Co to jest GPS

Jaki rodzaj sygnału wykorzystuje system GPS?

Obecnie na orbicie okołoziemskiej znajduje się 27 satelitów globalnego systemu pozycjonowania (GPS). 24 z nich są aktywne, a pozostałe trzy stanowią rezerwę. Każdy satelita transmituje regularny sygnał GPS przenoszony za pomocą fal radiowych należących do części mikrofalowej spektrum elektromagnetycznego.

Każdy satelita systemu GPS nadaje w sposób ciągły komunikat nawigacyjny z prędkością 50 bitów na sekundę na częstotliwości nośnika mikrofalowego wynoszącej około 1600 MHz. Dla porównania radio FM nadaje na częstotliwości od 87,5 do 108,0 MHz, a sieci wi-fi działają na częstotliwości około 5000 MHz i 2400 MHz. Dokładniej, wszystkie satelity nadają na częstotliwości 1575,42 MHz (sygnał L1) oraz 1227,6 MHz (sygnał L2).

Sygnał GPS zawiera dokładny „czas tygodnia” ustalony według zegara atomowego umieszczonego na pokładzie satelity, numer tygodnia GPS oraz raport dotyczący stanu technicznego satelity umożliwiający anulowanie błędnych pomiarów. Każda transmisja trwa 30 sekund i przenosi 1500 bitów zakodowanych danych. Ta niewielka ilość danych jest kodowana za pomocą odmiennej dla każdego satelity pseudolosowej sekwencji o wysokiej częstotliwości (PRN). Odbiorniki GPS znają kody PRN dla poszczególnych satelitów, dzięki czemu mogą nie tylko rozszyfrowywać sygnał, ale także identyfikować poszczególne satelity.

Transmisje rozpoczynają się dokładnie o pełnych minutach oraz połowach minut wyznaczanych przez zegar atomowy satelity. Pierwsza część sygnału GPS przekazuje do odbiornika informację o relacji odczytu zegara satelity do czasu GPS. Druga partia danych zawiera dokładne informacje dotyczące orbity satelitarnej.