Προσδιορισμος Θέσης Σε Πραγματικό Χρόνο Με Δυνατότητα Πλοηγησης

MANO [ [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.] ] το ζήτησες θα γίνει , σιγά σιγά . 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Προσδιορισμος Θέσης Σε Πραγματικό Χρόνο Με Δυνατότητα Πλοήγησης
GNSS (Global Navigation Satellite Systems) 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Α. Γιατί Κατασκευαστηκε 
Β. Περιγραφή 
Γ. Λειτουργία
Δ. Υπάρχοντα Παγκόσμια Συστήματα

ΑΣΤΕΡΙΣΜΟΣ SAT 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Γιατί Κατασκευαστηκε 
Πολλοί αγνοούν τα οφέλη από τις στρατιωτικές έρευνες ,μια από αυτές είναι και το σημερινό σύστημα προσδιορισμου θέσης η όπως αλλιώς το λέμε GPS [Global Positioning System] λανθασμένα , η πραγματική του ονομασία  είναι GNSS [Global Nanigation Satellite Systems ]
Η εντολή ανάπτυξης έγινε από το υπουργείο άμυνας USA  για λογαριασμό τις USAF , το αρχικό σύστημα ήταν βασισμένο σε μηχανισμούς που προσδιόριζαν την θέση με θέαση αστερισμούς όσες δόκιμες και εάν έγιναν με πυραυλικά συστήματα που θα ήταν και ο φορέας  ήταν με 100% αποτυχία βλέπετε τότε η ηλεκτρονική τεχνολογία ήταν ακόμη στο νηπιαγωγείο .
Η πρώτη προσπάθεια ξεκίνησε το 1960 με αποκορύφωση το 1980 , με ονομασία NAVSTAR/GPS , η ανάπτυξη είναι συνεχόμενη  με έναν χρηματοδότη και για έναν λόγο που δυστυχώς δεν είναι για καλό σκοπό  [ Βελτίωση ακρίβειας πυραυλικού χτυπήματος , ακόμη και σήμερα τα σημάδια του ψυχρού πολέμου δεν έφυγαν ] .

 Περιγραφή


[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Orbits
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Ένας από τους πρώτους δορυφόρους 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Το κάθε σύστημα αποτελείτε από .

Το δορυφορικό τμήμα. 
Το τμήμα επίγειου ελέγχου.
Το τμήμα χρηστών.

Το δορυφορικό τμήμα. 

Οι δορυφόροι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι σε 6 τροχιακά επίπεδα ανά 60° στο ισημερινό επίπεδο και γωνία κλίσης 55° ως προς το ισημερινό επίπεδο. Ο δορυφορικός σχηματισμός έχει τέτοια διάταξη ώστε από κάθε σημείο της γήινης επιφάνειας να λαμβάνεται δορυφορικό σήμα τουλάχιστον από 4 δορυφόρους θεωρώντας ότι δεν παρεμβάλλονται εμπόδια μεταξύ δέκτη και δορυφόρων. Ο μέγιστος αριθμός δορυφόρων που μπορεί να λαμβάνει ένας δέκτης ξεπερνά και τους 10 με πολύ καλό ορίζοντα (<12). Στο πλάτος των 35° και για μικρά χρονικά διαστήματα η δορυφορική κάλυψη μειονεκτεί σε σχέση με την υπόλοιπη γη.
Ο μέσος όρος ωφέλιμης ζωής τον δορυφόρων είναι από 10-15 χρόνια ,έχουν  ελλειπτική τροχιά  με μικρή εκκεντρότητα και με r 26560 Km το χαμηλότερο ύψος τροχιάς είναι περίπου τα 20189km [ Απόσταση δορυφόρου χρήστη ]
Απαιτούμενοι δορυφόροι σε τροχιά   [ 24 ]  6 ομάδες από 4 δορυφόρους συν 8 σε κατάσταση αναπλήρωσης η επιφυλακής ,  σύνολο 32 ,  κάθε Δορυφόρος έχει ένα και ΜΟΝΑΔΙΚΟ όνομα  από το 1-32 και ονομάζετε PRN  .
Η ταχύτητα τους είναι 1,8 - 2,02 μίλια το δευτερόλεπτο .

Στοιχεία Ephemeris .
Δεδομένα που αφορούν  κατάσταση δορυφόρου ,  ημερομηνία , ώρα , χρονικό στίγμα , και εκπέμπονται συνεχόμενα .
Στοιχεία Almanac .
Δεδομένα που αφορούν που θα βρίσκετε κάθε δορυφόρος  [ τροχιακή θέση ] σε κάθε ώρα του 24 h.


Βασικά στοιχεία Δορυφόρων
 Σχετικά με τα εξωτερικά μέρη των δορυφόρων αναφέρονται τα εξής:

- Η κεραία L-ζώνης που μεταδίδει τα σήματα πλοήγησης στη ζώνη συχνοτήτων 1200-1600MHz.
- Η κεραία S-R (search and rescue) λαμβάνει τα σήματα κινδύνου από ραδιοφάρους στη γη και τα μεταδίδει σε ένα επίγειο σταθμό για προώθηση σε τοπικές υπηρεσίες διάσωσης.
- Η κεραία C-ζώνης λαμβάνει δεδομένα αποστολής από σταθμούς up-link.
Αυτά περιλαμβάνουν δεδομένα για να συγχρονίζονται τα ρολόγια πάνω σ. Αυτά περιλαμβάνουν δεδομένα για να συγχρονίζονται τα ρολόγια πάνω στα σκάφη με ένα βασισμένο στο έδαφος ρολόι αναφοράς και δεδομένα ακεραιότητας που περιλαμβάνουν πληροφορίες για το πόσο καλά λειτουργεί κάθε δορυφόρος. Οι πληροφορίες ακεραιότητας συγχωνεύονται στο προς μετάδοση στους χρήστες σήμα πλοήγησης.
- Δύο κεραίες S-ζώνης είναι τμήμα του υποσυστήματος τηλεμετρίας, ανίχνευσης και εντολών. Μεταδίδουν δεδομένα για το φορτίο και το διαστημικό σκάφος στον επίγειο έλεγχο και, εις απάντηση, λαμβάνουν εντολές για να ελέγχουν το διαστημικό σκάφος και να χειρίζονται το φορτίο. Οι κεραίες S-ζώνης επίσης λαμβάνουν, επεξεργάζονται και μεταδίδουν τα σήματα υπολογισμού απόστασης που μετρούν το ύψος του δορυφόρου με ακρίβεια μερικών μέτρων.
Οι IR επίγειοι αισθητήρες και οι FSS ηλιακοί αισθητήρες μαζί βοηθούν να διατηρηθεί η κατεύθυνση του διαστημικού σκάφους προς τη γη. Οι IR επίγειοι αισθητήρες το κάνουν αυτό ανιχνεύοντας την αντίθεση μεταξύ του ψύχους του αχανούς διαστήματος και της θερμότητα της γήινης ατμόσφαιρας. Οι FSS ηλιακοί αισθητήρες είναι ορατοί αισθητήρες φωτός που μετρούν γωνίες μεταξύ της βάσης εγκατάστασης τους και του περιστασιακού ηλιακού φωτός.
- Ο λέιζερ αντανακλαστήρας (laser retro-reflector) μετρά το ύψος του δορυφόρου με ακρίβεια μερικών εκατοστών του μέτρου αντανακλώντας μια δέσμη λέιζερ που έχει μεταδοθεί από ένα επίγειο σταθμό. Ο λέιζερ αντανακλαστήρας χρησιμοποιείται περίπου μόνο μια φορά το χρόνο, καθώς οι μετρήσεις ύψους μέσω της κεραίας S-ζώνης είναι σε κάθε άλλη περίπτωση επαρκώς ακριβή.
- Οι διαστημικοί ακτινοβολητές ενέργειας (space radiators) είναι εναλλάκτες θερμότητας που ακτινοβολούν την άχρηστη θερμότητα, που παράγεται από τις μονάδες εντός του διαστημικού σκάφους, στο απέραντο διάστημα και έτσι βοηθούν να διατηρηθούν οι μονάδες στο εύρος της λειτουργικής τους θερμοκρασίας.
Στο εσωτερικό του σκάφους διακρίνουμε τα ακόλουθα:
Ένα παθητικό ρολόι μέιζερ είναι το κύριο ρολόι πάνω στο διαστημικό σκάφος. Είναι ένα ατομικό ρολόι που χρησιμοποιεί την πολύ σταθερή εκπομπή των 1.4GHz σε ένα άτομο υδρογόνου για να μετρήσει το χρόνο μέσα σε 0.45ns για 12 ώρες.
 Ένα ρολόι ρουβιδίου θα χρησιμοποιείται όταν το μαζικό ρολόι σταματάει να λειτουργεί. Είναι ακριβές μέσα σε 1.8ns για 12 ώρες.

 Το διαστημικό σκάφος έχει τέσσερα ρολόγια, δύο από κάθε τύπο. Ανά πάσα στιγμή, μόνο ένα από κάθε τύπο είναι λειτουργικό. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, το υπό λειτουργία ρολόι μέιζερ παράγει τη συχνότητα αναφοράς από την οποία γεννιέται το σήμα πλοήγησης. Ωστόσο αν το ρολόι μέιζερ πάψει να λειτουργεί το υπό λειτουργία ρολόι ρουβιδίου θα αναλάβει άμεσα και τα δύο εφεδρικά θα πάρουν επίσης μπροστά. Αν το πρόβλημα με το χαλασμένο ρολόι μέιζερ είναι μοναδικό για αυτό το ρολόι, το δεύτερο ρολόι μέιζερ θα αναλάβει από το ρολόι ρουβιδίου μετά από μερικές μέρες όταν θα είναι πλήρως λειτουργικό. Το ρολόι ρουβιδίου θα μπει τότε σε αναμονή ή σε εφεδρεία πάλι. Με αυτό τον τρόπο, έχοντας τέσσερα ρολόγια, το διαστημικό σκάφος του Galileo εγγυάται να παράγει σήμα πλοήγησης σε όλες τις περιπτώσεις.

 
Η μονάδα παρακολούθησης και ελέγχου των ρολογιών (clock monitoring and control unit) παρέχει τη διεπαφή μεταξύ των τεσσάρων ρολογιών και της μονάδας παραγωγής του σήματος πλοήγησης (NSU). Περνάει το σήμα από το ενεργό κύριο ρολόι στην NSU και εξασφαλίζει επίσης ότι οι συχνότητες που παράγονται από το κύριο ρολόι και το ενεργό εφεδρικό είναι σε φάση, έτσι ώστε να μπορεί το εφεδρικό να αναλάβει άμεσα αν τυχόν έχει πρόβλημα το κύριο.
 
Οι γεννήτρια σήματος πλοήγησης, γεννήτρια συχνοτήτων και μονάδες άνω-μετατροπής (navigation signal generator, frequency generator and up-conversion units) είναι υπεύθυνες για την παραγωγή των σημάτων πλοήγησης χρησιμοποιώντας είσοδο από τη μονάδα παρακολούθησης ρολογιών και τα δεδομένα πλοήγησης και ακεραιότητας της άνω ζεύξης από την κεραία C-ζώνης. Τα σήματα πλοήγησης μετατρέπονται στην L-ζώνη για εκπομπή στους χρήστες.
 
Η απομακρυσμένη τερματική μονάδα (remote terminal unit) είναι η διεπαφή μεταξύ όλων των μονάδων φορτίου και του υπολογιστή επί του σκάφους.
 
Βοηθητικός θάλαμος
 
O μηχανισμός οδήγησης SADM είναι που συνδέει τους ηλιακούς συλλέκτες με το διαστημικό σκάφος και τους περιστρέφει αργά έτσι ώστε η επιφάνεια τους να παραμένει κάθετη στις ηλιακές ακτίνες σε όλες τις περιπτώσεις.
 
Τα γυροσκόπια (gyroscopes) μετρούν την περιστροφή του διαστημικού σκάφους.
 Οι ρόδες αντίδρασης (reaction wheels) ελέγχουν την περιστροφή του διαστημικού σκάφους. Όταν περιστρέφονται, το ίδιο κάνει και το διαστημικό σκάφος. Περιστρέφεται δύο φορές ανά τροχιά για να επιτρέψει στους ηλιακούς συλλέκτες να παραμείνουν κάθετα στις ακτίνες του ήλιου.

Ένα magneto bar τροποποιεί την ταχύτητα της περιστροφής των ροδών αντίδρασης με την εισαγωγή μιας ροπής στην αντίθετη κατεύθυνση.
 Η μονάδα βελτίωσης και διανομής της ισχύος (power conditioning and distribution unit) ρυθμίζει και ελέγχει την ισχύ από τους ηλιακούς πίνακες και τις μπαταρίες και την διανέμει στα υποσυστήματα όλου του διαστημικού σκάφους και στο ωφέλιμο φορτίο.

 Ο επί του σκάφους υπολογιστής (on-board computer) ελέγχει όλες τις πτυχές της λειτουργίας του διαστημικού σκάφους και του ωφέλιμου φορτίου


Το τμήμα επίγειου ελέγχου

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Υπάρχουν  πέντε με εφτά σταθμοί ελέγχου επίγειοι [M.S] ,αλλά ένας είναι ο κεντρικός (MCS: Master Control Station) με έναν ακόμη πλήρη αντίγραφο εφεδρικό .

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
MCS
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
MCS1A
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
M.S
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Τμήμα χρηστών.

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Στο τμήμα χρηστών ,υπάρχουν δυο η και τρεις κατηγορίες  ,η πρώτη είμαστε όλοι εμείς με δωρεάν δεδομένα  σε συχνότητα L1  και επιλεκτική ακρίβεια θέσης 1-10 μέτρα , η δεύτερη είναι η κατηγορία με συνδρομή  συχνότητα L2 και ακρίβεια 0,50-0,10 μέτρα  , και η τρίτη πολύ πονηρή για κυβερνήσεις με αγορά δικαιώματος χρήσης  με συχνότητες L3- L4 .

Γ. Λειτουργία Συστήματος 1-2


Oλα ξεκινάνε από την ακρίβεια που έχει το ρολόι .
 [  Στο Μπόλντερ του Κολοράντο, στα εργαστήρια του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ (NIST), βρίσκεται το ακριβέστερο ρολόι κεσίου  διάκριση που μοιράζεται με μια αντίστοιχη συσκευή στο Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών. Αν και η χειροποίητη όψη του δεν το κολακεύει, το ρολόι αυτό έχει ακρίβεια 0,0000000000000015 δευτερολέπτων! Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσε θεωρητικά να λειτουργήσει επί 20 εκατομμύρια χρόνια χωρίς να χάσει (ή να κερδίσει) ούτε ένα δευτερόλεπτο!
Η κατά ένα δευτερόλεπτο λάθος ώρα δε φαίνεται να έχει μεγάλη σημασία στην καθημερινή μας ζωή. Τα πράγματα όμως δεν είναι καθόλου έτσι σε επίπεδο κοινωνίας. Η σύγχρονη βιομηχανία και κατ' επέκταση η οικονομία στηρίζεται στην ικανότητά μας να μετράμε με μεγάλη ακρίβεια το χρόνο. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού (GPS), που για να υπολογίσει την ακριβή θέση, απαιτεί ακριβή γνώση του χρόνου που χρειάζεται για να φτάσουν στο συγκεκριμένο σημείο τα σήματα των ειδικών δορυφόρων GPS. ]


[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Η όλη λειτουργία έχει σαν αποτέλεσμα αυτό που βλέπετε  στην φώτο  και όπου Χ  ο δεκτής στην επιφάνεια τις ΓΗΣ όσο ποιο πολλοί SAT τόσο μεγαλύτερη ακρίβεια θέσης [ στο παράδειγμα είναι με 3 SAT ]

Το κάθε σύστημα έχει σε λειτουργία 24 SAT και  4-8 σε εφερδεια. κινούνται με ταχύτητα 2,6 km / sec  έχουν βάρος 1000 kg με ισχύ σήματος εκπομπής από 40-70 w. 

Για έναν τεχνικό αυτό είναι ένα έργο τέχνης και δεν είναι άλλο από την δομή τις συχνότητας εκπομπής .
 [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Αυτή είναι η διαδρομή του σήματος μέχρι τους δέκτες μας με τα όποια εμπόδια .
Η ιονόσφαιρα είναι το στρώμα της ατμόσφαιρας το οποίο ξεκινά από το ύψος των 50 χλμ. και φθάνει έως 500 χλμ. Αποτελείται κατά ένα μεγάλο μέρος από τα ιονισμένα μόρια τα οποία μπορούν να διαταράξουν GPS σήματα. Αν και ένα μεγάλο μέρος του σφάλματος που προκαλείται από την ιονόσφαιρα στο σήμα του δορυφόρου μπορεί να απαλειφθεί με μαθηματικά μοντέλα, θεωρείται ακόμη μία από τις βασικότερες πηγές πρόκλησης σφάλματος.

Η τροπόσφαιρα είναι το χαμηλότερο μέρος της γήινης ατμόσφαιρας μέσα στο οποίο προκαλούνται τα καιρικά φαινόμενα. Περιέχει το σύνολο των υδρατμών της ατμόσφαιρας και η θερμοκρασία και η πίεση μέσα σε αυτή ποικίλλει. Προκαλεί σχετικά μικρά σφάλματα στα σήματα.

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Η μορφολογία τις Γης ,βλέπετε ότι δεν είναι ομοιόμορφη  και αυτό είναι πρόβλημα για τους Sat ,αυτός ήταν ένας σοβαρός λόγος για δημιουργία τεχνικών διόρθωσης 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Μια από τις τεχνικές βελτίωσης που επικράτησαν είναι αυτή που φαίνεται και που αλλάζει δραματικά την ακρίβεια . 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Γ. Λειτουργία Συστήματος 2-2


H συσκευή δουλεύει όπως δουλεύει το μυαλό του πλοηγού που χρησιμοποιεί τον εξάντα (Όργανο ναυσιπλοΐας που μετρά με ακρίβεια γωνίες) για την εύρεση θέσης στην Αεροναυτιλία. Αντί όμως φυσικών ουρανίων σωμάτων η συσκευή χρησιμοποιεί τους δορυφόρους. Δηλαδή επιλύνοντας εξισώσεις βασικής σφαιρικής τριγωνομετρίας (Σφαιρικό τρίγωνο της Αεροναυτιλίας  μεταξύ: του πλησιέστερου Πόλου, τις γεωγραφικής θέσης του άστρου ή αλλού ουρανίου σώματος και της κατά προσέγγιση θέσης που θέλουμε να βρούμε με ακρίβεια) αντικαθιστώντας τα φυσικά ουράνια σώματα με δορυφόρους και έχοντας την ευχέρεια ταυτόχρονης εργασίας υπολογισμών με τέσσερις ή περισσότερους δορυφόρους.
Πρώτα η συσκευή "βρίσκει" ποιους δορυφόρους έχει βολικούς πάνω στον ουρανό για να τους παρακολουθήσει. Αφού το πετύχει αυτό, λαμβάνει από τους δορυφόρους την "Εφημερίδα" (Πληροφορίες μεγάλης ακρίβειας σχετικά με την κίνηση και περιστροφή των δορυφόρων όλου του συστήματος). 
Για στίγμα δύο διαστάσεων 2D (2dimensions) = δηλαδή: Πλάτος και Μήκος) η συσκευή χρειάζεται τουλάχιστον 3 δορυφόρους.

Για Στίγμα τριών διαστάσεων 3D(3dimensions) δηλαδή: Πλάτος, Μήκος, Υψόμετρο ( ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας). χρειάζεται 4 δορυφόρους.
Μετά από τα πιο πάνω η συσκευή υπολογίζει τον χρόνο που χρειάστηκε το σήμα να φθάσει από τον κάθε δορυφόρο στην συσκευή καθώς επίσης και την ποιότητα του σήματος. 
To όλο σύστημα βασίζεται πάνω στην χρονομετρική ακρίβεια ο κάθε δορυφόρος είναι εφοδιασμένος με τέσσερα ατομικά χρονόμετρα. Ο κάθε δορυφόρος εκπέμπει συνεχώς και τοποθετεί στην εκπομπή, την ανάλογη χρονομετρική ένδειξη τη στιγμή που το σήμα φεύγει από την κεραία εκπομπής του δορυφόρου. Φτάνοντας στην κεραία λήψης της φορητής συσκευής  που κρατάμε στο χέρι, ή έχουμε μόνιμα στο σκάφος, το αυτοκίνητο ή το αεροσκάφος, το σήμα διαβάζεται αμέσως και συγκρίνεται ο χρόνος που έφυγε από τον δορυφόρο με τον χρόνο που έφθασε στην συσκευή . Αφού βρεθεί η χρονική διαφορά, δηλαδή ο χρόνος που μεσολάβησε για να ταξιδέψει το σήμα από τον δορυφόρο μέχρι την συσκευή , η χρονική αυτή διαφορά πολλαπλασιάζεται επί την ταχύτητα μετάδοσης του ραδιοσήματος δηλαδή με την ταχύτητα του φωτός (299.792.458 μέτρα/δευτερόλεπτο ή 161.788 ναυτικά μίλια το δευτερόλεπτο ή 186 χιλιάδες μίλια το Δευτερόλεπτο) Έτσι η συσκευή με το δικό της πρόγραμμα του ηλεκτρονικού της εγκεφάλου βρίσκει την ακριβή απόσταση Δορυφόρου-Συσκευής GPS. 

Η συσκευή είναι προγραμματισμένη να κάνει δύο βασικές διορθώσεις:
(Α) Διόρθωση σφάλματος ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑΣ 

(Β) Διόρθωση σφάλματος ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑΣ


ΣΦΑΛΜΑ ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΑΣ:

Γύρω από την Γη σε ένα στρώμα από τα 80 μέχρι τα 120 μίλια περίπου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας υπάρχει στρώμα αερίων συνεχώς ηλεκτρικά φορτισμένο/ιονισμένο (με απλά λόγια μόρια υδρογόνου που υφίστανται την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας). Τα μόρια του ηλεκτρισμένου αυτού στρώματος επηρεάζουν την ταχύτητα του φωτός και επομένως και την ταχύτητα των ραδιοκυμάτων που εκπέμπουν οι δορυφόροι του συστήματος GPS.

Tο πρόγραμμα των συσκευών  κάνει την ανάλογη διόρθωση στον χρόνο λαμβάνοντας υπόψη την ΜΕΣΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗ και ΤΗΝ ΜΕΣΗ ΙΟΝΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ. Όπως αντιλαμβάνεσθε δεν είναι κάθε ημέρα μία ΜΕΣΗ ημέρα, έτσι κάποιο ελάχιστο σφάλμα παραμένει και μετά την διόρθωση.


ΣΦΑΛΜΑ ΤΡΟΠΟΣΦΑΙΡΑΣ:
Aφου το ραδιοσήμα που εκπέμπεται από τον δορυφόρο GPS στο δρόμο για την Γη, περάσει την Ιονόσφαιρα μπαίνει μέσα στην Τροπόσφαιρα. Δηλαδή στο στρώμα της Ατμόσφαιρας από την επιφάνεια της Γης μέχρι την Ιονόσφαιρα εκεί συγκεκριμένα που δημιουργούνται οι διάφορες μετεωρολογικές μεταβολές και φαινόμενα.

Δυστυχώς οι υδρατμοί (σύννεφα, ομίχλη κλπ) με τους οποίους είναι γεμάτη η Τροπόσφαιρα επηρεάζουν και αυτοί τα ραδιοσήματα στον ίδιο περίπου βαθμό που τα επηρεάζει η Ιονόσφαιρα αλλά ευτυχώς η διόρθωση αυτού του σφάλματος είναι κάπως ευκολότερη.

Με τον τρόπο αυτό και με όλες τις πιο πάνω διορθώσεις η φορητή συσκευή βρίσκει με σχετικά μεγάλη ακρίβεια πόσο απέχει η συσκευή (δηλαδή ο χρήστης) από κάθε δορυφόρο. Αφού βρει την απόσταση αυτή της συσκευής από κάθε δορυφόρο, χρησιμοποιώντας τύπους σφαιρικής τριγωνομετρίας υπολογίζει το στίγμα σε πλάτος και μήκος , υψόμετρο και το δείχνει στην οθόνη και στην συνέχεια πολλά άλλα στοιχεία.




Αυτό είναι το σήμα όπως το λαμβάνει ένας δέκτης ,φαίνεται ότι δεν είναι ότι το καλύτερο ,έχει μέσα παρασιτικό θόρυβο με διακυμάνσεις , άλλα έχει και τον ψευδό-τυχαίο κώδικα με αποτέλεσμα να βρούμε στο τέλος τις επεξεργασίας από το δέκτη τον πραγματικό καθαρό κώδικα . 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Εδώ είναι το θαύμα τον μαθηματικών με τους ειδικούς αλγόριθμους αρχίζει να αλλάζει μορφή .
 
 [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Εδώ ξεκίνησε πλέων να έχει ο δέκτης τα στοιχεία θέσης καθαρά . 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Πληροφορίες εκπεμπόμενου σήματος από δορυφόρους GPS


PRN........  ψευδοτυχαιος Αριθμός
DATE......  Ημερομηνία
T............ Χρόνος Αναφοράς
E............ Εκκεντρότητα
I............  Τροχιακή Θέση
dΩ/DT....  Ρυθμός ορθής ανόδου 
A...........  Ήμι-Κύριος άξονας
LΩ.........  Γεωγραφικό μήκος  ανοδικού κομβίου τομής
ω..........  Όρισμα Πτεριγειου
m..........  Μέση τιμή Ανωμαλίας 
af0........  Διόρθωση χρόνου 
af1........  Ρυθμός Διόρθωσης χρόνου 




Ατομικό  ρολόι καισίου Σφάλμα 1 Δευτερόλεπτο κάθε 1 εκατομμύριο χρόνια 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Ατομικό Ρολόι Ρουβιδίου σφάλμα 1 Δευτερόλεπτα κάθε 1 εκατομμύριο χρόνια
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Ατομικό Ρολόι MASTER υδρογόνου  1 Δευτερόλεπτο κάθε 3 εκατομμύρια χρόνια 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]


Εάν η μέτρηση του χρόνου μετάδοσης ενός ράδιο-σήματος είναι το κλειδί για να μετρηθεί η ακριβής απόσταση από τους δορυφόρους , τότε τα χρονόμετρά μας θα πρέπει να είναι υπερβολικά ακριβή ώστε να τέλεια συγχρονισμένα. Μία λανθασμένη χρονομέτρηση ,έστω και ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου με την ταχύτητα του φωτός μεταφράζεται σε 300 χλμ. σφάλμα ,εδώ φαίνεται το πόσο κρίσιμο είναι το ατομικό ρολόι του δορυφόρου και ο συγχρονισμός του όλου συστήματος .
Εάν οι δέκτες μας είχαν και αυτοί ατομικά ρολόγια τότε δεν θα υπήρχε κανένα πρόβλημα χρονικού συγχρονισμού μεταξύ των δορυφόρων και των δεκτών. Σε αυτή την περίπτωση όμως το GPS θα ήταν μία τεχνολογία που δε θα είχε μεγάλη εφαρμογή γιατί κανένας δεν θα μπορούσε να το αντέξει οικονομικά εφ’ όσον κάθε ατομικό ρολόι στοιχίζει περίπου 100.000 $ (κάθε δορυφόρος έχει 4 ατομικά ρολόγια).
Για το λόγο αυτό οι σχεδιαστές του GPS βρήκαν ένα λαμπρό μικρό τέχνασμα. το οποίο μας επιτρέπει να έχουμε στους δέκτες μας ρολόγια quartz, σαν αυτά που χρησιμοποιούνται στα ρολόγια χειρός. Τα ρολόγια αυτά έχουν αρκετή ακρίβεια για μικρές χρονικές περιόδους και είναι πολύ φθηνότερα από τα ατομικά.
Το τέχνασμα που βρήκαν οι σχεδιαστές του GPS είναι να γίνεται μία επί πλέον μέτρηση απόστασης από ένα τέταρτο δορυφόρο. Η τέταρτη μέτρηση θεωρείται μία από τις θεμελιώδεις λειτουργίες του GPS, εφ’ όσον με αυτό τον τρόπο κάθε GPS δέκτης συγχρονίζεται με τον παγκόσμιο χρόνο.

Παράγοντες λήψης 




Γεωμετρική Απώλεια της Ακρίβειας [  GDOP ]



[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Ιδανική γεωμετρία VDOP...HDOP
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Στην εικόνα  φαίνεται ένα τετράεδρο το οποίο σχηματίζεται από τις γραμμές που
συνδέουν τον δέκτη-κεραία με τους δορυφόρους. Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος αυτού του
τετραέδρου τόσο μικρότερο (καλύτερο) είναι το GDOP
Ανάλογα με τη γεωμετρία που έχουν οι δορυφόροι, είναι δυνατόν να αυξηθεί ή να ελαττωθεί το λάθος θέσης στις μετρήσεις. Μία μεγάλη γωνία μεταξύ των δορυφόρων χαμηλώνει το GDOP, και παρέχει μία καλύτερη μέτρηση. Αντίθετα, μία μικρή γωνία μεταξύ των δορυφόρων δίνει υψηλότερο GDOP (κακή γεωμετρία δορυφόρων) με αποτέλεσμα οι μετρήσεις να είναι χειρότερες. Εάν ο δέκτης επιλέξει δορυφόρους οι οποίοι είναι ευρέως διασκορπισμένοι στον ουρανό τότε το GDOP είναι χαμηλό, ενώ αν επιλέξει δορυφόρους οι οποίοι βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλον, τότε το GDOP είναι υψηλό. Οι καλοί δέκτες προσδιορίζουν τους δορυφόρους που θα δώσουν το χαμηλότερο GDOP.

Το GDOP ή DOP (Dilution of precision) είναι ένα μέτρο της ποιότητας των δεδομένων που λαμβάνονται από τους δορυφόρους και μετρά τη συνολική απόκλιση από την πραγματική θέση ενός GPS συστήματος. Μία αποδεκτή τιμή του GDOP είναι μικρότερη από 5.

Το GDOP αναλύεται με κάποιους όρους.

Οι όροι αυτοί μετράνε την ακρίβεια του συστήματος GPS η οποία συνεχώς μεταβάλλεται καθώς οι δορυφόροι κινούνται και έτσι αλλάζει η γεωμετρία τους.
Οι όροι αυτοί είναι:

• TDOP (Time Dilution of Precision) είναι ένα μέτρο το οποίο δείχνει κατά πόσο η γεωμετρία του δορυφόρου επηρεάζει τη δυνατότητα του GPS δέκτη να βρίσκει το χρόνο με ακρίβεια.

• HDOP (Horizontal Dilution Of Precision) είναι ένα μέτρο το οποίο δείχνει κατά πόσο οι θέσεις των δορυφόρων είναι καλά διευθετημένες στον ουρανό, ώστε ο υπολογισμός του γεωγραφικού μήκους και πλάτους να γίνεται με ακρίβεια. Ένα ΗDOP με τιμή μικρότερη από 4 δίνει την καλύτερη ακρίβεια, μεταξύ 4 και 8 δίνει αποδεκτή ακρίβεια και μεγαλύτερη από 8 δίνει φτωχή, μη αποδεκτή ακρίβεια. Οι μεγάλες τιμές στο HDOP είναι δυνατόν να προκληθούν εάν οι δορυφόροι βρίσκονται σε πολύ μεγάλα ύψη.

• VDOP (Vertical Dilution Of Precision) είναι ένα μέτρο το οποίο δείχνει κατά πόσο οι θέσεις των δορυφόρων είναι καλά διευθετημένες στον ουρανό, ώστε ο υπολογισμός της κάθετης απόστασης να γίνεται με ακρίβεια. Ψηλές τιμές του VDOP σημαίνουν μικρή ακρίβεια και μπορεί να προκληθούν εάν οι δορυφόροι βρίσκονται σε χαμηλά ύψη.

. PDOP [ Position Dilution of Presition ...Θέση μειωμενης ακρίβειας ] Συντελεστής λάθους στην ακρίβεια θέσης ,επάνω από τον οποίο η συσκευές δεν λαμβάνουν δεδομένα  , Συντελεστής πχ 4 μικρο λάθος 8 μεγάλο λάθος και αδυναμία προσδιορισμού  θέσης .

Εσκεμμένα σφάλματα [ SA ]

Aν ακούγεται περίεργο, η ίδια η κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών που ξόδεψε 12 -24  δισεκατομμύρια δολάρια για να αναπτύξει το ακριβέστερο σύστημα πλοήγησης στον κόσμο, σκόπιμα υποβίβασε την ακρίβειά του εισάγοντας εσκεμμένα σφάλματα στο σύστημα. Ο βασικότερος λόγος για αυτό ήταν να εξασφαλιστεί ότι καμία εχθρική δύναμη ή τρομοκρατική ομάδα δε θα μπορέσει να χρησιμοποιήσει το GPS για την κατασκευή όπλων ακριβείας. Το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών, εισήγαγε κάποιο "θόρυβο" στα στοιχεία ρολογιών του δορυφόρου, με αποτέλεσμα να υπάρχουν ανακρίβειες στους υπολογισμούς θέσης. Επίσης, έστελνε εσκεμμένα ελαφρώς λανθασμένα τροχιακά στοιχεία ή αποκλίσεις θέσης στους δορυφόρους, οι οποίοι με τη σειρά τους τα διαβίβαζαν πίσω στους δέκτες στη γη. Οι στρατιωτικοί δέκτες χρησιμοποιούσαν ένα κλειδί αποκρυπτογράφησης για να αφαιρέσουν τα εσκεμμένα αυτά σφάλματα και έτσι μπορούσαν να κάνουν τις μετρήσεις με μεγάλη ακρίβεια. Η τακτική αυτή ονομάστηκε "εκλεκτική διαθεσιμότητα" ή SA (Selective Availability) και ίσχυε μέχρι το 2000[Εδώ εγώ έχω σοβαρές διαφωνίες  ] οπότε και καταργήθηκε.

Το εσκεμμένο σφάλμα SA που εισάγουν οι Αμερικανοί στο GPS φαίνεται να περιέχει και πολλά άλλα μικρά σφάλματα με δύο βασικά,
1ον: ελαφρά ανακρίβεια (α) όσο αφορά την θέση των δορυφόρων και (β) όσον αφορά την ακριβή τροχιά τους 2ον μικρές διαφορές/αυξομειώσεις στην ακρίβεια των χρονομέτρων που είναι τοποθετημένα στους δορυφόρους και πάνω στα οποία βασίζονται εξ ολοκλήρου οι συνηθισμένες συσκευές/δέκτες GPS. Eάν σταθούμε με τη συσκευή GPS σε γνωστό σημείο με γνωστές συντεταγμένες τότε εύκολα μπορούμε να δούμε το μέγεθος του εσκεμμένου σφάλματος SA.
 
HPA = Horizontal Predictable Accuracy = Προβλεπόμενη ακρίβεια στις συντεταγμένες ή το στίγμα στο οριζόντιο επίπεδο (ακρίβεια Πλάτους-Μήκους).
95% του χρόνου (δηλαδή 22.8 στις 24 ώρες) το σφάλμα μπορεί να φθάσει μέχρι 100 μέτρα και 99.99% του χρόνου (23.9 στις 24 ώρες) μέχρι και 300 μέτρα. Με πολύ απλά λόγια το σφάλμα στίγματος σε σχέση με το πραγματικό στίγμα μπορεί να είναι από περίπου μηδέν μέχρι και 300 μέτρα. Kαι αυτό όταν η συσκευή μας έχει ρυθμιστεί στο Παγκόσμιο Γεωδαιτικό Σύστημα Βάσης χαρτογράφησης του 1984 (Chart datum = WGS 84 = World Geodetic System 1984).
VPA = Vertical Predictable Accuracy = Προβλεπόμενη ακρίβεια στην ένδειξη αναφορικά με το υψόμετρο.

Aυτή προβλέπεται να είναι κατά το 95% του χρόνου με πιθανό σφάλμα μέχρι και 156 μέτρα ενώ στο 99.99% του χρόνου μπορεί να παρουσιάσει σφάλμα μέχρι και 500 μέτρα.
ANTI-SPOOFING
Επιπρόσθετα με το εσκεμμένο σφάλμα SA, το Υπ. Άμυνας των ΗΠΑ εισάγει συγκεκριμένο κώδικα "ΑΝΤΙ-SPOOFING" έτσι που να μην είναι δυνατή η εκπομπή "ψεύτικου" προσομοιωμένου σήματος από "εχθρικές" δυνάμεις.


ΣΦΑΛΜΑ ΑΛΛΑΓΗΣ XΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΩΝ

Eπιπρόσθετα έχουμε διαφορά ή πιθανή αύξηση σφάλματος στις ενδείξεις κατά την χρονική στιγμή που απομακρυνόμενος ένας δορυφόρος φεύγει από το ουράνιο "παράθυρο" της συσκευής μας (φεύγει από την εμβέλεια) και η συσκευή μας αυτόματα προσπαθεί να αντικαταστήσει το απομακρυνόμενο δορυφόρο με κάποιο άλλο.

Γενικά το γενικό σφάλμα στο στίγμα που μας δίδει το GPS διαφέρει ή καλύτερα αυξομειώνεται τόσο κάθε χρόνο, όσο από μέρα σε μέρα και ακόμη μέσα στην ίδια την ημέρα.

Για τον βαθμό ακριβείας ενός στίγματος στο GPS χρησιμοποιείται ο όρος DOP = Dilution Of Precision. Στην ουσία αυτό αποτελεί την σχέση του ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΟΥ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ με την πραγματική θέση (χωρίς σφάλμα). Με πιο απλά λόγια ο αριθμός μας λεει πόσο λανθασμένη είναι η ένδειξη της συσκευής και πόση εμπιστοσύνη μπορεί να έχουμε στην ένδειξη. Όταν δύο δορυφόροι ή δύο "γραμμές θέσης" έχουν κλίση 90 μοίρες η μία από την άλλη τότε έχουμε στίγμα ΜΕΓΑΛΗΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ και ΧΑΜΗΛΟ DOP. Eάν οι γραμμές θέσης είναι σε οξεία κλήση τότε έχουμε ΜΕΓΑΛΟ ΣΦΑΛΜΑ και ΜΕΓΑΛΟ DOP. Συνήθως αυτό εκφράζεται σε Ένδειξη Ποιότητας Γεωμετρίας ή Geometric Dilution Of Precission (GDOP).
ΣΦΑΛΜΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ ΣΤΙΓΜΑΤΟΣ GPS ΣΕ ΧΑΡΤΗ H XΑΡΤΗ ΣΕ GPS.
Eπιβάλλεται ΜΕΓΑΛΗ προσοχή όταν θέλουμε να μεταφέρουμε ένα στίγμα που μας δίδει η συσκευή  GPS στον χάρτη ή το αντίθετο, δηλαδή εάν έχουμε βγάλει ένα στίγμα από τον χάρτη και θέλουμε να εισαγάγουμε τις συντεταγμένες του στίγματος στην "αποθήκη" των waypoints (στιγμάτων αναφοράς) μέσα στην συσκευή.

Πολλές φορές ΕΑΝ ΔΕΝ ΛΗΦΘΕΙ ΥΠΟΨΗ Ο ΧΑΡΤΗΣ ΚΑΙ Η ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΒΑΣΗ/ΜΕΘΟΔΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΟΥ ΧΑΡΤΗ και γίνει μία απλή μεταφορά χωρίς διόρθωση τότε το συνολικό σφάλμα μπορεί να ξεπεράσει και το ένα χιλιόμετρο!!!.

Εάν για παράδειγμα χρησιμοποιούμε ένα παλαιό χάρτη του B.A (British Admiralty) Βρετανικού Ναυαρχείου, ευρισκόμενοι κοντά στη ξηρά μισό ή ένα ναυτικό μίλι, είναι πιθανόν να προσέξουμε πολύ περίεργα πράγματα! ΔΗΛΑΔΗ είναι πολύ συνηθισμένο φαινόμενο το GPS , σύμφωνα με τον Χάρτη, (και την δική μας αβλεψία) να μας τοποθετεί αρκετά μέσα στη ξηρά!!!

ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ AKΡΙΒΕΙΑ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΣΤΟ ΙΔΙΟ ΣΗΜΕΙΟ (Ηοrizontal Repeatable Accuracy=HRA)
To σφάλμα αυτό μετρείται και διαπιστώνεται όταν επιστρέφουμε με τη συσκευή GPS στο ίδιο ακριβώς σημείο που είχαμε σημειώσει προηγουμένως. Η οποιαδήποτε διαφορά στο στίγμα ονομάζεται διαφορά ΗRA. Αυτό κατά 95% του χρόνου δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο των 141 μέτρων και κατά 99.99% δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο των 424 μέτρων.

 
ΚΑΘΕΤΗ AKΡΙΒΕΙΑ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ ΣΤΟ ΙΔΙΟ ΣΗΜΕΙΟ (Vertical Repeatable Accuracy=VRA)
To σφάλμα αυτό μετρείται και διαπιστώνεται όταν επιστρέφουμε με την συσκευή GPS στο ίδιο ακριβώς σημείο που είχαμε σημειώσει προηγουμένως. Η οποιαδήποτε διαφορά μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου υψομέτρου ονομάζεται διαφορά VRA. Αυτό κατά 95% του χρόνου δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο των 221 μέτρων και 99.99% μεγαλύτερο των 500.


ΣΧΕΤΙΚΗ ΑΚΡΙΒΕΙΑ - ΔΙΑΦΟΡΑ ΕΝΔΕΙΞΕΩΝ ΔΥΟ ΣΥΣΚΕΥΩΝ (Relative Accuracy).
Oταν έχουμε δύο συσκευές GPS στο ίδιο ακριβώς σημείο και χρησιμοποιούν για την εύρεση του στίγματος τους ίδιους δορυφόρους, το σφάλμα όσο αφορά το στίγμα δεν πρέπει να ξεπερνά το 1 μέτρο στο δε υψόμετρο το 1.5 μέτρο.


ΣΦΑΛΜΑ ΣΤΗΝ ΕΝΔΕΙΞΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ GPS
Για τους ίδιους λόγους που αναφέρονται πιο πάνω υπάρχει σημαντικό πολλές φορές σφάλμα όσον αφορά την ένδειξη ταχύτητας που μας δίδει η συσκευή/δέκτης GPS. 

 
ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ ΤΩΝ ΕΝΔΕΙΞΕΩΝ ΤΗΣ ΣΥΣΚΕΥΗΣ/ΔΕΚΤΗ GPS. [ Ναυσιπλοΐα ]
Στις μεν στρατιωτικές συσκευές GPS (PPS) μπορεί να δοθεί η ταχύτητα με σφάλμα όχι μεγαλύτερο του 0.2 Κm ενώ στις πολιτικές συσκευές το σφάλμα μπορεί να φθάσει 1.2 Km. Επομένως η ταχύτητα που μας δίδεται από την συσκευή δεν είναι απόλυτα ακριβής.

Ο υπολογισμός του βαθμού ακριβείας γίνεται ως εξής: ο υπολογιστής που αποτελεί μέρος της συσκευής GPS υπολογίζει πρώτα την διαφορά που υπάρχει μεταξύ ενός στίγματος και του επόμενου. Η διαφορά πολλαπλασιάζεται επί τον εαυτό της (διαφορά στο τετράγωνο). Υπολογίζεται ο μέσος όρος των πιο πάνω. Υπολογίζεται τέλος η Τετραγωνική ρίζα του μέσου όρου.(Root Mean Square= RMS = Μέθοδος Ρίζας Μέσου Τετραγώνου).
Το αποτέλεσμα διπλασιάζεται δηλαδή 2RMS.
Περίπου 95% μέχρι 98% όλων των στιγμάτων πέφτουν μέσα στην ακτίνα του 2RMS.

Με τα πιο πάνω βλέπουμε πόσο εξωπραγματική είναι η δήθεν ακρίβεια που μας δείχνει στην οθόνη η συσκευή/δέκτης GPS. Για παράδειγμα εάν έχουμε ένδειξη στην οθόνη: ΠΛΑΤΟΣ 35 μοίρες και 14.281 Λεπτά Βόρειο και ΜΗΚΟΣ 35 μοίρες και 20.136 Λεπτά Ανατολικό, τότε εάν πιστέψουμε στην συσκευή, αυτή μας δίνει ακρίβεια σε χιλιοστά του Λεπτού. Πράγμα φυσικά ΕΝΤΕΛΩΣ αναληθές αφού το πραγματικό σφάλμα είναι μεταξύ 100 μέτρα (+- 0.05 του Λεπτού) μέχρι και 300 μέτρα (+- 0.16 του Λεπτού). Δηλαδή η συσκευή μας "κοροϊδεύει" δίνοντας μας μία δήθεν ακρίβεια μέσα στα πλαίσια ΧΙΛΙΟΣΤΟΥ του Λεπτού (1/1000 του Λεπτού = 1.8 μέτρα) μια ακρίβεια που είναι όπως ξέρουμε ΕΚΤΟΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ για μία συνηθισμένη συσκευή GPS.

Επομένως η ακρίβεια ΔΕΚΑΤΩΝ του Λεπτού (1/10 Λεπτού = 185.2 μέτρα) είναι ΑΡΚΕΤΗ για ενδείξεις από συσκευές/δέκτες GPS που κυκλοφορούν σήμερα στο Εμπόριο.
Ας έχουμε υπόψη ότι ένα καλό στίγμα στην αστροναυτιλία με τον εξάντα έχει συνήθως μία ακρίβεια στα πλαίσια του μισού (0.5) Λεπτού (μισού Ναυτικού Μιλίου) δηλαδή σφάλμα 962 περίπου μέτρων ενώ ένα συνηθισμένο φθάνει μέχρι 1 Ναυτικό μίλι ή 1852 μέτρα.
AΠΑΡΑΙΤΗΤΗ Η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΑΙ ΑΛΛΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΣΕ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟ ΜΕ ΤΟ GPS.

Είναι πραγματικά δύσκολο να ταξιδεύει κανείς στην θάλασσα σήμερα χωρίς GPS αλλά θα ήταν εντελώς ανόητο να ταξιδεύει κάποιος χωρίς τις απαραίτητες γνώσεις και χωρίς Πυξίδα, Δρομόμετρο (μετρά ταχύτητα και μίλια), εξάντα, χρονόμετρο, ραδιόφωνο βραχέων, ναυτική εφημερίδα για αστροναυτιλία και πάνω απ' όλα χωρίς να υπολογίζει την θέση του, κάθε ώρα με την απλή μέθοδο (DR=Dead Reckoning) της πορείας/κατεύθυνσης επί τον χρόνο επί την ταχύτητα.

Συνήθως oι "αρχαίες" παραδοσιακές μέθοδοι για να βρίσκουμε με ικανοποιητική ακρίβεια την θέση μας, είτε της Ακτοπλοΐας είτε της Αστροναυτιλίας εφαρμόζονται όταν όλα τα άλλα συστήματα για τον Α ή Β λόγο σταματούν να λειτουργούν. Εάν υπάρχουν φυσικά οι οικονομικές δυνατότητες τότε εκτός από τα βασικά δηλαδή την διορθωμένη πυξίδα το δρομόμετρο και τον χάρτη, είναι καλύτερα η εύρεση στίγματος να βασίζεται σε πολλά συστήματα εύρεσης θέσης όπως το Ραντάρ, το GPS, το Ραδιογωνιόμετρο και το Βυθόμετρο. Δυστυχώς το σύστημα LORAN για την ανεύρεση θέσης που βασίζεται σε επίγειους σταθμούς δεν έχει ικανοποιητική αξιοπιστία στην περιοχή της Κύπρου και στην Ανατολική Μεσόγειο αφού οι σταθμοί είναι μακριά, (ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΛΕΧΘΕΙ ΌΤΙ ΕΚΕΙ ΟΠΟΥ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ LORAN ΕΡΓΑΖΕΤΑΙ ΚΑΝΟΝΙΚΑ Η ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ/ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΟΥ ΣΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ (ΑΥΤΕΣ ΠΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝ ΣΤΟ ΕΜΠΟΡΙΟ) ΣΥΣΚΕΥΕΣ GPS EINAI ΑΝΩΤΕΡΗ) ενώ το σύστημα "ΩΜΕΓΑ" είναι μακριά από την Εμπορική χρήση σε μικρά σκάφη. 








Τύποι δεκτών


Α. Δέκτες ψευδοαποστάσεων από τον κώδικα C/A

Το GPS εκτός από τις τοπογραφικές και γεωδαιτικές εφαρμογές όπου απαιτούνται υψηλές ακρίβειες, χρησιμοποιείται και σε πλήθος εφαρμογών όπου οι απαιτήσεις είναι μικρότερες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ορειβασία, στην αλιεία, στην πλοήγηση πλοίων, ενώ προσφάτως χρήση της τεχνολογίας GPS γίνεται και από τον ΟΠΕΚΕΠΕ για τον καθορισμό των καλλιεργήσιμων εκτάσεων στον ελλαδικό χώρο. Οι δέκτες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις παραπάνω εφαρμογές είναι φορητοί δέκτες ευρείας χρήσεως, μικρής ακρίβειας και χαμηλού κόστους.
Έχουν πολύ μικρές διαστάσεις, όσο ένα κινητό τηλέφωνο διαθέτουν ανάλογα από ένα έως έξι διαύλους. Όταν προσδιορισμός γίνεται από σταθερή θέση αρκεί ένας δίαυλος, ο οποίος παρατηρεί εναλλακτικά διαφορετικούς δορυφόρους ωστόσο σε εφαρμογές που ο δέκτης βρίσκεται σε κίνηση, χρειάζονται τέσσερις τουλάχιστον δίαυλοι, για την ταυτόχρονη παρακολούθηση ισάριθμων δορυφόρων. Η ακρίβεια που παρέχουν οι συγκεκριμένοι δέκτες είναι της τάξης των 5-50 m ανάλογα με τις δυνατότητες κάθε τύπου και την κατασκευάστρια εταιρία. Η παραπάνω ακρίβεια είναι αρκετή για την πλοήγηση και τη ναυσιπλοΐα, αλλά και για εφαρμογές όπως ενημέρωση χαρτών σε μικρές κλίμακες π.χ. 1:10.000 και χρήση σε προγράμματα GIS.

Β. Δέκτες φέρουσας συχνότητας και κώδικα C/A

Οι δέκτες αυτοί εκτελούν παρατηρήσεις ψευδοαποστάσεων από τον κώδικα C/A και φάσεων από τη φέρουσα συχνότητα L1 διαθέτουν από 4-12 διαύλους και έχουν τη δυνατότητα καταχώρησης σε μνήμη των παρατηρήσεων αποστάσεων και φάσεων, μαζί με τους αντίστοιχους χρόνους. Παραλλαγή του τύπου αυτού αποτελούν οι δέκτες που
μπορούν να μετρούν επίσης και φάσεις της φέρουσας συχνότητας L2 με τεχνικές ανεξάρτητες του κώδικα. Το κυριότερο πλεονέκτημά τους είναι η μείωση της ιονοσφαιρικής επίδρασης από συνδυασμό φάσεων L1 και L2 (ionospheric free). Οι δέκτες αυτοί διαθέτουν, σε σχέση με τους προηγούμενους, χαμηλότερη αναλογία σήματος προς 33 θόρυβο (signal to noise ratio) και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τοπογραφικές εφαρμογές.

Γ. Δέκτες κώδικα Ρ

Οι δέκτες αυτοί έχουν τη δυνατότητα να δημιουργούν ένα αντίγραφο του κώδικα Ρ και να το συσχετίζουν με το λαμβανόμενο σήμα που περιέχει ένα τμήμα του κώδικα πάνω στις συχνότητες L1 και L2. Με τη συσχέτιση αναγνωρίζεται το συγκεκριμένο τμήμα και αφαιρείται από το σήμα, ώστε να παραμείνουν καθαρές πλέον οι φέρουσες συχνότητες L1 και L2 για τη μέτρηση των φάσεων. Η ακρίβεια που επιτυγχάνεται είναι της τάξης των μερικών εκατοστών για αποστάσεις 100 Km. Ακρίβειες μερικών cm για αποστάσεις 20 Km μέσα σε 10 λεπτά μπορούν να επιτευχθούν με μια τεχνική που ονομάζεται wide laning και στηρίζεται στο γραμμικό συνδυασμό φάσεων από τις L1 και L2. Όταν ο κώδικας Υ αντικαθιστά τον Ρ (Anti-spoofing), χρησιμοποιούνται τεχνικές σχεδόν ανεξάρτητες του κώδικα, με τις οποίες επιτυγχάνονται παρατηρήσεις φάσεων της L2 και ψευδοαποστάσεων από τον κώδικα, χωρίς να είναι γνωστός ο κώδικας Υ. Οι δέκτες αυτοί επιτυγχάνουν υψηλές ακρίβειες και μπορούν να χαρακτηριστούν ως γεωδαιτικοί δέκτες .

Δ. Δέκτες κώδικα Υ

Πρόκειται για τους δέκτες στρατιωτικής χρήσης των εξουσιοδοτημένων χρηστών του συστήματος διαθέτουν σε κάθε δίαυλο ειδικό μηχανισμό (AOC: Auxiliary Output Chips) για τη μετάφραση του κώδικα Υ σε κώδικα Ρ, καθώς και για τη διόρθωση των αλλοιωμένων με την επιλεκτική διαθεσιμότητα (SA: Selective Availability) παραμέτρων χρόνου και τροχιάς των δορυφόρων [ ακρίβεια θέσης  0,10-0,30 m ]

Ένταση Σήματος Μετρούμενο  την 05.10.2013 17.28.42. UTM 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]



Συχνότητες συστημάτων 
[ Όλες είναι σε MHz ]

Galileo
Εύρος  1.1-1.6 Ghz
OS [Open service]  1164 – 1214
CS [Commercial Service]   1260 – 1300
PRS  [Public  Regulated Service ] 1227,6  με κώδικα Μ
E5 [E5a+E5b] 1191,795 Mhz
E5a              1176,450
E5b              1207,140
E6                1278,750
E1                1575,420
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

BEIDOU
B1    1559,052 - 1591,788
B2    1166,22 - 1217,37
B3    1250,618 - 1286,423
B1-C    1575.42
B2-a     1176.45
B2b      1207.14
B3-Ap  1575.42


GPS
Εύρος   1-2 Ghz
L1       1575,42
C.A       2.046
P [Y]   20.46
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

GLONASS
L1   1602.5625
L2   1256,5
1598,0625
1605,5

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Συχνότητες συστημάτων με χρωματική απεικόνιση .
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Το EGNOS είναι μία από τις τρεις διαπεριφερειακές, διαλειτουργικές δορυφορικές προστιθέμενες υπηρεσίες (οι άλλες δύο είναι η αμερικανική WAAS και η ιαπωνική MSAS). Οι υπηρεσίες αυτές παρέχουν σήματα που καθιστούν τα στρατιωτικά συστήματα GPS και GLONASS ικανά να χρησιμοποιηθούν ασφαλώς για διάφορες υπηρεσίες σε μεγάλο μέρος του κόσμου.

 Συγκεκριμένα το EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), δηλαδή η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Υπέρθεσης για την Γεωστατική Πλοήγηση είναι η πρώτη επιχείρηση της Ευρώπης στη δορυφορική πλοήγηση. Συμπληρώνει όπως προαναφέρθηκε τα δύο στρατιωτικά δορυφορικά συστήματα πλοήγησης που λειτουργούν προς το παρόν, το αμερικανικό GPS και τo ρωσικό GLONASS, και τα καθιστά κατάλληλα για τις κρίσιμες εφαρμογές ασφάλειας όπως η πτήση αεροσκαφών ή η πλοήγηση σκαφών μέσω στενών καναλιών.

 Αποτελούμενο λοιπόν από διάφορα φορτία πλοήγησης τα οποία είναι εγκατεστημένα σε γεωστατικούς δορυφόρους και από ένα επίγειο δίκτυο αποτελούμενο από 34 σταθμούς και 4 κέντρα ελέγχου, όλα συνδεδεμένα μεταξύ τους, το EGNOS επιτυγχάνει το στόχο του με τη μετάδοση ενός σήματος που περιέχει τις πληροφορίες για την αξιοπιστία και την ακρίβεια των σημάτων εντοπισμού που εκπέμπονται από το GPS και το GLONASS. Τα διορθωτικά δεδομένα βελτιώνουν την ακρίβεια των υπηρεσιών από την απόσταση των 20 μέτρων περίπου σε απόσταση λιγότερη από 5 μέτρα ενώ συγκεκριμένα στην Ευρώπη επιτρέπουν στους χρήστες να καθορίσουν τη θέση τους μέσα σε  2 μέτρα.

 Με το EGNOS η Ευρώπη προσφέρει υπηρεσίες δορυφορικής πλοήγησης κατά πολύ ανώτερες από οποιαδήποτε υπηρεσία που βασίζεται μόνο σε σήματα GPS. Το EGNOS παρέχει σημαντική προστιθέμενη αξία συγκρινόμενο με το σύστημα GPS γιατί:

- βελτιώνει την ακρίβεια εντοπισμού θέσης και αυξάνει την αξιοπιστία της πληροφορίας εντοπισμού συμπληρώνοντας τα σήματα GPS με σήματα από 3 ξεχωριστούς γεωστατικούς δορυφόρους
- προσφέρει καλύτερη λήψη σε κάποιες τοποθεσίες καθώς χρησιμοποιούνται επιπλέον δορυφόροι
- παρέχει στο χρήστη πληροφορίες σχετικά με την αξιοπιστία του συστήματος μεταδίδοντας μηνύματα μέσα σε 6 δευτερόλεπτα κάθε φορά που η ποιότητα των ληφθέντων σημάτων πέφτει κάτω από ορισμένα κατώφλια
 Επιπλέον, το EGNOS μεταδίδει ένα Διεθνές Σήμα Χρονικού Συντονισμού ανεκτίμητο στην επιστημονική κοινότητα και τον χρηματοοικονομικό τομέα καθώς εκείνο που έχει σημασία στη διεθνή χρονομέτρηση δεν είναι ένα και μοναδικό εξαιρετικά ακριβές ρολόι, αλλά ένα παγκόσμιο δίκτυο ρολογιών. Ο ονομαζόμενος Παγκόσμιος Συντονισμένος Χρόνος (Universal Time Coordinated), βάσει του οποίου ρυθμίζονται όλα τα ρολόγια των κρατών στον κόσμο, εξαρτάται όχι μόνο από την ακρίβεια της μέτρησης του χρόνου, αλλά εξίσου και από την ακρίβεια σύγκρισης των χρόνων που δίνουν τα κέντρα μέτρησης του χρόνου σε όλο τον κόσμο.

 
Η ανάπτυξη του προγράμματος EGNOS αποφασίστηκε από το Συμβούλιο το 1994. Βασίζεται σε μια τριμερή συμφωνία μεταξύ της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και του Eurocontrol, δηλαδή του ευρωπαϊκού οργανισμού για την ασφάλεια της αεροπλοΐας (European Organization for the Safety of Air Navigation). Διάφοροι φορείς παροχής υπηρεσιών εναέριας κυκλοφορίας υποστηρίζουν επίσης το υπό ανάπτυξη πρόγραμμα με τις επενδύσεις τους. Είναι η πρώτη δραστηριότητα της Ευρώπης στον τομέα των Παγκόσμιων Δορυφορικών Συστημάτων Πλοήγησης και είναι ένας πρόδρομος για το Galileo, το πλήρες παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα πλοήγησης υπό ανάπτυξη στην Ευρώπη.
 
Τα οφέλη που προσφέρει το EGNOS στο Galileo είναι τα εξής:
- Χάρη στο EGNOS, θα διευκολυνθεί η είσοδος των υπηρεσιών του Galileo καθώς αυξάνονται σημαντικά οι εφαρμογές δορυφορικής πλοήγησης και εξασφαλίζεται η απαραίτητη πιστοποίηση και έγκριση των διαδικασιών.
- Εξοικονόμηση λειτουργικού κόστους του μελλοντικού συστήματος Galileo. Η καθαρή παρούσα αξία των εσόδων που θα προέλθουν από το Galileo αυξάνεται κατά 166 εκ. €.
- Διείσδυση στις ευρωπαϊκές αγορές τη στιγμή που το αντίστοιχο αμερικανικό σύστημα (WAAS) είναι ήδη παρόν σε αρκετές αγορές.
 Η ενσωμάτωση του EGNOS στο Galileo δε δημιουργεί ιδιαίτερα προβλήματα. Σε θεσμικό επίπεδο, η ενσωμάτωση της διαχείρισης των προγραμμάτων EGNOS και Galileo είναι η καλύτερη λύση που εξασφαλίζει άριστη συμπληρωματικότητα. Έτσι, η κοινή επιχείρηση Galileo έχεις ως καθήκον μεταξύ άλλων:

- την επίβλεψη της λειτουργίας του EGNOS μετά την ολοκλήρωση της Σύνοψης Λειτουργικής Ετοιμότητας τον Ιούνιο του 2004
- την προκήρυξη προσκλήσεων για την υπογραφή σύμβασης παραχώρησης της λειτουργίας του EGNOS από τον Ιούνιο του 2004.
 Το σύστημα ξεκίνησε την αρχική λειτουργία του το 2005, παρουσιάζοντας εξαιρετικές αποδόσεις από άποψη ακρίβειας (καλύτερη από 2 μέτρα) και διαθεσιμότητας (πάνω από 99%) και προορίζεται να πιστοποιηθεί για χρήση στις εφαρμογές ασφάλειας της ζωής το 2008. Στις 28 Ιουλίου 2005, η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος ανήγγειλε ότι είχε υπογράψει μια σύμβαση με μια επιχείρηση, τον Ευρωπαϊκό Φορέα Παροχής Δορυφορικών Υπηρεσιών (European Satellite Services Provider), για να λειτουργεί το EGNOS. Από τον Ιούλιο του 2005 το EGNOS μεταδίδει ένα συνεχές σήμα, και μάλιστα στα τέλη του ίδιου μήνα το σύστημα χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση των ποδηλατιστών του γύρου της Γαλλίας (Tour de France).
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Παρεχόμενες Υπηρεσίες   


Υπηρεσία ασφάλειας της ζωής (Safety of Life Service-SoL)
 
Η υπηρεσία ασφάλειας ζωής βελτιώνει την απόδοση της ανοικτής υπηρεσίας μέσω της διάθεσης έγκαιρων προειδοποιήσεων στον χρήστη όταν αποτυγχάνει στην επίτευξη συγκεκριμένων περιθωρίων ακρίβειας και προβλέπεται ότι για αυτή την υπηρεσία θα παρέχεται εγγύηση από την μελλοντική εταιρεία λειτουργίας του Galileo καθώς η υπηρεσία θα είναι πιστοποιημένη και οι αποδόσεις της θα λαμβάνονται με χρήση πιστοποιημένων δεκτών διπλής συχνότητας. Για να επωφεληθεί από το υπάρχον επίπεδο ασφάλειας η SoL εφαρμόζεται σε ζώνες συχνοτήτων που είναι δεσμευμένες για Υπηρεσίες Αεροναυτικής Ραδιοπλοήγησης (Aeronautical Radio-Navigation Services), τις L1 και E5. Η υπηρεσία αυτή θα αυξήσει την ασφάλεια ειδικά όπου δεν υπάρχουν οι παραδοσιακές υπηρεσίες επίγειας υποδομής, η παγκόσμια αυτή αφανής υπηρεσία θα αυξήσει την αποτελεσματικότητα εταιρειών που λειτουργούν σε παγκόσμια βάση όπως αερογραμμές και υπερωκεάνιες ναυτικές εταιρείες. Η τοπική ευρωπαϊκή ενίσχυση του EGNOS από το GPS θα συγχωνευτεί βέλτιστα με την υπηρεσία ασφάλειας της ζωής του Galileo για να έχει ανεξάρτητες και συμπληρωματικές πληροφορίες ακεραιότητας για τους αστερισμούς του GPS και του GLONASS.
 Η SoL θα παράσχει επομένως μια σειρά από υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας µέσω διάφορων πρόσθετων σημάτων που μπορούν να κρυπτογραφούνται για να περιοριστεί η πρόσβαση µόνο στους χρήστες που πληρώνουν για αυτές. Αυτά τα πρόσθετα σήματα θα παρέχουν μεγάλη ακρίβεια, μεγάλη ακεραιότητα (ένα υψηλό επίπεδο συνοχής µε την ικανότητα αντίστασης σε ηθελημένες ή όχι παρεμβολές) και ένα χρονικό διάστημα ειδοποίησης, ώστε οι χρήστες να μπορούν να γνωρίζουν μέσα σε μερικά δευτερόλεπτα εάν η λαμβανόμενη πληροφορία εντοπισμού θέσης έχει υποστεί φθορά. Τέτοια πρόσθετη λειτουργικότητα θα μπορούσε να διευκολύνει μια σειρά εφαρμογών στις οποίες είναι κρίσιμη η ασφάλεια (π.χ. εναέριος έλεγχος κυκλοφορίας) ή που απαιτούν πολύ μεγάλη ακρίβεια και ακεραιότητα για εμπορικούς σκοπούς.

 
Υπηρεσία έρευνας και διάσωσης (Search and Rescue Service-SAR)
 Η στήριξη του Galileo στην υπηρεσία έρευνας και διάσωσης αντικατοπτρίζει την συμβολή της Ευρώπης στην διεθνή προσπάθεια της COSPAS-SARSAT πάνω σε ανθρωπιστικές δραστηριότητες έρευνας και διάσωσης. Το Galileo θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο σύστημα MEOSAR (Medium Earth Orbit Search and Rescue system). Οι δορυφόροι Galileo θα είναι σε θέση να λαμβάνουν σήματα από φάρους έκτακτης ανάγκης σε πλοία, αεροπλάνα ή άτομα και τελικά να τα επανεκπέμπουν σε διεθνή κέντρα διάσωσης. Από κει, ένα διασωστικό κέντρο μπορεί να γνωρίζει την ακριβή τοποθεσία ενός ατυχήματος. Τουλάχιστον ένας δορυφόρος Galileo θα είναι ορατός από οποιοδήποτε σημείο στη γη έτσι ώστε να είναι δυνατή η σήμανση συναγερμού κινδύνου σε πραγματικό χρόνο. Σε μερικές περιπτώσεις, θα μπορεί να αποστέλλεται στο φάρο ανατροφοδότηση, κάτι που είναι εφικτό μόνο από το Galileo.

 Συγκεκριμένα θα επιτρέψει τις εξής βελτιώσεις στο υπάρχον σύστημα, σε πραγματικό χρόνο λήψη μηνυμάτων κινδύνου από οπουδήποτε στη γη ενώ ο τωρινός μέσος χρόνος αναμονής είναι μία ώρα, ακριβή εντοπισμό των συναγερμών σε μερικά μέτρα έναντι της απόκλισης των 5χλμ. που προσδιορίζονται μέχρι τώρα, πολλαπλή δορυφορική ανίχνευση για την αντιμετώπιση εδαφικών εμποδίων σε δύσκολες συνθήκες, αυξημένη διαθεσιμότητα του διαστημικού τμήματος (30 δορυφόροι ΜΕΟ προστιθέμενοι στους τέσσερις LEO και τους τρεις γεωστατικούς δορυφόρους του υπάρχοντος συστήματος COSPAS-SARSAT. Το Galileo θα εισαγάγει νέες λειτουργίες SAR όπως η ζεύξη επιστροφής (return link) από τον χειριστή SAR στον φάρο έκτακτης ανάγκης, διευκολύνοντας έτσι τις επιχειρήσεις διάσωσης και βοηθώντας στη μείωση του ποσοστού των ψευδών συναγερμών

 Τα σήματα αυτής της υπηρεσίας θα ανιχνεύονται στη ζώνη συχνοτήτων 406.0-406.1MHz, γεγονός που τα καθιστά μέρος του Παγκόσμιου Συστήματος Ασφάλειας Ναυτικών Εκτάκτων Αναγκών (Global Maritime Distress Safety System)

 
Δημόσια ρυθμιζόμενη υπηρεσία (Public Regulated Service-PRS)
 Η υπηρεσία αυτή παρέχεται σε εξειδικευμένους χρήστες που απαιτούν υψηλή συνέχεια υπηρεσίας, με ελεγχόμενη πρόσβαση. Δύο σήματα πλοήγησης PRS με κρυπτογραφημένους κυκλικούς κωδικούς και δεδομένα θα είναι διαθέσιμα. Η PRS θα παρέχεται σε ορισμένες δεσμευμένες συχνότητες για: υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης (αστυνομία, πυροσβεστική, ακτοφυλακή, τελωνεία), προστασία των πολιτών, εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες, στις μεταφορές και στην ενέργεια. Πολιτικά ιδρύματα θα ελέγχουν την πρόσβαση στην PRS µέσω περίπλοκων τεχνικών ελέγχου πρόσβασης. Η πρόσβαση ανά περιοχή ή χρήστη θα ακολουθεί τους κανόνες της πολιτικής ασφάλειας που εφαρμόζονται στην Ευρώπη. Η PRS θα είναι λειτουργική όλες τις ώρες και σε όλες τις περιστάσεις, συμπεριλαμβανομένων των περιόδων κρίσεων. Βασικό στοιχείο της PRS είναι η ευρωστία του σήματος της που τη προστατεύει από τις παρεμβολές. Θα παρέχει δηλαδή ένα δυνατό σήμα, ανθεκτικό στις παρεμβολές και σε άλλες τυχαίες παρεμβάσεις, ή κακόβουλες δραστηριότητες, και το σήμα αυτό θα περιοριστεί στα κράτη µέλη και σε άλλα κράτη που εγκρίνονται από αυτά.Επομένως η κυβερνητική αυτή υπηρεσία είναι κρυπτογραφημένη, δεν επηρεάζεται από τα παράσιτα και τις παρεμβολές και προορίζεται όπως προαναφέρθηκε να χρησιμοποιηθεί κατά κύριο λόγο για τις ανάγκες των δημόσιων οργανισμών στους οποίους επιβάλλεται η κατοχύρωση απόλυτης προστασίας στους τομείς της πολιτικής προστασίας, της εθνικής ασφάλειας και του σεβασμού του δικαίου.

Η ESA έχει αρχίσει, μέσω προσεκτικών ανταγωνιστικών ενεργειών, μια σειρά τεχνολογικών δραστηριοτήτων ανάπτυξης για να εγγυηθεί τη διαθεσιμότητα του κρίσιμου επί του σκάφους εξοπλισμού για το Galileo στην Ευρώπη. Αυτός ο εξοπλισμός περιλαμβάνει εκτός από τα δύο δορυφορικά ρολόγια, το Πρότυπο Ρουβιδίου Ατομικής Συχνότητας (Rubidium Atomic Frequency Standard-RAFS) και το Παθητικό Μέιζερ Υδρογόνου (Passive Hydrogen Maser-PHM), τον Ενισχυτή Ισχύος Στερεάς Κατάστασης (Solid-State Power Amplifier- SSPA), τον Πολυπλέκτη Εξόδου (Output Multiplexer-OMUX) και την Κεραία Πλοήγησης .

Η δραστηριότητα ανάπτυξης ενός άκρως αποδοτικού γραμμικού ενισχυτή ισχύος στερεάς κατάστασης (SSPA) άρχισε από την ESA στα τέλη του 1999. Ο ενισχυτής ενσωματώνει ένα κύκλωμα προέμφασης για να ελαχιστοποιήσει τη φασματική μεγέθυνση λόγω της μη γραμμικότητας και αυτόνομα κυκλώματα αποζημίωσης για να ελαχιστοποιήσει την απόκλιση της καθυστέρησης και της ισχύος εξόδου πέρα από τη θερμοκρασιακή διακύμανση λειτουργίας. Ο ενισχυτής χρησιμοποιεί μια συμπαγή δομή με το τμήμα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος πάνω από το τμήμα RF. Προηγμένα GaAs MESFETs χρησιμοποιούνται για υψηλή παράδοση ισχύος και χαμηλή κατανάλωση ισχύος σε συνδυασμό με υψηλή αξιοπιστία. Συγκεκριμένα χαρακτηριστικά σχεδιασμού συμπεριλαμβάνονται προκειμένου να αποφευχθούν τα φαινόμενα εκφόρτισης.

[ Αρκετά  με τα τεχνικά ηλεκτρονικά γιατί  θα γράφω μέχρι το 2020 ]

Πλατφόρμα μεταφοράς Δορυφόρων 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Γενική εικόνα λειτουργίας 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Επίγειο τμήμα 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
IOV Galileo
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Κεραία sat  [ Έργο τέχνης ]
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Δορυφόροι του συστήματος GPS με χρονολογία εκτόξευσης , μέχρι σήμερα έχουν εκτοξευθεί 52 δορυφόροι  και σε λίγες ήμερες από σήμερα [ 20-10-2013] θα γίνουν 53 .
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]



BLOCK IIA   1989-1990
 [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

BLOCK IIR  1997- 2004
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

BLOCK IIRM        2009
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

BLOCK IIF           2010
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

BLOCK IIIA  2010-2013
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Boeing: Building A Better GPS
Ένα να βίντεο από την BOEING με το χώρο συναρμολογησης  που είναι 20 φορές ποιο καθαρός από το καλύτερο χειρουργείο . 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

LocheedMartin
GPS III - The Next Generation of GPS

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Γενικά με το GPS.
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Τμήμα αποστολής και λήψης δεδομένων στον δορυφόρο .

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

ΙΣΤΟΡΙΑ 
ΠΡΩΤΟ ΒΗΜΑ για την δημιουργία αυτού που γνωρίζουμε σήμερα σαν G.P.S.


Τα σημεία του ορίζοντα η ακόμη και τα αστέρια  χρησιμοποιουνταν για τον προσανατολισμο τον ανθρώπων, ένα στάσιμο αστέρι την νύχτα στον ουρανό  με γνωστή γεωγραφική θέση  ως προς το σημείο παρατήρησης  αποτελούσε σημείο αναφοράς  στο να μπορούν να βρουν την σωστή πορεία . 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Τον 17ο αιώνα το Ηνωμένο Βασίλειο  συνέταξε ένα συμβούλιο επιστημόνων  το οποίο θα επιβράβευε χρηματικά  οποίον εφευρε  κάποιο όργανο  που επέτρεπε το ακριβή προσδιορισμό θέσης .
1761 ΑΓΓΛΟΣ ωρολογοποιός John Harrison  μετά από Δωδεκαετή μελέτη δημιούργησε ένα όργανο που δεν είναι άλλο από το γνωστό μας χρονόμετρο ,τώρα σε συνδυασμό με τον εξάντα  γινόταν τότε ο υπολογισμός  θέσης στα πλοία τις τότε εποχής με σχετικά καλά αποτελέσματα .  
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
1957 τεχνητός  Δορυφόρος Σπούτνικ , όλος ο κόσμος άλλαξε  σε μια στιγμή , η αντικατασκοπεια σε όλο το φόρτε τις , Ινστιτούτο Τεχνολογίας Μασαχουσέτης , μετά από παρακολουθησεις τις τροχιάς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι όταν ο δορυφόρος ήταν  κοντά στο επίγειο το σήμα του αυξανόταν και όταν απομακρυνονταν αυτό έπεφτε σταδιακά ανάλογα την απόσταση  , αυτό ήταν,  η ιδέα ήταν πλέον στο τραπέζι .

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Το πρώτο σύστημα προσδιορισμου θέσης ήταν το Τransit System to 1960 για το US NAVY.
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Παράγοντες κακής λήψης σήματος -Σφάλματα 
 
Α. Επιβράδυνση σημάτων λόγο Τροπόσφαιρας / Ιονόσφαιρας 
Β. Ηλεκτρομαγνητικος θόρυβος από ανθρωπινή δραστηριοτητα 
Γ. Ηλιακή δραστηριοτητα 
Δ. Εδαφικό ανάγλυφο 
Ε. Ανακλάσεις σήματος
Ζ. Γραμμές μεταφοράς ενέργειας Υ.Υ/Τ 
Η. Επιλεκτική αλλοίωση σήματος . 

 
ΣΦΑΛΜΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ
Έχει παρατηρηθεί ότι σε περίπτωση που ο δέκτης/συσκευή  βρίσκεται σε περιοχή όπου απέναντι υπάρχουν επιφάνειες που μπορούν να προκαλέσουν ανάκλαση των εκπεμπόμενων σημάτων από κάποιο δορυφόρο τότε είναι πιθανό η συσκευή/δέκτης  να λαμβάνει το ίδιο ακριβώς σήμα από δύο διαφορετικές κατευθύνσεις δηλαδή το σήμα κατευθείαν από τον δορυφόρο και το ίδιο σήμα από κάποια επιφάνεια ανάκλασης (π.χ ψηλά κτίρια, πολυκατοικίες κλπ) με αποτέλεσμα κάποτε η συσκευή/δέκτης να "συγχύζεται" και να χρησιμοποιεί για τον υπολογισμό της θέσης αντί τον σωστό χρόνο του σήματος που εκπέμπεται κατευθείαν από τον δορυφόρο, τον λανθασμένο, μεγαλύτερο δηλαδή, χρόνο που χρειάστηκε το σήμα που προέρχεται από την ανάκλαση σε κάποια π.χ πολυκατοικία.

 
ΣΦΑΛΜΑ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΣΤΙΓΜΑΤΟΣ
Το προειδοποιητικό σήμα κακής "ποιότητας γεωμετρίας" παρουσιάζεται συνήθως στην οθόνη σε όλα τα μηνύματα στίγματος ορισμένων συσκευών, ΕΑΝ και όταν, είτε η ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ (Geometric Quality, G.Q) ή η ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΣΗΜΑΤΟΣ (Signal Quality ,SQ= δύναμη/ισχύς ή ένταση του σήματος) πέσει κάτω από τα π.χ τέσσερα (4) στα (9).

 Εάν η Ποιότητα Γεωμετρίας που είναι βασικά ένα μέτρο ή ένα τρόπος με τον οποίο μετρούμε την Γεωμετρική ποιότητα ενός στίγματος πέσει κάτω από το τέσσερα στα εννέα (4/9), τότε δεν πρέπει το στίγμα που μας δίδει η συσκευή να χρησιμοποιηθεί καθόλου ή να χρησιμοποιείται με προσοχή και αμφιβολία. (Είναι άχρηστο ή/και ανακριβές).

Η Γεωμετρική ποιότητα είναι συνήθως κακή όταν οι συγκεκριμένοι δορυφόροι είναι πολύ κοντά στον ορίζοντα ή όταν η γεωμετρία του σχήματος των συγκεκριμένων δορυφόρων είναι άσχημη (σχηματίζουν άσχημο σφαιρικό τρίγωνο, με πολύ οξείες γωνίες) με αποτέλεσμα οι υπολογισμοί εύρεσης στίγματος να είναι αμφιβόλου ακριβείας (αυξημένη πιθανότητα πολλαπλάσιου σφάλματος).
Σε ορισμένες συσκευές η ισχύς του σήματος από τον κάθε δορυφόρο παρουσιάζεται στην οθόνη σε μορφή ιστογράμματος με τον ιστό του σήματος κάθε δορυφόρου να αυξομειώνεται ανάλογα με την ισχύ με ένδειξη του αριθμού του κάθε δορυφόρου κάτω από τον συγκεκριμένο ιστό του σήματος.
Επίσης όσον αφορά τη γεωμετρία μεταξύ των δορυφόρων σε ορισμένες συσκευές παρουσιάζεται στην οθόνη σχήμα με δύο ομόκεντρους κύκλους όπου το κέντρο συμβολίζει το ΖΕΝΙΘ δηλαδή το σημείο στον ουρανό που βρίσκεται ακριβώς πάνω από το κεφάλι του χειριστή, ο μικρότερος κύκλος συμβολίζει ένα φανταστικό κύκλο που έχει 45 μοίρες από τον ορίζοντα και ο μεγαλύτερος κύκλος συμβολίζει τον ορίζοντα. Στο πάνω μέρος της οθόνης είναι ο Βορράς, στο κάτω ο Νότος, στα δεξιά της οθόνης όπως την βλέπουμε η Ανατολή και στα αριστερά η Δύση. Με το σχήμα αυτό στην οθόνη και τους αριθμούς του κάθε δορυφόρου (8 ή περισσότερους δορυφόρους πολλές φορές) στην κατάλληλη θέση μπορούμε να προσδιορίσουμε την κατά προσέγγιση θέση του κάθε δορυφόρου στον ουράνιο θόλο ή του κομματιού της Ουράνιας σφαίρας που εμείς βλέπουμε.

H "γραμμή θέσεως" όπως και στην Αστροναυτιλία, στην ακρίβεια δεν πρόκειται περί γραμμής αλλά περί μικρού τόξου κύκλου έτσι και στην περίπτωση του GPS υπάρχει μεν, αλλά πρόκειται περί "γραμμής" ή πιο σωστά για μικρό τόξο στην επιφάνεια σφαίρας όπου κάπου στην επιφάνεια της σφαίρας είναι η ακριβής θέση της συσκευής/δέκτη GPS ενώ στο κέντρο της σφαίρας βρίσκεται ο συγκεκριμένος δορυφόρος.

Στην τομή των τριών ή τεσσάρων σφαιρών που δημιουργούνται στο "μυαλό" του υπολογιστή της συσκευής μας βρίσκεται η ακριβής μας θέση η οποία και αυτόματα επανυπολογίζεται κάθε ένα δευτερόλεπτο.

Ένας δορυφόρος ακριβώς πάνω από το κεφάλι μας, δηλαδή στο ΖΕΝΙΘ του χρήστη της συσκευής είναι σε εξαιρετικά καλή θέση για τον υπολογισμό του υψομέτρου αλλά πολύ κακή θέση για τον καθορισμό Πλάτους-Μήκους.



Ηλεκτρομαγνητικος θόρυβος ατμόσφαιρας φυσικός η με τεχνητά μέσα  

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Γράφημα πλέγματος ολικής Περιεκτικοτητας Ηλεκτρονίων [Παράγοντες κακής λήψης ]
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Θερμικό Γράφημα ολικής περιεκτικοτητας ηλεκτρονίων 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Κάθετη Δομή ατμόσφαιρας 
 [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Κακή λήψη λόγο θέσης 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Δορυφόροι συστήματος GPS με την κωδική ονομασία του κάθε ενός .

 [Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Δορυφορικές Συχνότητες 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Περισσότεροι Δορυφόροι άρα καλύτερος προσδιορισμος θέσης ;
Και ΝΑΙ και ΟΧΙ
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Διάγραμμα Λειτουργίας Δορυφόρου GPS 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Η Μαγεία τον Μαθηματικών σε εφαρμογή στην ηλεκτρονική 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Έσω ηλεκτρονικό διάγραμμα  [  ένα έργο τέχνης αρκεί να μπορείς να το διαβάζεις ]
 P-Code  Γεννήτρια  κώδικα
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
C/A-Code Generation [Αυτό είναι το κύκλωμα που καθορίζει την ακρίβεια θέσης που θα έχουμε ]

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]
Το τμήμα μίξης [ Ο Κ. Μαμαλακης του δορυφόρου ] 
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Παράμετροι Σήματος GPS 

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Μαθηματικοί τύποι Σήματος GPS

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Τμήμα Κώδικα σήματος GPS



[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Το σήμα όπως ερχεται στο δέκτη με κρυπτογραφημενη την L2.
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]

Τύποι σήματος με την εκάστοτε ακρίβεια .

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτόν το σύνδεσμο.]



Έτσι για να έχετε μια ιδέα το τη υπάρχει μέσα σε ένα εκπεμπόμενο σήμα , υπάρχουν τουλάχιστον 4.000 μαθηματικοί τύποι για την δημιουργία εκπομπή και έλεγχο λειτουργίας του σήματος GPS .