GPSsüsteemid

GPS-süsteemid on globaalne satelliitnavigatsioonisüsteem, mis võimaldab määrata objekti positsiooni ja aega praktiliselt kõikjal Maa peal, tingimusel, et on nähtav piisavalt satelliite. Süsteemi toimimise aluseks on ajamärgiga signaalide edastamine satelliitidelt ning nende signaalide põhjal kasutaja positsioon ja kellaaeg arvutatakse vastuvõtjas.

Kosmosesegment koosneb satelliitidest, mis tiirlevad Maapinna ümber ja pidevalt ajamärgiga signaale edastavad. Kontrolsegment hõlmab maapõhiseid vastuvõttsüsteeme ja avastuskeskusi, mis jälgivad satelliitide koordinaate ja ajamärke ning hoiavad süsteemi korras. Kasutajasegment on lõppkasutaja vahendid, nagu käsiseadmed, nutitelefonid ja navigatsioonisüsteemid sõidukites lub annab kasutajale positsiooni ning ajamärkade täpsust.

Tööpõhimõte põhineb trilateratsioonil: vastuvõtja arvutab positsiooni, kasutades vähemalt nelja satelliidi signaale, mis annavad teada nende asukohad ja ajalised mõõtmed. Satelliitide ning süsteemi ajamärk on koordineeritud GPS-aega, mida hoiavad satelliitide atomikellad. Civil signaalid, näiteks L1 C/A, L2C ja L5, on avatud kõigile. Militaarne L2 P(Y) on krüpteeritud. Uuendused hõlmavad L1C, L2C ja L5 ning GPS-III platvormi parendusi.

Rakendused ulatuvad navigatsioonist transportis ja laevanduses kuni geodeetiani, kartograafia ja erakorralise abi teenusteni. Täpsus jääb tavakasutuses tavaliselt mõne meetrised, kuid asenduste ja dublamisettevõtetega (WAAS/EGNOS, RTK) võib jõuda sub-metri või sentimeeter-leveli. Piirangud hõlmavad varju ja fooride tõttu katvuse puudumist, ilmastikust ning võltsimisest tulenevat mõjutust ning signaalianalüüsi või häirimise riske. GPS-süsteemid on jätkuvalt arenduses, eesmärgiga suurendada täpsust, vastupidavust ja turvalisust.