satelliittipaikannusjärjestelmät

Satelliittipaikannusjärjestelmät (GNSS, Global Navigation Satellite Systems) ovat tilan ja ajan määrittämiseen tarkoitettuja järjestelmiä, jotka hyödyntävät maan kiertoradalla kiertäviä satelliitteja. Ne tarjoavat paikan, nopeuden ja ajallisen kohdan sekä mahdollistavat kellon synkronoinnin koko maailmassa. GNSS-järjestelmät voivat olla globaalisti kattavia tai alueellisesti rajattuja, ja niitä käytetään sekä päivittäin että ammattillisissa sovelluksissa.

Pääjärjestelmiin kuuluvat GPS (Yhdysvallat), GLONASS (Venäjä), Galileo (EU) ja BeiDou (Kiina). Lisänä on alueellisia järjestelmiä kuten QZSS Japanissa ja NavIC Intiassa. Usein nykyaikaiset vastaanottimet tukevat useamman konstellation signaaleja paremman kattavuuden ja tarkkuuden vuoksi.

Perusidea on, että satelliitit lähettävät aikaleimattuja signaaleja ja vastaanotin laskee matka-ajan perusteella etäisyyksiä. Neljän tai useamman satelliitin avulla voidaan ratkaista paikka sekä vastaanottimen kellon virhe. Signaalin kulkua häiritsevät ionosfäärin ja troposfäärin viiveet sekä moninkertaiset heijastumat, mikä voi heikentää tarkkuutta.

Tarkkuutta parannetaan korjauksilla: SBAS-augmentaatiot (esimerkiksi WAAS, EGNOS) sekä RTK- ja PPP-korjaukset voivat tuottaa metreistä senttimetreihin tai jopa millimetri-tason tarkkuuteen. Käyttökohteita ovat navigointi, kartoitus, maanmittaus, ilmailu, maatalous sekä älykkäät liikennejärjestelmät.

Kehityksen myötä GNSS on muuttunut yleisesti käytetyksi teknologiaksi: konstellaatioiden määrä on lisääntynyt, signaalit ovat monimutkaistuneet ja korjaukset ovat yleistyneet, mikä parantaa luotettavuutta ja tarkkuutta.