| Apie | Žurnalas | Archyvas | Mokslo įdomybės | Paieška |

2000 m. Vasara
turinys

Mobilusis ryšys
· GPS navigacinė sistema be SA klaidinimo
· Žinutės
· Kosminis sinchronizavimas
· Kalbėti ar siųsti duomenis?
· Kosminio kelto lazeris matuos vėjo greitį atmosferoje

Sauga
· Įvadas į viešojo rakto kriptografiją
· Žinutės
· Internete nieko nepaslėpsi
· „Laptopai“ paslapčių nesaugo
· Nėra saugus ir palydovinis ryšys
· Ar jūsų telefonas neužkrėstas?
· Visiškai slaptai

Atminties įtaisai
· Kaip išvengti duomenų kamščių atmintinėse?

ALCATEL
· Hometop
· Linerunner

Optinis ryšys
· Ramano stiprintuvai
· Žinutės
· Nauji skaiduliniai optiniai stiprintuvai

Istorija
· Bipoliam tranzistoriui 50 metų

· Sumanios bendruomenės
· Žinutės

Internetas
· Žinutės

Elektronika
· Didėjantis integravimo laipsnis reikalauja naujų procesų ir naujų metodų
· Pono Gerojo Oksido beieškant

· Žinutės
· Puslaidininkinių prietaisų ir jų gamybos įrangos gamintojai bando susikalbėti tarpusavyje
· Deimantų reikšmė technologijoje auga
· Laikraščiams dar liko gyventi maždaug dvidešimt metų
· Kondensatoriai, skirti energijos kaupimui

GPS navigacinė sistema be SA klaidinimo

Rimantas Miškinis

   2000 m. gegužės 1 d. JAV prezidentas paskelbė įsaką, kuriame nurodė nutraukti GPS palydovais C/A kodu perduodamų signalų dirbtinį iškraipymą - SA (SA - Selective Availability) klaidinimą. Taip sutapo, kad lygiai prieš 35 metus - 1965 m. gegužės 2 d. pasinaudojus ryšių palydovu televizijos vaizdas buvo pirmą kartą perduotas per Atlanto vandenyną.

1 pav. Colorado Springs (JAV) GPS stebėjimo stotyje įrengto "Trimble SV6" imtuvo duomenys.

   Dirbtinio SA klaidinimo paskirtis - apriboti civilių GPS sistemos vartotojų galimybes taip, kad vietos nustatymo tikslumas būtų 100-150 metrų. Išjungus SA klaidinimą, civiliai vartotojai, kurie sudaro 90 procentų visų GPS vartotojų, gali nustatyti savo padėtį 10-20 metrų tikslumu. Teoriškai dabar civilinį kodą (C/A kodą) priimančių imtuvų galimybės yra tokios pat, kaip ir imtuvų, priimančių tikslųjį P kodą.

   GPS sistemos raidos doktrina, kurią 1996 m. patvirtino JAV prezidentas, numato 2006 metais visiškai nutraukti navigacinių signalų SA klaidinimą, o nuo 2000 metų SA klaidinimo nutraukimo klausimą prezidentas spręs kasmet. Vykdant prezidento įsaką š. m. gegužės 2 d. 4 val. UTC (UTC - Universal Time Coordinated) laiku SA klaidinimas buvo nutrauktas visoje GPS sistemoje. Stebėjimo stočių duomenimis, SA klaidinimo išjungimas visuose GPS palydovuose truko apie 2 minutes.

   SA išjungimas daro įtaką ir tiksliam laiko signalų priėmimui. Tai buvo stebėta Puslaidininkių fizikos instituto Laiko ir dažnio etalono laboratorijoje (LDEL) - buvo lyginami sekundiniai impulsai, priimami GPS imtuvu „Datum 9390“, su cezio atominio laikrodžio HP5071A atkurtais sekundiniais impulsais. Šiuos lyginimus LDEL atlieka nuolat pagal BIPM (BIPM - Tarptautinis matų ir saikų biuras Paryžiuje) nustatytą tvarkaraštį. Kiekvienas stebėjimo seansas trunka 780 sekundžių. 2 paveiksle pateikti kiekvienam seansui apskaičiuoti skirtumo tarp sekundinių impulsų vidutiniai kvadratiniai nukrypimai rodo, kad kai išjungiamas SA, priimamų laiko signalų sklaida sumažėja nuo 100 ns iki 10 ns.

2 pav. laiko intervalų Δt tarp sekundinių impulsų, generuojamų Cs atominiu laikrodžiu tCs ir priimamų GPS imtuvu tGPS, eksperimentiniai standartiniai nuokrypiai, apskaičiuoti kiekvienam stebėjimo seansui. SA išjungimas vyko tarp 23 ir 24 stebėjimo seansų.

   Visos JAV tarnybos, valdančios ir kontroliuojančios GPS sistemą, pažymi spartų GPS technologijų diegimą transporte, moksle ir įvairiose ekonomikos srityse. SA klaidos išjungimas yra impulsas tolesnei GPS plėtrai. Š.m. kovo 28 d. GPS tobulinimo klausimai buvo aptarti Fairfax (JAV) mieste vykusioje konferencijoje, kurią surengė CGSIC (Civil GPS Signal Interface Committee) komitetas, koordinuojantis GPS civilinį taikymą. GPS sistemos plėtra numato šiuos žingsnius:

  1. Papildyti perduodamą L2 nešliu signalą C/A kodu. Dėl to gyventojai galėtų patikimiau priimti C/A kodo signalus. Bet, įvertinant L1 ir L2 nešlių fazes, eliminuoti jonosferos įtaką ir pagerinti padėties nustatymo tikslumą.
  2. Įdiegti naujus civilinėms gelbėjimo tarnyboms („safety of life“) skirtus signalus, perduodamus L5 nešliu, kurio dažnis 1176,45 MHz. L5 nešliu perduodamas signalas užims 20 MHz dažnių juostą (L1 nešliu perduodamo signalo dažnių juosta - 2 MHz), kas įgalins pasiekti padėties nustatymo tikslumą beveik tokį pat, kaip ir priimant P(Y) kodo signalus.
  3. L1 ir L2 nešliais perduodamus signalus papildyti M kodo signalu, skirtu karinėms reikmėms.

3 pav. GPS signalų spektrų modernizavimas.

   Greta šių priemonių numatoma vidutiniškai 6 dB padidinti visų perduodamų signalų galią. Visišką GPS sistemos modernizavimą numatoma baigti 2030 metais.

   GPS sistemos modernizavimas yra tam tikras atsakas į Europos Bendrijos rengiamą projektą „Galileo“. „Galileo“ navigacinėje sistemoje numatoma panaudoti ne tik du kartus per parą aplink Žemę apskriejančius palydovus (analogai GPS palydovams), bet ir aštuonis geostacionarioje orbitoje esančius palydovus. Ne geostacionarioje orbitoje skriejančių „Galileo“ palydovų perduodamus signalus numatoma suderinti su GPS palydovų perduodamais signalais, taip integruojant abi sistemas į vieną galingą navigacinę sistemą. Be to, „Galileo“ sistema bus pritaikyta jau esamame GPS imtuvų parke.

Papildoma literatūra:
http://www.igeb.gov/sa/diagram.shtml
http://www.navcen.uscg.mil/cgsic
http://www.navcen.uscg.mil/cgsic/meetings/summaryrpts/35thmeeting/


El. p.: info@elektronika.lt