen near Munich in Germany and Fucino in Italy. The €10 billion project[3][7] is named after the Italian astronomer Galileo Galilei. One of the aims of Galileo is to provide an independent high-precision positioning system so European nations do not have to rely on the U.S. GPS, or the Russian GLONASS systems, which could be disabled or degraded by their operators at any time.[8] The use of basic (lower-precision) Galileo services will be free and open to everyone. The higher-precision capabilities will be available for paying commercial users. Galileo is intended to provide horizontal and vertical position measurements within 1-metre precision, and better positioning services at higher latitudes than other positioning systems. Galileo is also to provide a new global search and rescue (SAR) function as part of the MEOSAR system.
The first Galileo test satellite, the GIOVE-A, was launched 28 December 2005, while the first satellite to be part of the operational system was launched on 21 October 2011. As of July 2018, 26 of the planned 30 active satellites are in orbit.[9][10] Galileo started offering Early Operational Capability (EOC) on 15 December 2016,[1] providing initial services with a weak signal, and is expected to reach Full Operational Capability (FOC) in 2019.[11] The complete 30-satellite Galileo system (24 operational and 6 active spares) is expected by 2020.[12]
Le programme Galileo est un système de positionnement par satellites (radionavigation) développé par l'Union européenne et incluant un segment spatial dont le déploiement doit s'achever vers 2020. Comme les systèmes américain GPS, russe GLONASS et chinois Beidou, il permet à un utilisateur muni d'un terminal de réception d'obtenir sa position. La précision attendue pour le service de base, gratuit, est de 4 mètres horizontalement et de 8 mètres en altitude[réf. nécessaire]. Un niveau de qualité supérieur sera fourni dans le cadre de services payants proposés aux professionnels.
Le segment spatial de Galileo sera constitué à terme de 30 satellites dont 6 de rechange. Chaque satellite, d'une masse d'environ 700 kg, circule sur une orbite moyenne (23 222 kilomètres) dans trois plans orbitaux distincts ayant une inclinaison de 56°. Ces satellites émettent un signal qui leur est propre et retransmettent un signal de navigation fourni par le segment de contrôle de Galileo. Ce dernier est constitué par deux stations chargées également de surveiller l'orbite et l'état des satellites.
Le projet Galileo, après une phase de définition technique qui débute en 1999, est lancé le 26 mai 2003 avec la signature d'un accord entre l'Union européenne et l'Agence spatiale européenne chargée du segment spatial. Une des motivations principales du projet est de mettre fin à la dépendance de l'Europe vis-à-vis du système américain, le GPS. Contrairement à ce dernier, Galileo est uniquement civil. Le projet parvient à surmonter l'opposition de certains membres de l'UE et d'une partie des décideurs américains ainsi que les difficultés de financement (le coût final est évalué à 5 milliards d'euros). Les tests de Galileo débutent fin 2005 grâce aux lancements des satellites précurseurs Giove-A et Giove-B en décembre 2005 et avril 2008. Les premiers satellites en configuration opérationnelle (FOC) sont lancés en août 2014. Au 15 août 2018, vingt-six satellites ont été lancés, dont 18 sont opérationnels et 4 en cours de mise en service1. Les premiers services de Galileo sont opérationnels depuis le 15 décembre 20162,3. La précision maximale ne sera pas atteinte avant 2020, lorsque 24 des 30 satellites seront opérationnels3,4. En janvier 2018, Galileo compte déjà près de 100 millions d'utilisateurs5, et 200 millions en septembre6.
Il sistema di posizionamento Galileo è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare civile (in inglese GNSS - Global Navigation Satellite System), sviluppato in Europa come alternativa al Global Positioning System (NAVSTAR GPS), controllato invece dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti d'America.
La sua entrata in servizio prevista per la fine del 2019[1] è stata anticipata al 15 dicembre 2016[2]. Il sistema una volta completato potrà contare su 26 satelliti artificiali orbitanti (24 operativi più 2 di scorta)[3] su 3 piani inclinati rispetto al piano equatoriale terrestre di circa 56° e ad una quota di circa 23.925 km[3]. Le orbite che saranno seguite dai satelliti sono quelle MEO (Medium earth orbit). A luglio 2018 si trovano in orbita 26 satelliti ma non tutti sono completamente operativi.
Galileo es el programa europeo de radionavegación y posicionamiento por satélite desarrollado por la Unión Europea (UE) conjuntamente con la Agencia Espacial Europea. Este programa dota a la Unión Europea de una tecnología independiente del GPS estadounidense y el GLONASS ruso.1 Al contrario de estos dos, será de uso civil.2 El sistema se pudo poner en marcha el 15 de diciembre del 20163 con alrededor de media constelación y será completado para 2020.4
«Галиле́о» (Galileo) — совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства, является частью транспортного проекта Трансевропейские сети (англ. Trans-European Networks). Система предназначена для решения геодезических и навигационных задач. В последнее время всё больше производителей ГССН-оборудования интегрируют в свои спутниковые приёмники и антенны возможность принимать и обрабатывать сигналы со спутников «Галилео», этому способствует достигнутая договорённость о совместимости и взаимодополнении с системой NAVSTAR GPS третьего поколения. Финансирование проекта будет осуществляться в том числе за счёт продажи лицензий производителям приёмников.
Помимо стран Европейского Союза, в проекте участвуют: Китай, Израиль, Южная Корея, Украина. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии. Ожидалось, что «Галилео» войдёт в строй в 2014—2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников (24 операционных и 6 резервных[1]). Но на 2018 год спутниковая группировка «Галилео» так и не достигла необходимого количества аппаратов. Компания Arianespace заключила договор на 10 ракет-носителей «Союз» для запуска спутников, начиная с 2010 года[2]. Космический сегмент будет обслуживаться наземной инфраструктурой, включающей в себя три центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций.
В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система «Галилео» не контролируется национальными военными ведомствами, однако в 2008 году парламент ЕС принял резолюцию «Значение космоса для безопасности Европы», согласно которой допускается использование спутниковых сигналов для военных операций, проводимых в рамках европейской политики безопасности. Разработку системы осуществляет Европейское космическое агентство. Общие затраты оцениваются в 4,9 млрд евро.
Спутники «Галилео» выводятся на круговые геоцентрические орбиты высотой 23 222 км (или 29 600 км от центра Земли), проходят один виток за 14 ч 4 мин 42 с и обращаются в трёх плоскостях, наклонённых под углом 56° к экватору. Долгота восходящего узла каждой из трёх орбит отстоит на 120° от двух других. На каждой из орбит при полном развёртывании системы будет находиться 8 действующих и 2 резервных спутника. Эта конфигурация спутниковой группировки обеспечит одновременную видимость из любой точки земного шара по крайней мере четырёх аппаратов. Временна́я погрешность атомных часов, установленных на спутниках, составляет одну миллиардную долю секунды, что обеспечит точность определения места приёмника около 30 см на низких широтах. За счёт более высокой, чем у спутников GPS, орбиты, на широте Полярного круга будет обеспечена точность до одного метра.
Каждый аппарат «Галилео» весит около 675 кг, его габариты со сложенными солнечными батареями составляют 3,02×1,58×1,59 м, а с развёрнутыми — 2,74×14,5×1,59 м, энергообеспечение равно 1420 Вт на солнце и 1355 Вт в тени. Расчётный срок эксплуатации спутника превышает 12 лет.
全球定位系统(英语:Global Positioning System,通常简称GPS),又称全球卫星定位系统,是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。全球定位系统可满足位于全球地面任一处或近地空间的军事用户连续且精确的确定三维位置、三维运动和时间的需求。该系统包括太空中的31颗GPS人造卫星;地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站,及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中3颗卫星,就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度;所能接收到的卫星讯号数越多,解码出来的位置就越精确。
该系统由美国政府于1970年代开始进行研制,并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务,无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务(SPS,Standard Positioning Service)和军用的精确定位服务(PPS,Precise Positioning Service)两类。由于GPS无须任何授权即可任意使用,原本美国因为担心敌对国家或组织会利用GPS对美国发动攻击,故在民用讯号中人为地加入选择性误差(即SA政策,Selective Availability)以降低其精确度,使其最终定位精确度大概在100米左右;军规的精度在十米以下。2000年以后,比尔·克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此,现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。[1]
GPS系统拥有如下多种优点:使用低频讯号,纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;高达98%的全球覆盖率;高精度三维定速定时;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位。不同于双星定位系统,使用过程中接收机不需要发出任何信号;此举增加了隐蔽性,提高了其军事应用效能。
Das Global Positioning System (GPS; deutsch Globales Positionsbestimmungssystem), offiziell NAVSTAR GPS, ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung. Es wurde seit den 1970er-Jahren vom US-Verteidigungsministerium entwickelt und löste ab etwa 1985 das alte Satellitennavigationssystem NNSS (Transit) der US-Marine ab, ebenso die Vela-Satelliten zur Ortung von Kernwaffenexplosionen. GPS ist seit Mitte der 1990er-Jahre voll funktionsfähig und ermöglicht seit der Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung (Selective Availability) am 2. Mai 2000 auch zivilen Nutzern eine Genauigkeit von oft besser als 10 Metern. Die Genauigkeit lässt sich durch Differenzmethoden (Differential-GPS/DGPS) in der Umgebung eines Referenzempfängers auf Werte im Zentimeterbereich oder besser steigern. Mit den satellitengestützten Verbesserungssystemen (SBAS), die Korrekturdaten über geostationäre, in den Polargebieten nicht zu empfangende Satelliten verbreiten und ebenfalls zur Klasse der DGPS-Systeme gehören, werden kontinentweit Genauigkeiten von einem Meter erreicht. GPS hat sich als das weltweit wichtigste Ortungsverfahren etabliert und wird in Navigationssystemen weitverbreitet genutzt.
Die offizielle Bezeichnung ist „Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System“ (NAVSTAR GPS). NAVSTAR wird manchmal auch als Abkürzung für „Navigation System using Timing and Ranging“ genutzt. GPS wurde am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.
Die Abkürzung GPS ist inzwischen so sehr etabliert, dass sie umgangssprachlich, zum Teil sogar fachsprachlich, als generische Bezeichnung oder pars pro toto für alle Satellitennavigationssysteme benutzt wird.
グローバル・ポジショニング・システム(英語: Global Positioning System, Global Positioning Satellite, GPS、全地球測位システム)とは、アメリカ合衆国によって運用される衛星測位システム(地球上の現在位置を測定するためのシステムのこと)を指す。ロラン-C(Loran-C: Long Range Navigation C)システムなどの後継にあたる。
アメリカ合衆国が軍事用に打ち上げた約30個のGPS衛星のうち、上空にある数個の衛星からの信号をGPS受信機で受け取り、受信者が自身の現在位置を知るシステムである。
元来は軍事用として開発されていたが、大韓航空機撃墜事件の発生後、運用が開始されれば民間機の安全な航行のために非軍事的な用途(民生的用途)でも使えるよう開放する事がレーガン大統領により表明された。その後、民生運用に足る精度を満たした「初期運用宣言」は1993年に、軍事運用可能な精度を満たした「完全運用宣言」は1995年に成された[1]。
GPSは地上局を利用するロラン(LORAN)-Cと異なり、受信機の上部を遮られない限り、地形の影響を受けて受信不能に陥る事が少ない。[注釈 1]
GPS衛星からの信号には、衛星に搭載された原子時計からの時刻のデータ、衛星の天体暦(軌道)の情報などが含まれている。GPS衛星からの電波を受信し、その発信時刻を測定し、発信と受信との時刻差に、電波の伝播速度(光速)を掛けることによって、その衛星からの距離がわかる。
もしもGPS受信機に搭載されている時計の誤差が100万分の1秒あったとしたら、距離の誤差は300mにも及んでしまう。そこで、多くの受信機は4つ以上のGPS衛星からの電波を受信することで現在時刻を頻繁に校正し、正確な受信時刻と受信機座標(3次元空間上の点)とを測位計算により同時に求める。
GPS衛星は約20,000kmの高度を一周約12時間で動く準同期衛星である(静止衛星ではない)。いくつかの軌道上に打ち上げられた30個ほどの衛星コンステレーションで地球上の全域をカバーできる。また中地球軌道なので信号の送信電力としても有利であり、ある地域からみても刻々と配置が変化するため、全地球上で誤差を平均化できる(地域によってはカバーする衛星の個数が常に少ない場合もある)。
The Global Positioning System (GPS), originally NAVSTAR GPS,[1] is a satellite-based radionavigation system owned by the United States government and operated by the United States Air Force.[2] It is a global navigation satellite system (GNSS) that provides geolocation and time information to a GPS receiver anywhere on or near the Earth where there is an unobstructed line of sight to four or more GPS satellites.[3] Obstacles such as mountains and buildings block the relatively weak GPS signals.
The GPS does not require the user to transmit any data, and it operates independently of any telephonic or internet reception, though these technologies can enhance the usefulness of the GPS positioning information. The GPS provides critical positioning capabilities to military, civil, and commercial users around the world. The United States government created the system, maintains it, and makes it freely accessible to anyone with a GPS receiver.[4]
The GPS project was started by the U.S. Department of Defense in 1973, with the first prototype spacecraft launched in 1978 and the full constellation of 24 satellites operational in 1993. Originally limited to use by the United States military, civilian use was allowed from the 1980s. Advances in technology and new demands on the existing system have now led to efforts to modernize the GPS and implement the next generation of GPS Block IIIA satellites and Next Generation Operational Control System (OCX).[5] Announcements from Vice President Al Gore and the White House in 1998 initiated these changes. In 2000, the U.S. Congress authorized the modernization effort, GPS III. During the 1990s, GPS quality was degraded by the United States government in a program called "Selective Availability"; this was discontinued in May 2000 by a law signed by President Bill Clinton.[6]
The GPS service is provided by the United States government, which can selectively deny access to the system, as happened to the Indian military in 1999 during the Kargil War, or degrade the service at any time.[7] As a result, several countries have developed or are in the process of setting up other global or regional satellite navigation systems. The Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) was developed contemporaneously with GPS, but suffered from incomplete coverage of the globe until the mid-2000s.[8] GLONASS can be added to GPS devices, making more satellites available and enabling positions to be fixed more quickly and accurately, to within two meters (6.6 ft).[9] China's BeiDou Navigation Satellite System began global services in 2018, with full deployment scheduled for 2020. There are also the European Union Galileo positioning system, and India's NAVIC. Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) is a GPS satellite-based augmentation system to enhance GPS's accuracy in Asia-Oceania, with satellite navigation independent of GPS scheduled for 2023.[10]
When selective availability was lifted in 2000, GPS had about a five-meter (16 ft) accuracy. The latest stage of accuracy enhancement uses the L5 band and is now fully deployed. GPS receivers released in 2018 that use the L5 band can have much higher accuracy, pinpointing to within 30 centimeters or 11.8 inches.[11][12]
Le Global Positioning System (GPS) (en français : « Système mondial de positionnement » [littéralement] ou « Géo-positionnement par satellite »), originellement connu sous le nom de Navstar GPS, est un système de positionnement par satellites appartenant au gouvernement des États-Unis. Mis en place par le département de la Défense des États-Unis à des fins militaires à partir de 1973, le système avec 24 satellites est totalement opérationnel en 1995 et s'ouvre au civil en 2000.
Les signaux transmis par les satellites peuvent être librement reçus et exploités par quiconque. L'utilisateur, qu'il soit sur terre, sur mer ou dans les airs, peut connaître sa position à toute heure et en tout lieu sur la surface ou au voisinage de la surface de la terre avec une précision sans précédent, dès lors qu'il est équipé d'un récepteur GPS et du logiciel nécessaire au traitement des informations reçues.
Le principe de fonctionnement repose sur la trilatération de signaux électromagnétiques synchronisés émis par les satellites. Pour assurer la précision du positionnement, le système GPS utilise des technologies sophistiquées : horloges atomiques embarquées, compensation d'effets relativistes, mise en place de stations d'observation et de synchronisation. Les coordonnées terrestres calculées se réfèrent au système géodésique WGS 84.
Commercialement, le GPS connait un grand succès et engendre de nombreux développements dans une multitude de domaines : navigations maritime, terrestre et aérienne, localisation de flottilles commerciales (bateaux, avions, camions), suivi et traçage de parcours, évaluation de la pertinence d'itinéraire. L'intégration de « puces GPS » dans les smartphones multiplie les usages domestiques ou individuels. Dans le milieu scientifique la précision de la localisation et de la synchronisation permettent de développer et d'exploiter de nouvelles applications : géodésie, synchronisation entre horloges atomiques, étude de l'atmosphère, etc.
L'Europe, la Chine, la Russie et l'Inde, conscients de l'intérêt stratégique d'un tel système de positionnement par satellites développent depuis quelques années des systèmes concurrents.
Nelle telecomunicazioni il sistema di posizionamento GPS (acronimo in inglese: Global Positioning System, a sua volta abbreviazione di NAVSTAR GPS, acronimo di NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System o di NAVigation Signal Timing And Ranging Global Position System[1]) è un sistema di posizionamento e navigazione satellitare militare statunitense. Attraverso una rete dedicata di satelliti artificiali in orbita, fornisce a un terminale mobile o ricevitore GPS informazioni sulle sue coordinate geografiche e sul suo orario in ogni condizione meteorologica, ovunque sulla Terra o nelle sue immediate vicinanze dove vi sia un contatto privo di ostacoli con almeno quattro satelliti del sistema. La localizzazione avviene tramite la trasmissione di un segnale radio da parte di ciascun satellite e l'elaborazione dei segnali ricevuti da parte del ricevitore.
Il sistema GPS è gestito dal governo degli Stati Uniti d'America ed è liberamente accessibile da chiunque sia dotato di un ricevitore GPS. Il suo grado attuale di accuratezza è dell'ordine di pochi metri[2], in dipendenza dalle condizioni meteorologiche, dalla disponibilità e dalla posizione dei satelliti rispetto al ricevitore, dalla qualità e dal tipo di ricevitore, dagli effetti di radiopropagazione del segnale radio in ionosfera e troposfera (es. rifrazione) e dagli effetti della relatività.
Il GPS è stato creato in sostituzione del precedente sistema, il Transit.
Il progetto GPS è stato sviluppato nel 1973 per superare i limiti dei precedenti sistemi di navigazione[3], integrando idee di diversi sistemi precedenti, tra cui una serie di studi classificati degli anni sessanta. Il GPS è stato creato e realizzato dal Dipartimento della Difesa statunitense (USDOD) ed originariamente disponeva di 24 satelliti. Il sistema è diventato pienamente operativo nel 1994.
Nel 1991 gli USA aprirono al mondo il servizio per usi civili con il nome SPS (Standard Positioning System), con specifiche differenziate da quello riservato all'uso delle forze militari USA denominato PPS (Precision Positioning System). Il segnale civile era intenzionalmente degradato attraverso la Selective Availability (SA) che introduceva errori intenzionali nei segnali satellitari allo scopo di ridurre l'accuratezza della rilevazione, consentendo precisioni dell'ordine di 900–950 m. Questa degradazione del segnale è stata disabilitata nel mese di maggio 2000 grazie a un decreto del presidente degli Stati Uniti Bill Clinton, mettendo così a disposizione degli usi civili la precisione attuale di circa 10–20 m, anche se tra i due sistemi permangono delle differenze descritte più avanti. Per impedirne il montaggio su missili, nei modelli per uso civile devono essere presenti alcune limitazioni: massimo 18 km per l'altitudine e 515 m/s per la velocità. Questi limiti possono essere superati, ma non contemporaneamente.
El Sistema de Posicionamiento Global (en inglés, GPS; Global Positioning System), y originalmente Navstar GPS, es un sistema que permite determinar en toda la Tierra la posición de cualquier objeto (una persona, un vehículo) con una precisión de hasta centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y empleado por el Departamento de Defensa de los EE. UU. Para determinar su posición, un usuario utiliza 4 o más satélites y utiliza la trilateración.
El GPS funciona mediante una red de como mínimo 24 satélites en órbita sobre el planeta Tierra, a aproximadamente 20.000 km de altura, con órbitas distribuidas para que en todo momento haya al menos 4 satélites visibles en cualquier punto de la tierra. Cuando se desea determinar la posición tridimensional, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y hora del reloj de cada uno de ellos, además de información sobre la constelación. Con base en estas señales, el aparato sincroniza su propio reloj con el tiempo del sistema GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite. Mediante el método de trilateración inversa, computa su propia posición. Se también una gran exactitud en el tiempo, basado en los relojes atómicos a bordo cada uno de los satélites y en el segmento terreno de GPS.
La antigua Unión Soviética construyó un sistema similar llamado GLONASS, ahora gestionado por la Federación Rusa.
La Unión Europea desarrolló el sistema de navegación Galileo. En diciembre de 2016 la Comisión Europea, propietaria del sistema, informó que el sistema de navegación Galileo comenzó sus operaciones y que los satélites ya envían información de posicionamiento, navegación y determinación de la hora a usuarios de todo el mundo.
La República Popular China está implementando su propio sistema de navegación, el denominado Beidou, que está previsto que cuente con 12 y 14 satélites entre 2011 y 2015. Para 2020, ya plenamente operativo deberá contar con 30 satélites. En diciembre de 2012 tenían 14 satélites en órbita.[cita requerida]
GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение во всемирной системе координат WGS 84. Позволяет почти при любой погоде определять местоположение в любом месте Земли (исключая приполярные области) и околоземного космического пространства. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США, при этом в настоящее время доступна для использования для гражданских целей — нужен только навигатор или другой аппарат (например, смартфон) с GPS-приёмником.
Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения моментов времени приёма синхронизированного сигнала от навигационных спутников антенной потребителя. Для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно иметь четыре уравнения: «расстояние равно произведению скорости света на разность моментов приёма сигнала потребителем и момента его синхронного излучения от спутников»: .
Здесь:
- — радиус-вектор -го спутника,
- — момент времени приёма сигнала от -го спутника по часам потребителя,
- — неизвестный момент времени синхронного излучения сигнала всеми спутниками по часам потребителя,
- — скорость света,
- — неизвестный радиус-вектор потребителя.
GLONASS ähnelt in Aufbau und Funktionsweise dem US-amerikanischen NAVSTAR-GPS. Die Satelliten der GLONASS-Konstellation tragen den Namen Uragan (Hurrikan). Technisch basiert GLONASS auf ähnlichen Prinzipien wie GPS. Die parallele, unabhängige Entwicklung der beiden gleichwertigen Systeme während des Kalten Krieges erfolgte aus militärstrategischen Gründen.
Die Entwicklung des Systems begann 1972. Die ersten drei Satelliten starteten am 12. Oktober 1982, das System ist am 24. September 1993 offiziell als betriebsbereit erklärt worden. Der Vollausbau, bestehend aus 21 Standard- und drei Reservesatelliten, wurde 1996 erreicht. In den Folgejahren ging die Anzahl funktionstüchtiger Satelliten aber dramatisch zurück, so dass GLONASS als eigenständiges Navigationssystem nicht nutzbar war.
Am 12. September 2008 ordnete der Ministerpräsident von Russland, Wladimir Putin, die Wiedervervollständigung von GLONASS für 67 Milliarden Rubel (1,8 Milliarden Euro) bis ins Jahr 2012 an.[1] Trotz des Fehlstarts einer Trägerrakete am 5. Dezember 2010, bei dem drei Satelliten verloren gingen,[2] stand ab 2011 wieder ein vollständiges GLONASS-System zur Verfügung. Am 2. Juli 2013 kam es erneut zu einem Absturz einer Proton-M-Rakete, bei dem wiederum drei GLONASS-Satelliten zerstört wurden.[3]
Im Juli 2010 kündigte Wladimir Jewtuschenkow, Chef der für GLONASS zuständigen Unternehmensgruppe Sistema, an, dass Russland ein Importverbot für Mobiltelefone plant, die nicht mit dem System ausgestattet sind.[4]
GLONASS(グロナス、ロシア語: ГЛОНАСС - ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система、ラテン文字転記: GLObal'naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema、英語: Global Navigation Satellite System)は、かつてのソビエト連邦が開発し、現在はロシア宇宙軍の手によってロシア政府のために運用されている衛星測位システムである。アメリカ合衆国によって運用されているグローバル・ポジショニング・システム(GPS)や、欧州連合(EU)によって計画されているガリレオなどに対応した、ロシアの衛星測位システムである。
GLONASSの開発は1976年に始められ、全世界を1991年までにサービス範囲に収めることを目標としていた。人工衛星の打ち上げは1982年10月12日から始められ、1996年に24基全ての衛星が運用開始されるまで多数のロケットの打ち上げが行われた。完成後、ロシア経済の崩壊に伴いシステムは急速に能力を失った。
ロシアは2001年からシステムの修復を開始し、近年システムを多角化してインド政府を協力者に迎え、2009年までに全世界をカバーする計画を推進[1]し、2011年に全世界で実用可能となった。
GLONASS (Russian: ГЛОНАСС, IPA: [ɡɫɐˈnas]; Глобальная навигационная спутниковая система, transliteration: Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema), or "GLObal NAvigation Satellite System", is a space-based satellite navigation system operating as part of a radionavigation-satellite service. It provides an alternative to GPS and is the second navigational system in operation with global coverage and of comparable precision.
Manufacturers of GPS navigation devices say that adding GLONASS made more satellites available to them, meaning positions can be fixed more quickly and accurately, especially in built-up areas where buildings may obscure the view to some GPS satellites.[1][2][3] GLONASS supplementation of GPS systems also improves positioning in high latitudes (north or south).[4]
Development of GLONASS began in the Soviet Union in 1976. Beginning on 12 October 1982, numerous rocket launches added satellites to the system, until the completion of the constellation in 1995. After a decline in capacity during the late 1990s, in 2001, the restoration of the system was made a government priority and funding increased substantially. GLONASS is the most expensive program of the Russian Federal Space Agency, consuming a third of its budget in 2010.
By 2010 GLONASS had achieved full coverage of Russia's territory and in October 2011 the full orbital constellation of 24 satellites was restored, enabling full global coverage. The GLONASS satellites' designs have undergone several upgrades, with the latest version, GLONASS-K2, scheduled to enter service in 2019.[5] An announcement predicts the deployment of a group of communications and navigational satellites by 2040. The task also includes the delivery to the Moon of a series of spacecraft for orbital research and the establishment of a lunar communications and positioning system.[6]
GLONASS (en russe : ГЛОНАСС, acronyme pour глобальная навигационная спутниковая система, globalnaïa navigatsionnaïa spoutnikovaïa sistéma, soit « système global de navigation satellitaire ») est un système de positionnement par satellites d'origine soviétique et géré par les forces spatiales de la Fédération de Russie. Le segment spatial utilise vingt-quatre satellites circulant sur une orbite moyenne. Le système devient opérationnel en 1996 mais la crise financière et économique qui frappe la Russie à la fin des années 1990 ne lui permet plus de maintenir un nombre de satellites suffisant. Le service complet n'est restauré qu'au cours des années 2010. Le programme GLONASS est né dans les années 1980, durant la Guerre froide. Les satellites qui le composent reçoivent le nom Ouragan (11F654) et leur réalisation est confiée au bureau d'études en mécanique appliquée de Jeleznogorsk. D'une masse de 1 413 kg, ils sont mis en orbite par groupe de trois sur des orbites à 19 130 km, contenues dans trois plans orbitaux inclinés de 65 degrés environ.
GLONASS (russo: ГЛОНАСС; ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система; Global'naja Navigacionnaja Sputnikovaja Sistema. GLObal NAvigation Satellite System) è un sistema satellitare globale di navigazione russo, controparte del Global Positioning System degli Stati Uniti e del sistema di posizionamento Galileo, sviluppato in Europa. È gestito dalle Forze Spaziali Russe (VKS).
Nel 1996, periodo di massima efficienza il sistema offriva servizi di posizionamento e tempo standard con un'accuratezza in orizzontale di 55 metri, verticale 70 metri, misura di velocità in 15 cm/s e tempo 1 µs quando il ricevitore era in vista di quattro satelliti. Un segnale più accurato era a disposizione dei soli militari russi. Nel 2013 con il rinnovo della rete satellite, la precisione migliorò, arrivando a 2,8 metri.[1]
Similmente al GPS, la flotta ufficiale GLONASS comprende 31 satelliti Uragan, 24 operativi e quattro di scorta, disposti su tre piani orbitali. Alcuni satelliti sono fuori uso o di emergenza. Ogni piano ospita otto satelliti identificati da un numero di slot che identifica il satellite ed il piano: 1-8, 9-16, 17-24. I tre piani sono separati da 120° ed i satelliti di uno stesso piano distanziati 45° tra loro. Le orbite sono pressoché circolari con una inclinazione di 64,8° e un semiasse maggiore di 25440 km. I satelliti orbitano ad una quota di 19100 km, leggermente inferiore ai satelliti GPS e compiono una rotazione ogni 11 ore e un quarto. In questo modo sono visibili in ogni momento almeno cinque satelliti.
Tutti i satelliti sono stati lanciati dal cosmodromo di Bajkonur in Kazakistan; i primi nell'ottobre 1982, resi operativi nel dicembre 1983. Il sistema avrebbe dovuto essere operativo già nel 1991, ma dopo un primo rinvio al 1993 l'attivazione non fu completata prima del dicembre 1995.
A causa della grave situazione economica della Russia, nel 2002 erano ancora operativi solamente otto satelliti e la rete era pressoché inutilizzabile. Con il migliorare della situazione economica i satelliti operativi furono portati a 11 nel marzo del 2004. Tre satelliti di nuova concezione, con una vita operativa estesa a sette anni, furono lanciati il 26 dicembre 2004. In seguito ad un accordo commerciale con l'India, la rete è tornata pienamente operativa nell'aprile 2010, con 21 satelliti in funzione su 24.
A luglio 2012 la costellazione è ritornata pienamente operativa con 24 satelliti attivi, una "riserva" di 4 satelliti e 3 satelliti in stato di riparazione o fuori uso. Ciò permette un'ottima copertura quasi paragonabile al sistema americano GPS. L'ultima volta che ci furono 24 satelliti operativi fu il 1996, anno in cui le difficoltà finanziarie della Russia comportarono il decadimento del numero di satelliti funzionanti.[2]
Dopo anni in cui il sistema è stato penalizzato dal costo dei ricevitori GLONASS e dalla loro difficile reperibilità, a fine 2011 cominciano ad apparire sul mercato dispositivi elettronici di consumo che integrano ricevitori GPS+Glonass (dei quali il più famoso è stato l'iPhone 4S[3]. Dal 2012 in poi, la compatibilità con Glonass è diventata una caratteristica comune a molti dispositivi tra i quali Samsung Galaxy S3 e S4, iPhone 5, 5c e 5s, Samsung Galaxy Ace 2, Nokia Lumia 920) e molti altri. Anche il SoC Snapdragon di Qualcomm integra un ricevitore GPS+Glonass[4].
GLONASS (acrónimo en ruso, ГЛОНАСС, ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система tr.: Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) desarrollado por la Unión Soviética, siendo hoy administrado por la Federación Rusa y que constituye el homólogo del GPS estadounidense y del Galileo europeo.
Consta de una constelación de 31 satélites (24 en activo, 3 satélites de repuesto, 2 en mantenimiento, uno en servicio y otro en pruebas) situados en tres planos orbitales con 8 satélites cada uno y siguiendo una órbita inclinada de 64,8° con un radio de 25.510 km. La constelación de GLONASS se mueve en órbita alrededor de la Tierra con una altitud de 19.100 km (diecinueve mil cien kilómetros) algo más bajo que el GPS (20.200 km) y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una órbita.
El sistema está a cargo del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa y los satélites se han lanzado desde Baikonur, en Kazajistán.
Los tres primeros satélites fueron colocados en órbita en octubre de 1982. El sistema fue pensado para ser funcional en el año 1991, pero la constelación no fue terminada hasta diciembre de 1995 y comenzó a ser operativo el 18 de enero de 1996. Ese mismo año la ya Federación Rusa ofreció el canal de exactitud normalizada (CSA) del GLONASS para apoyar las necesidades de la Organización de Aviación Civil Internacional OACI, y ésta aceptó el ofrecimiento.
GLONASS utilizó inicialmente el sistema geodésico ruso PZ-90 que era sensiblemente diferente del sistema WGS 84; y como los parámetros de transformación entre los dos sistemas de referencia no se conocían con precisión, era necesario prestar atención a los sistemas a los que se referían los datos recibidos. En septiembre de 2007, el sistema fue adaptado y actualizado. Llamado PZ-90.02, está de acuerdo con el sistema ITRF2000, que se ajusta como WGS 84.1
La situación económica de Rusia en los años 90 supuso que en abril de 2002 sólo 8 satélites estuvieran completamente operativos.
En 2004, 11 satélites se encontraban en pleno funcionamiento. A finales de 2007 son 19 los satélites operativos. Son necesarios 18 satélites para dar servicio a todo el territorio ruso y 24 para poder estar disponible el sistema en todo el mundo.
En 2007, Rusia anuncia que a partir de ese año se eliminan todas las restricciones de precisión en el uso de GLONASS, permitiendo así un uso comercial ilimitado. Hasta entonces las restricciones de precisión para usos civiles eran de 30 metros.
La aparición en el mercado de receptores que permiten recibir señales pertenecientes a los dos sistemas GLONASS y GPS (con sistemas de referencia diferentes) hace interesantes las posibilidades de GLONASS en la medición como apoyo al GPS estadounidense.
Глоба́льная навигацио́нная спу́тниковая систе́ма (ГЛОНА́СС) — российская спутниковая система навигации, одна из двух[источник не указан 255 дней] полностью функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации[1].
Система ГЛОНАСС, имевшая изначально военное предназначение, была запущена одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН) в 1982 году для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования, например, пассивных метео-РЛС типа РАЗК «Положение-2». Дополнительно система транслирует гражданские сигналы, доступные в любой точке земного шара, предоставляя навигационные услуги на безвозмездной основе и без ограничений.
Основой системы являются 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой орбит 19 100 км[2]. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS. Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своём орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им бо́льшую стабильность. Таким образом, группировка космических аппаратов (КА) ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования. Тем не менее, срок службы спутников ГЛОНАСС заметно короче.
Развитием проекта ГЛОНАСС занимается «Роскосмос», АО «„Информационные спутниковые системы“ имени академика М. Ф. Решетнёва» и АО «Российские космические системы»[3]. Для обеспечения коммерциализации и массового внедрения технологий ГЛОНАСС в России и за рубежом постановлением Правительства РФ в июле 2009 года был создан «Федеральный сетевой оператор в сфере навигационной деятельности», функции которого были возложены на ПАО «Навигационно-информационные системы». В 2012 году федеральным сетевым оператором в сфере навигационной деятельности было определено некоммерческое партнёрство «Содействие развитию и использованию навигационных технологий»[4].