Navigasjonssatellitter

Navigasjonssatellitter er den rombaserte delen av globale navigasjonssatellittsystemer (GNSS). De sender tidskritiske radiout signaler til jordens mottakere, slik at de kan bestemme posisjon, navigasjon og tid. Ved å måle avstandene til minst fire satellitter kan en mottaker beregne brukerens tredimensjonale posisjon og klokkeavvik.

De viktigste konstellasjonene er NAVSTAR GPS (USA), GLONASS (Russland), Galileo (EU) og BeiDou (Kina). Det finnes også regionale systemer som NavIC (IRNSS) i India og QZSS i Japan. Satellittene opererer hovedsakelig i mellomjordbanen (MEO) rundt jorden; enkelte systemer bruker geostasjonære eller andre baner for spesifikke formål og augmentasjon.

Signaler består av en Pseudo-Random-kode og en navigasjonsmelding som blant annet inneholder satellittens bane (ephemeris) og klokkeinformasjon. Mottakeren løser deretter for fire ukjente (x, y, z, tid) og bestemmer brukerens posisjon og tid. Satellittene har atomklokker, og kontrollsegmentet på jorden overvåker baner og klokker og publiserer korrigeringer.

Anvendelser omfatter transport, marine- og luftfart, landmåling og tidssynkronisering av infrastruktur og nettverk. Uten augmentasjoner er nominell nøyaktighet på åpne himmelhøyder ofte i størrelsesordenen fem til ti meter. Med augmentasjoner som SBAS (WAAS/EGNOS) og differensiell GNSS kan nøyaktigheten forbedres betydelig, og lokal RTK- eller kartleggingsmetoder kan oppnå centimeter- til decimeternivå i konkrete områder.

Historisk har utviklingen av GNSS-systemer vært samarbeid mellom nasjonale aktører; GPS ble operativt i 1995 og åpent for sivile bruk i 2000. Galileo ble kommersielt tilgjengelig i løpet av 2010-årene, og BeiDou, GLONASS og andre systemer utvidet dekning og funksjonalitet.