Satelliittipaikannusjärjestelmän tunnetaan myös lyhenteellä GNSS (varten sijaintikohdistuksen ja Navigation jonka Satellite System ) on joukko komponentteja, joka perustuu konstellaation ja keinotekoisia satelliitteja , joiden avulla voidaan saada aikaan käyttäjälle kannettavan vastaanottimen pieni koko sen 3D-asento 3D- nopeus ja aika. Tälle maantieteellisen paikannusjärjestelmän luokalle on ominaista metrinen tarkkuus, sen maailmanlaajuinen kattavuus ja päätelaitteiden kompaktuus, mutta myös herkkyys vastaanottavan päätelaitteen ja satelliittien välillä oleville esteille. Tietyt alueelliset tai maailmanlaajuiset lisäys- ja luotettavuusjärjestelmät, ilmaiset tai maksetut, tekevät järjestelmästä luotettavamman ja parantavat suorituskykyä ( DGPS , EGNOS , Assisted GPS (A-GNSS) jne. ).
Ensimmäinen satelliittipaikannusjärjestelmä kehitettiin Yhdysvaltojen kanssa TRANSIT sotilaskäyttöön vasta vuonna 1964 sen jälkeen kanssa Global Positioning System (GPS), joka aloitti toimintansa vuonna 1995, joka kiinnittää toimintaperiaatteet hyväksymien navigointijärjestelmien satelliittien kehitetty muiden maat. GPS-järjestelmä perustuu noin kolmenkymmenen satelliitin tähdistöön, jonka avulla missä tahansa maapallolla sijaitsevalla käyttäjällä voi aina olla vähintään neljä satelliittia kantaman ollessa kirkas ympäristö (" kirkas taivas "). Käyttäjän pääte laskee sijaintinsa kunkin satelliitin lähettämän signaalin avulla. Tässä vaiheessa tiedonsiirto on yksisuuntaista, ts. Signaaleja ei lähetetä päätelaitteelta satelliiteille, mikä tarkoittaa, että järjestelmä ei vastaanota mitään tietoja käyttäjältä. Siksi tämä on ainoa, joka tietää sen lasketun sijainnin.
Yhdysvaltojen jälkeen Neuvostoliitto kehitti GLONASSin, joka aloitti virkansa vuonna 1996 ja joka Neuvostoliiton hajoamiseen liittyvän pimennyksen jälkeen aloitti toimintansa uudelleen vuonna 2010. Euroopan unioni Galileo- järjestelmän ja Kiinan kanssa jossa Beidou -2 järjestelmä (kompassi) kehittävät omia, joka pitäisi olla täysin toiminnassa vuonna 2020. Japani ( QZSS ) ja Intian kanssa IRNSS on kehittää järjestelmä, jolla taataan vain kattavuus. alue, jolla Kiina on myös kanssa Beidousta -1.
Yhdysvaltojen puhtaasti sotilaallisen operaation jälkeen GPS-päätelaitteiden (ja yleisemmin GNSS: n) käyttö on yleistynyt ammattilaisten ja suuren yleisön tarpeisiin (navigointi - meri-, ilma-, maa-, topografia, geodeesia, maa- ja vesirakentaminen) , maatalous, aikasynkronointi jne. ) Päätelaitteet mahdollistavat usein useiden järjestelmien, erityisesti GLONASSin ja GPS: n, signaalien hyödyntämisen, mikä parantaa paikannustehoa satelliittien redundanssin ansiosta. Päätelaitteita, jotka ovat passiivisia järjestelmiä, voidaan täydentää radiolokointilähettimillä logistiikan seurantaan ( APRS ), pelastukseen ( SAR ), meriliikenteen valvontaan ( AIS ), merentutkimustutkimukseen, biologiaan ( radiotracking ) jne. Tämä päätelaitteen sijainnin edelleenlähetys tietoliikenteen avulla on yleisesti myös yleistetty älypuhelimille, jotka nykyään kaikki on varustettu GNSS-vastaanottimella ja joista useat sovellukset hyödyntävät käyttäjän asemaa. Tämä seurantatoiminto tai seuranta on usein virheellisesti annettu itse GNSS-järjestelmälle, kun sillä ei ole mitään tekemistä sen kanssa.
Satelliittipaikannusjärjestelmä tarjoaa kolmiulotteiset maantieteelliset koordinaatit ( pituusaste , leveysaste , ellipsoidinen korkeus), liikkumisnopeuden ja päivämäärän / kellonajan käyttäjälle vastaanottimessa . Nämä tiedot lasketaan etäisyyden mittauksista tietyllä hetkellä käyttäjän vastaanottimen ja useiden keinotekoisten satelliittien välillä, joiden sijainnit avaruudessa tunnetaan tarkasti. Yhdistämällä vähintään neljän satelliitin etäisyyden samanaikainen mittaus, vastaanotin pystyy monilajittelulla tarjoamaan sijainnin ja korkeuden metrin tarkkuudella, nopeuden muutaman cm / s tarkkuudella ja ajan atomien tarkkuudella. Tarkkuus riippuu monista tekijöistä, mukaan lukien vastaanottimen laatu, laskentamenetelmä ja ympäröivä ympäristö. Sijainnin suhteen se voi pudota muutamaan millimetriin kaksitaajuuksisella geodeettisella vastaanottimella käyttämällä signaalien vaihetta useisiin kymmeniin tai jopa satoihin metreihin matalan luokan vastaanottimelle tiheässä kaupunkiympäristössä. Vastaanotin voi olla maassa tai aluksella sijoitettuna liikkuvaan ajoneuvoon : auto , alus , lentokone .
Kielen väärinkäytön vuoksi siihen viitataan usein GPS: ssä, kun taas useimmat modernit puhelimet aloittavat itse asiassa GNSS-tyyppiset sirut, jotka kykenevät käyttämään useita tähdistöjä samanaikaisesti.
Vastaanottimen ja satelliitin välisen etäisyyden mittaamiseksi on tiedettävä satelliitin tarkka liikerata. Tämä rekonstruoidaan kahdentyyppisistä viesteistä, jotka satelliitti lähettää vastaanottimelle:
Tietäen satelliitin seuraaman liikeradan, vastaanottimen on sijainnin laskemiseksi käytettävä teoreettisesti samaa aikaa kuin satelliitti. Kun otetaan huomioon signaalin kulkunopeus ( 300 000 km / s ), 10 millisekunnin desynkronointi satelliittikellon ja vastaanottimen välillä synnyttää 3000 km: n sijaintilaskennan virheen . Satelliittiajan tarkkuus ja vakaus taataan useiden atomikellojen kantamisella, jotka tarjoavat ajan, joka kulkeutuu vain muutamalla nanosekunnilla päivässä. Vastaanotinta ei sitä vastoin voida varustaa niin tarkalla kellolla kustannusten ja tilan vuoksi. Ajan tarjoaa kideoskillaattori, jonka keskimääräinen päivittäinen ajautuminen on 10 millisekuntia. Sijaintia laskettaessa vastaanottimen ja satelliittien ajan välinen siirtymä käsitellään tuntemattomana ja lasketaan yhdessä vastaanottimen koordinaattien kanssa.
Vastaanotin laskee sijaintinsa, nopeutensa ja ajansa etäisyyden, jonka satelliitti sijaitsee efemeriditiedoista, sen sisäisen kellon perusteella. Mutta tässä laskelmassa on virheitä (puhumme pseudoetäisyydestä), mikä johtuu pääasiassa kellojen desynkronoinnista, mutta myös siitä, että erilaiset fyysiset ilmiöt häiritsevät signaalin etenemistä, joista tärkeimmät on lueteltu alla:
Kolmiomenetelmän menetelmä teoreettisesti on mahdollista laskea sijainnin, nopeuden ja ajan käyttämällä signaalia kolmesta satelliitista: etäisyys, jolla satelliitti sijaitsee asemissa käyttäjä pinnalla pallo, jonka keskipiste on satelliitin. Kolmen pallon leikkaus mahdollistaa yhden pisteen tunnistamisen avaruudessa. Vähintään neljäs satelliitti vaaditaan kuitenkin, jotta kellojen siirtymä voidaan määrittää ja vähentää signaalin muihin häiriölähteisiin liittyviä epävarmuustekijöitä, tätä kutsutaan monilaajennukseksi. Todellisuudessa vastaanotin käyttää satelliittien enimmäismäärää, josta se vastaanottaa signaalin oikein, ja laskee ratkaisun, joka näyttää sille "optimaaliselta", toisin sanoen todennäköisimmältä kullekin pseudoetäisyydelle arvioitujen virheiden mukaan.
Tarkkuuden suorituskyvyn parantamiseksi ja tiettyyn riskitekijään ( eheyden käsite ) liittyvän vähimmäissuorituskyvyn takaamiseksi satelliitteja tai maanpäällisiä korjausmajakkoja, joita kutsutaan lisäysjärjestelmiksi, voidaan lähettää lisää signaaleja.
Tarkkaan ottaen, GNSS-vastaanottimen, jonka ainoa tehtävä on laskea sijainti ja nopeus, on usein yhdessä muiden komponenttien (tietokone, näyttö, jne.), Joka antaa käyttäjälle navigointitoimintoja, esimerkiksi määrittämiseksi reitti seurata matkan tunnettujen koordinaattien piste tai optimaalisen tienreitin laskeminen päästäksesi pisteestä A pisteeseen B toimittamalla tarvittavat ohjeet kuljettajalle kussakin strategisessa paikassa. Vastaanotin voidaan (pääasiassa lennonvarmistuksessa) liittää myös muihin navigointivälineisiin: inertiayksikköön, muihin sisäisiin antureihin ( kompassi , kierroslukumittari , muut radionavigointijärjestelmät jne.) Parantaakseen sen suorituskykyä ja lopullisen sijainnin saatavuutta .
Laivastoseurannan tapauksessa vastaanotin voidaan kytkeä myös tietoliikennevälineeseen: matkapuhelin- tai satelliittipuhelin, UHF- tai VHF- linkki , joka lähettää matkapuhelimen sijainnin automaattisesti uudelleen keskukseen. Tämä keskus voi sitten hallita, hallita tai seurata matkapuhelinten liikettä.
Lopuksi, matkaviestinnän, toisin sanoen älypuhelinten maantieteellisen sijainnin, yhteydessä sovelluksia, jotka käyttävät satelliittipaikannusta, on ehdottomasti lukemattomia, ja niille kaikille on tunnusomaista paikannuksen kytkentä solukkoviestintään, toisin sanoen yleisesti palautteella sijainneista sovelluspalvelimille.
Satelliittijärjestelmiä edelsi maanpäälliset radionavigointijärjestelmät, kuten DECCA , LORAN ( LOng RAnge Navigation ) ja Omega , jotka käyttivät maanpäällisiä lähettimiä eikä satelliitteja. Jotkut näistä järjestelmistä ovat edelleen toiminnassa, erityisesti ilmailuteollisuudessa, niiden luotettavuuden ja paikallisen tarkkuuden vuoksi, kuten VOR ( VHF Omnidirectional Range ), DME , TACAN ( TACtical Air Navigation ), ILS tai ADF . Kaikki nämä järjestelmät perustuvat maasemaverkkoon, joka lähettää radiosignaalia. Analysoimalla useiden lähetysasemien signaalia radionavigointijärjestelmä määrittää sijainnin. Näillä järjestelmillä on seuraavat haitat:
Avaruusajan alku on pelinvaihtaja. Yhdysvallat kehittää Transitin , ensimmäisen satelliittipaikannusjärjestelmän. Se kehitettiin Yhdysvaltain laivaston laboratorion Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins vuonna 1958 . Se aloitti toimintansa vuonna 1964 . Transit-järjestelmä perustuu napa-kiertoradalla kiertävien pienten satelliittien (noin viisikymmentä kiloa) lähettämien ja painovoimagradientilla vakautettujen radiosignaalien Doppler-vaikutuksen hyödyntämiseen . Transit satelliittiryhmää on neljän satelliitin toiminta- kokoonpano. Kun yksi satelliiteista oli näkyvissä, yleensä noin tunnin odotuksen jälkeen, Transit-vastaanotin pystyi laskemaan sijainnin viidentoista minuutin sisällä noin 200 metrin tarkkuudella. Järjestelmä kehitettiin alun perin saada tarkkaa hyökkäyksen Polaris ohjuksia aluksella ydinsukellusveneiden käynnistävän amerikkalaisten ohjuksia . Vuodesta 1967 lähtien sen käyttö levisi laajalle yhdysvaltalaisille ja ulkomaisille siviilialuksille, ja noin sata tuhatta Transit-vastaanotinta oli toiminnassa 1990-luvun alussa.
1970-luvun alussa Yhdysvallat päätti suunnitella tarkemman järjestelmän sotilaallisten tarpeidensa täyttämiseksi. GPS- järjestelmän käsitteet määriteltiin vuosina 1973–1978. Ensimmäinen toimintavaihe saavutettiin sen jälkeen, kun oli käynnistetty yksitoista ns. I lohkoa , joiden elinikä oli 4,5 vuotta ja joka kului vuosina 1978–1985. Vuonna 1983 USA hallitus päätti, että GPS-järjestelmä olisi avoin siviileille heti, kun se aloitti toimintansa. Vuosien 1989 ja 1997 välillä käynnistettiin 28 muuta satelliittia, joiden käyttöikä on pidennetty versiossa II (7,5 vuotta) ja II r (10 vuotta). Järjestelmän ilmoitetaan olevan toiminnassa vuonnaHelmikuu 1994. Signaali hajotetaan sitten tarkoituksella siviilikäyttöön (100 metrin tarkkuus 10 metrin sijasta), mutta vuonna 2000 Yhdysvaltain hallitus päätti lopettaa tämän heikkenemisen. Tämä mahdollisti tien navigoinnin.
Nykyiset järjestelmät ovat suorempia käyttäjälle: satelliitti lähettää signaalin, joka sisältää sijaintinsa ja tarkan lähetyshetken. Tämä viesti on päällä koodi, joka sisältää aikaviitteen. Signaalien synkronointi saadaan atomikelloilla jokaisessa satelliitissa.
Vastaanotin vertaa saapumisaikaa omaan kelloonsa ilmoitettuun lähetysaikaan ja mittaa siten etäisyyttä satelliitista. Nämä mittaukset toistetaan kaikilla näkyvillä satelliiteilla, ja niiden avulla sijainti voidaan laskea jatkuvasti.
Jokainen etäisyyden mittaus, riippumatta käytetystä järjestelmästä (matala tai geostationaarinen tähtikuvio tai paikallinen majakka), sijoittaa vastaanottimen palloon, joka on keskitetty lähettimeen. Käyttämällä vähintään kolmea emitteriä, näillä palloilla on yksi leikkauspiste. Tämä yksinkertainen periaate on kuitenkin monimutkainen:
Siksi vastaanotin integroi nämä erilaiset virheet käyttämällä korjauksia ja mittauksia eri satelliiteista tai majakoista, sitten integrointi- ja suodatustekniikoita, kuten Kalman-suodattimet , saadakseen myös todennäköisimmän pisteen ja sen arvioidun tarkkuuden, nopeuden. Kuin universaalin ajan.
Absoluuttista pisteturvallisuutta vaativissa sovelluksissa (sokea lasku, törmäyksen esto jne.) Navigointisignaaleja täydennetään ns. "Eheys" -signaalilla, jonka avulla kaikki mittaukset voidaan poistaa lähettimestä väliaikaisessa vikassa tai laajennettuna. Tämän eheyssignaalin tarjoaa nykyisen GNSS: n tapauksessa lisäysjärjestelmä, joka seuraa satelliittien terveyttä reaaliajassa, kuten erityisesti siviili-ilmailua varten kehitetty eurooppalainen EGNOS-satelliittijärjestelmä, joka voi tietyissä olosuhteissa palveluja myös meri- tai maaliikenteessä.
Satelliittinavigointijärjestelmät kehitettiin ensin sotilaallisiin tarpeisiin. Ne mahdollistavat vertaansa vailla olevan tarkkuuden ohjusten kohdentamiseen, parantavat niiden tehokkuutta ja vähentävät vakuusvaurioiden riskiä. Nämä järjestelmät antavat myös maavoimille mahdollisuuden sijoittaa itsensä tarkasti, mikä vähentää taktista epävarmuutta, ja laivastot ja ilmavoimat liikkuvat tarkasti riippumatta maatuesta.
Siten navigointisatelliitit toimivat sotilaallisen voiman kerrannaisina, ja korkean tason konflikteissa vähentävät siviiliuhrien vaikutusta. Jokainen kansa, jolla on sotilaallisia tavoitteita, haluaa siis varustaa itsensä näillä järjestelmillä. USA oli ensimmäinen GPS: n kanssa, mutta Neuvostoliitto seurasi GLONASSia ja nyt Eurooppa ja Kiina ovat myös saamassa oman GNSS-palvelun, joka pystyy toimimaan täysin riippumatta Yhdysvaltain GPS: stä, ja että kaikki nämä järjestelmät ovat edelleen yhteentoimivia siviilisovelluksissa rauhan aikana.
Mahdollisuus jakaa radionavigointisignaaleja sisältää myös mahdollisuuden kieltää niiden käyttö tietyillä alueilla ilman salauksenavainta. Siviilien GPS-signaali toimitettiin vuoteen 1990 saakka tarkkuudella satunnaisesti levitetyllä koodilla sen sotilaallisen käytön välttämiseksi (" valikoiva saatavuus "), mikä pienensi tarkkuuden 100 metriin nykyisen 10 metrin sijasta .
Tällä hetkellä , GNSS-markkinoita hallitsevat suurelta osin siviilisovellukset, lähinnä kuluttajasovellukset (älypuhelimet ja tabletit, ja myöhemmin liitetyt esineet yleensä) ja tieliikenne, joille jaetaan enemmän kuin 90% markkinoista. Maatalous ja geomatiikka jakavat puolet jäljellä olevasta segmentistä, ennen droneja ja merenkulkua.
Järjestelmille on ominaista niiden suorituskyky haluttuihin sovelluksiin, pääasiassa:
Sijainnin tarkkuus riippuu vastaanotettujen satelliittien lukumäärästä ja integraatioajasta sekä mittausten geometriasta. Yksinkertaisimmat vastaanottimet mahdollistavat matkapuhelimen löytämisen muutamassa sekunnissa yli 100 metrin tarkkuudella. Hienostuneet vastaanottimet, kuten siviili- ja sotilaslentokoneissa olevat koneet, mahdollistavat tarkkuuden, joka on alle desametrin tai jopa metrin. Kiinteä vastaanotin maassa mahdollistaa usean minuutin integroinnin jälkeen pisteiden sijainnin tuntemisen senttimetrin tarkkuudella.
Asema lasketaan suhteessa maailman geodeettinen järjestelmä vuonna 1984 ( WGS 84 ), mutta kartta viitteet perustuvat usein vanhemmat geodeettisen järjestelmät ( WGS 72 tai aikaisemmin). Näiden paikallisten kartoitusjärjestelmien ja vertailujärjestelmän (jopa 500 m joillakin merisaarilla) välinen ero voi johtaa paikannusvirheeseen, joka on suurempi kuin järjestelmän epätarkkuus. Nämä korjaukset on sen vuoksi tehtävä.
Integrity on Kansainvälisen siviili-ilmailujärjestön (ICAO) virallinen termi tarjotun pisteen luotettavuudesta: Esimerkiksi offshore-navigoinnissa käytetty sijainti voi toisinaan olla virheellinen (heikko eheys) ilman vakavia seurauksia., Jos matkapuhelimella on itsenäinen sokeassa laskeutumisessa käytetyn aseman on päinvastoin oltava ehdottoman eheä.
Satelliittipaikannusjärjestelmällä voi olla maailmanlaajuinen tai alueellinen kattavuus, se voi olla poissa käytöstä enemmän tai vähemmän pitkiä aikoja, satelliittien puute (esim. GLONASS). Yhdistettyjen järjestelmien, kuten GNSS-1 ja GNSS-2, tavoitteena on poistaa kunkin yksittäisen järjestelmän puutteet ns. "Lisäys" -yhdistelmillä ja täydennyksillä.
Globaalilla kattavuudella varustetut satelliittipaikannusjärjestelmät ovat:
Alueellisen kattavuuden paikannusjärjestelmät:
| Ominaisuus | GPS | GLONASS | Galileo | Beidou / Kompassi |
|---|---|---|---|---|
| Avaruusosa | ||||
| Korkeus | 20 200 km | 19100 km | 23222 km | 21528 km |
| Kaltevuus | 55 ° | 64,8 ° | 56 ° | 55 ° |
| Kiertorata | 11 t 58 | 11 t 15 | 14 t 7 | 12 t 53 |
| Kiertoradatasojen määrä | 6 | 3 | 3 | 3 |
| Operatiivisten satelliittien lukumäärä (kohteessa) | 31 (31) | 24 (24) | 22 (24) | 20 (27 + 5) |
GPS- järjestelmä , joka kehitettiin vuodesta 1978 (ensimmäisen satelliitin käyttöönottovuosi) ja tuli vapaasti saataville vuonna 1994 (pääsyä ei enää varattu Yhdysvaltain armeijalle ) ja täysin toimintakykyinen vuonna 1995 (24 satelliitin tähdistöllä). Sitten se oli vuoden ajan ainoa täysin tehokas ja toimiva satelliittipaikannusjärjestelmä.
Vuotta myöhemmin (1996) myös venäläinen GLONASS-järjestelmä alkaa toimia täysin. Vuosien 1999 ja 2010 välillä (GLONASSin vanhentumisen vuoksi) GPS- järjestelmästä oli kuitenkin jälleen tullut ainoa täysin toimiva maailmanlaajuinen satelliittinavigointijärjestelmä. Vuonna 2015 se koostui 31 satelliitista (24 alun perin) väliradalla ( MEO ) kuudella kiertoradatasolla. Tarkka satelliittien lukumäärä vaihtelee niiden elinkaaren lopussa vaihdettavien satelliittien mukaan.
Entisen Neuvostoliiton, nykyisen Venäjän (venäjäksi Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema ) GLONASS- järjestelmä oli myös toiminnallinen tähdistö, joka ilmestyi vuonna 1995 ja aloitti toimintansa vuonna 1996, mutta Neuvostoliiton hajotessa se ei enää ollut ylläpitää aiheuttaen laitteistovikoja vuonna 1997 (kaksi vuotta sen käynnistämisen jälkeen), pahenemista vuosien 1997 ja 2000 välillä ja muodostamalla reikiä kansiin, mikä tekee paikannusjärjestelmästä vanhentuneen ja toimimattoman. Vuosien 2000 ja 2010 välillä saatavuus oli siis osittaista. Vuonna 2005 Venäjän federaatio sitoutui kuitenkin palauttamaan sen ennen vuotta 2010 Intian yhteistyöllä tässä projektissa. Vuosien 2008 ja 2010 välillä käynnistettiin uusia satelliitteja, mikä teki niistä asteittain toimivan. Vuodesta 2010 lähtien se on vihdoin otettu toimintakuntoon ja vuodesta 2011 lähtien sen tarkkuus on parantunut, mikä tekee siitä täysin tehokkaan. Välillälokakuu ja joulukuu 2011, ensimmäistä kertaa GLONASS-tähdistö kattaa 100% planeetan pinnasta. IPhone 4S ja Samsung Wave III tuli vuonna 2011 ensimmäinen kuluttaja älypuhelimet (ulkopuolella Venäjän markkinat) natiivisti vastaanottaa GLONASS-signaaleja ja käyttää niitä arvioida paikannus.
Euroopan unioni allekirjoitti Euroopan avaruusjärjestön kanssa vuonna 2004Maaliskuu 2002sopimus maailmanlaajuisen Galileo- järjestelmän kehittämisestä . Kustannusten arvioidaan olevan noin 3 miljardia euroa. Lopullinen tähdistö koostuu 24 satelliitista, joiden pitäisi olla toiminnassa vuonna 2017, sekä kuudesta varasatelliitista. Ensimmäinen kokeellinen satelliitti laukaistiin28. joulukuuta 2005. Toinen validointisatelliitti käynnistettiin vuonna 2008. The11. syyskuuta 2015, kymmenen satelliittia oli jo kiertoradalla, ja niitä oli vielä kahdeksan vuoden 2016 lopussa. Ensimmäiset palvelut ovat toiminnassa vuodesta 15. joulukuuta 2016.
Galileon navigointisignaalit ovat yhteensopivia GPS: n signaalien kanssa, jolloin vastaanottimet voivat yhdistää ne pisteiden tarkkuuden ja pisteiden oikeellisuuden parantamiseksi.
Kiina alkoi muuttaa alueellista järjestelmää Beidou järjestelmän kokonaistehon. Kiinan virallinen uutistoimisto Xinhua News Agency kutsuu tätä ohjelmaa nimellä " Kompassi " .
Kompassi-järjestelmän on sisällettävä kolmekymmentä satelliittiä MEO- kiertoradalla ja viisi geostationaarista. Tämän ilmoituksen mukana on kutsu muille yhteistyöhaluisille maille, kun taas Kiina on mukana myös Galileo-ohjelmassa.
Irnss ( IRNSS ) on autonominen alueellinen navigointijärjestelmä projekti rakennettu ja valvoo Intian hallitus. Sen on sallittava 20 metrin absoluuttinen tarkkuus Intian yli ja se ulottuu 1500–2000 km: iin sen läheisyydessä. Tavoitteena on, että järjestelmä on kokonaan Intian hallinnassa, ja Intia kehittää avaruusosaa, maasegmenttiä ja vastaanottimia.
Intian hallitus hyväksyi projektin vuonna Toukokuu 2006, jonka kehitystavoitteena on 6–7 vuotta.
Japani on kehittänyt QZSS- järjestelmän ( Quasi-Zenith Satellite System ) ensimmäistä laukaisua varten vuonna 2008. Se koostuu kolmesta geostationaarisesta satelliitista, jotka mahdollistavat ajansiirron ja GPS: n lisääntymisen. Se kattaa Japanin ja sen alueen
Ranskan Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS) -järjestelmää voidaan pitää GNSS: n käänteisenä: maadoitusmajakoista se antaa mahdollisuuden määrittää satelliitin sijainti tarkasti. Sitä käytetään esimerkiksi havainnointisatelliiteissa
Argos ja Cospas-Sarsat järjestelmät eivät tarkkaan ottaen navigointijärjestelmien mutta kauko paikannusjärjestelmät: mobiili sisältää vain yhden lähettimen ja asema tunnetaan järjestelmän tietokone keskus. Vaikka keskinkertainen tarkkuus (1 ja 2 km: n ), niitä käytetään lento- ja meriliikenteen turvallisuus tai varten seuranta radiolla eläinten ansiosta yksinkertaisuus aluksella majakat. Ne toimivat, kuten TRANSIT , mittaamalla Doppler-vaikutusta.
Olemassa olevia satelliittijärjestelmiä (GPS ja GLONASS) voidaan täydentää niin sanotuilla "lisäys" - tai " päällekkäisillä " järjestelmillä, jotka toimittavat korjauksia reaaliajassa tarkkuuden lisäämiseksi sekä tietojen, jotka takaavat näiden korjausten eheyden. Näiden järjestelmien periaate on, että yksi tai useampi maa-asema mittaa virhettä jatkuvasti ja lähettää korjaussignaalin käyttäjille.
Vastaanottimeen suoritettavista korjauksista riippuen on monia erilaisia järjestelmiä. Jotkut järjestelmät välittävät tietoa virhelähteistä (kellopoikkeamat, efemeridit, ionosfäärin viiveet), toiset antavat havaitun kokonaispoikkeaman (ero), toiset lisää tietoja itse ajoneuvosta (nopeus, korkeus ...).
Nämä lisäysjärjestelmät luokitellaan yleensä kolmeen luokkaan sen mukaan, miten korjaus lasketaan ja lähetetään:
Nämä järjestelmät mahdollistavat tarkkuuden senttimetriin asti. Lennonvarmistuksen osalta ICAO edellyttää, että satelliittinavigointijärjestelmien eheyttä seurataan ja että aluksella annetaan hälytys tarvittavan eheyden menetyksen yhteydessä (mikä riippuu lennon vaiheesta).
ICAO määrittelee satelliittipaikannusjärjestelmät, jotka pystyvät tarjoamaan tarkkuuden ja eheyden siviili-ilmailunavigointivaatimusten mukaisesti :
GNSS-1 on ensimmäisen sukupolven satelliittipaikannusjärjestelmän, jossa käytetään GPS ja GLONASS, satelliitti-apulaitejärjestelmiä (SBAS) tai maahan (GBAS). Yhdysvalloissa satelliittikomplementti on WAAS, Euroopassa se on EGNOS ja Japanissa MSAS. Maanpäälliset täydentävät järjestelmät (GBAS) ovat yleensä paikallisia, kuten Local Area Augmentation System (LAAS). GNSS1: n suorituskyky on yhteensopiva reitin navigoinnin (ilmakäytävien ja erotuksen seuranta) ja mahdollisesti lähestymisen kanssa, jos LAAS-järjestelmä on käytettävissä.
GNSS-2 on toisen sukupolven järjestelmät, jotka pystyvät tarjoamaan kaikki julkisiin laitoksiin, kuten pisimmällä esimerkki on Galileon eurooppalainen. Nämä järjestelmät tarjoavat samanaikaisesti siviililiikenteelle tarvittavan tarkkuuden ja eheyden lennon kaikissa vaiheissa. Kehittyvässä GPS-järjestelmässä on oltava myös L5-eheyskantaja, mikä nostaa sen GNSS2-tasolle.
Satelliittipaikannusjärjestelmissä on monia siviilikäyttöjä:
Vuonna 2014 toimivien GPS-päätelaitteiden lukumääräksi arvioidaan 3,5 miljardia. Suurin osa näistä on matkapuhelimet, jotka on varustettu elektronisilla komponenteilla navigointisatelliittien signaalin käsittelemiseksi. Vuoden 2015 alussa tehtyjen ennusteiden mukaan tämän määrän pitäisi kasvaa seitsemään miljardiin vuonna 2019 ja yhdeksään miljardiin vuonna 2023. Laitteiden osuus vuonna 2014 oli 1,4 päätelaitetta per henkilö Pohjois-Amerikassa (2,5 vuonna 2023), 1, 1 Euroopassa (2,1 vuonna 2023), 0,8 Venäjällä (2,3 vuonna 2023), 0,5 Etelä-Amerikassa (1,1 vuonna 2023), 0,4 Aasiassa (1 vuonna 2023) ja 0,2 Afrikassa (0,8 vuonna 2023). Suurin osa päätelaitteista pystyy nyt käyttämään useiden paikannusjärjestelmien satelliittien signaaleja: 23% voi käyttää GPS- ja GLONASS-signaaleja, 8% GPS-, GALILEO- ja GLONASS-signaaleja ja 21% neljän paikannusjärjestelmän signaaleja. maailmanlaajuinen kattavuus (GPS, GALILEO, BEIDOU ja GLONASS).
Satelliittipaikannusjärjestelmillä on useita taloudellisia vaikutuksia:
Tämän tavoitteen saavuttamiseksi valtiot pyrkivät riippumattomuuteen Yhdysvaltain GPS: stä kehittääkseen kotimaisia siviili- tai sotilasohjelmia. Satelliittinavigointijärjestelmän kehittäminen on myös osa arvostusta uusille avaruusmaille (Kiina ja Intia). Samalla tavalla Euroopan komissio on tukenut kansallisen siviili-ilmailukoulun ja ilmailun ja avaruuden korkeakoulun GNSS-päällikön perustamista .
Maantieteellisen sijainnin omaavien henkilöiden tai ajoneuvojen, liitettyjen laitteiden ( erityisesti älypuhelimet ja tabletit) tai yksityishenkilöiden tekemien (Internet-konsultti-tietokoneella tai useilla kiinteillä päätelaitteilla tai matkapuhelimella suoritettavilla korttimaksuilla , käteisjakeluilla, kulunvalvontapäätteillä jne. ) Lisääntyvä käytäntö ihmisten asemaan ja liikkumiseen liittyvän suuren määrän henkilötietojen tallennuslähde, mikä heikosti turvattuina voi aiheuttaa ongelmia yksityisyyden suojaamisessa .
Tällaisten tiedostojen tuottaminen tai ajoneuvojen tai ihmisten jäljittäminen GSM / GPS-paikannuksen avulla on "henkilötietojen käsittelyä", joka Ranskassa vaatii luvan tai ilmoituksen CNIL: lle ( "joka varmistaa, että henkilöiden suojaamiseen liittyvät periaatteet henkilötietoja kunnioitetaan hyvin . " Jos työnantaja ei ole ilmoittanut tämäntyyppisten tietojen käsittelystä, se on vakava rikos " rangaistaan viiden vuoden vankeusrangaistuksella ja 300 000 euron sakolla " . Ajoneuvojen seurannassa on ero. yrityksen ajoneuvon (jota teoriassa käytetään vain työaikana) tai yrityksen ajoneuvon (joka on luontoisetu ) välillä.