Satelliittinavigaatio

Satelliittinavigaatio on järjestelmä, jonka avulla vastaanotin maan pinnalla voi määrittää paikkansa ja kellonsa käyttämällä signaaleja kiertoradalla olevilta satelliiteilta. Vastaanotin laskee sijainnin ephemeris- ja almanakkatietojen sekä signaalien aikaleimojen perusteella. Signaalit kulkeutuvat ilmakehän läpi ja sisältävät tarvittavat tiedot sekä korjauksia, jotka parantavat tarkkuutta.

Hallitsevat GNSS-järjestelmät ovat GPS (Yhdysvallat), GLONASS (Venäjä), Galileo (EU) ja BeiDou (Kiina). Lisäksi on alueellisia järjestelmiä kuten QZSS (Japani) ja NAVIC/IRNSS Intiasta. Näitä voidaan käyttää yhdessä parhaan mahdollisen kattavuuden saamiseksi.

Toimintaperiaate perustuu useiden satelliittien signaalien vastaanottoon ja kolmiulotteisen sijainnin sekä ajan ratkaisemiseen. Vähintään neljä satelliittia tarvitaan paikan ja ajan ratkaisemiseksi; satelliitit lähettävät ephemeris- ja almanakkatietoja sekä tarkkaa kelloa. Ilmakehän vaikutukset sekä signaalin viiveitä pyritään korjaamaan augmentaatiojärjestelmillä.

Käyttökohteita ovat muun muassa älypuhelimet, ajoneuvojen navigointi, kartoitus, meren- ja ilmailu sekä maatalous. Typillinen kuluttajatarkkuus on noin 5–10 metriä; augmentaation avulla voidaan päästä parempiin tarkkuuksiin, ja RTK- tai PPP-tekniikat voivat tuottaa senttimetri- tai decimetritason tuloksia.

Rajoitteita ovat näköesteet, kaupunki- ja vuoristoympäristöt sekä ionosfäärin ja troposfäärin vaihtelut. Häirintä ja spoofing ovat turvallisuuskysymyksiä, joihin vastataan käyttämällä useampia signaalilähteitä ja turvasäätöjä.

---