GNSSsignaalit

GNSS-signaalit ovat satelliittinavigointijärjestelmien (GNSS) lähettämiä radioaaltoja, joita käytetään paikan, nopeuden ja ajan määrittämiseen. Eri järjestelmät – GPS (Yhdysvallat), GLONASS (Venäjä), Galileo (EU), BeiDou (Kiina) sekä NavIC ja QZSS – muodostavat kattavan globaalin tai lähinnä alueellisen peitteen. GNSS-signaalit ovat keskeinen osa nykyaikaista liikkumista, tutkimusta ja teollisuutta.

Signaalit ovat monitasoisia ja niitä on useita eri taajuuksilla. Jokaisella konstellaatiossa on useita signaaleja, joilla on omat koodinsa ja modulaationsa. Civil-signalit ovat avoimia kaikille vastaanottimille; tietyt signaalit voivat olla salattuja sotilas- tai hallinnollisia käyttötarkoituksia varten. Signaali koostuu kantataajuudesta, koodista ja navigointiviestistä, joiden avulla vastaanotin laskee paikan ja synkronoi ajan.

Esimerkiksi GPS tarjoaa useita signaaleja, kuten L1 C/A sekä L2C/L5; Galileo käyttää signaaleja E1, E5 ja E6; GLONASSin signaaleja on useilla taajuuksilla FDMA-menetelmällä; BeiDou käyttää B1, B2 ja B3; NavIC kattaa Intian alueen, ja QZSS tukee erityisesti Japanin ja lähialueiden käyttöä. Näiden signaalien yhteensopivuus parantaa vastaanoton saatavuutta ja tarkkuutta.

Käyttö ja tarkkuus: GNSS mahdollistaa kuluttaja- ja teollisuuslaitteiden navigoinnin, kartoituksen sekä ajansynkronoinnin. Ilman lisäaugmentaatiota tarkkuus on tyypillisesti metreissä; SBAS-, RTK- ja PPP-tason augmentaatio voi tuottaa senttimetri- tai desimetritason tarkkuuksia tietyissä tilanteissa.

Rajoitukset ja turvallisuus: signaalin vastaanotto vaatii näköyhteyden taivaalle; rakennukset ja kaupunkiympäristöt voivat heikentää signaalia. Ionosfäärin ja troposfäärin viiveet sekä multipath-heijastukset voivat aiheuttaa virheitä. Jamming ja spoofing ovat turvallisuusriskejä; vastaanottimet voivat käyttää varotoimia ja turvaominaisuuksia signaalin väärentämisen ehkäisemiseksi.

Tulevaisuudessa GNSS-signaalien yhteentoimivuus, augmentaatiotekniikat sekä lisää satelliitteja parantavat saatavuutta ja tarkkuutta sekä vahvistavat signaalien kestävyyttä erilaisissa ympäristöissä.