Sistemul de Pozitionare Globala (GPS – Global Positioning System) este un sistem care are la baza comunicarea dintre o serie de sateliti si statiile lor de receptive de pe pamant.
Sistemul GPS se bazeaza pe o constelatie de 24 sateliti situati in 6 plane orbitale (câte 4 sateliti in fiecare plan,sateliti care se deplaseaza pe o orbita cunoscuta in jurul pamântului la inaltimi foarte mari 20200 m. Planurile orbitale sunt inclinate fata de planul ecuatorial la 55 de grade. Orbitele sunt aproape circulare iar timpul de revolutie al unui satelit este de cca 12 ore. Arhitectura constelatiei asigura existenta concomitenta a 4 sateliti deasupra unui loc in orice timp.
Principiul de baza al sistemului GPS consta din utilizarea satelitilor ca puncte de referinta pentru determinarea prin triangulatie a pozitiei punctelor de la sol. Aceste pozitii se determina prin masurarea distantelor la satelitul de referinta, iar masurarea distantelor presupune rezolvarea ecuatiei prin care spatiul este dat de produsul dintre timp si viteza. Viteza cunoscindu-se (fiind viteza luminii) trebuie masurat intervalul de timp necesar unui semnal radio care sa parcurga distanta. Presupunind ca atât satelitul cât si receptorul au acelasi cod, se poate afla timpul necesar prin compararea diferentei de timp dintre cele doua coduri. Cum intre satelit si receptor se realizeaza o sincronizare de coduri cu maxim de precizie, rezulta o diferenta de timp de aceeasi precizie. Pentru a obtine precizia dorita este nevoie sa avem cel putin 4 sateliti deasupra orizontului in jurul nostru. Pentru determinari de triangulatie nu sunt suficiente numai distantele ci trebuie stiut unde se afla satelitul in spatiu. Orbitele satelitilor (altitudine, pozitie, viteza) sunt riguros calculate si urmarite tot timpul de anumite statii de control de la sol.
Erorile ce se produc ca urmare a trecerii undelor prin ionosfera si atmosfera si alte erori se elimina folosind receptoare cu dubla frcventa.
Ca metode de masurare GPS, se folosesc: metoda statica si metoda dinamica. Aceste doua metode se subimpart in: static, static – rapid, pseudo – static si cinematic.
In comparatie cu masuratorile statice GPS, masuratoarea cinematica presupune stationarea antenei in puncte, putin timp, pentru preluarea datelor de la sateliti, iar preluarea datelor se efectueaza in timp real.
Determinari GPS
Determinarile GPS se pot face atât in cazul in care exista o retea GPS, cât si in cazul când nu se dispune de o astfel de retea.
Necesitatile intocmirii planurilor topo-cadastrale impun realizarea la teren a unor puncte de indesire si in mod deosebit impun realizarea unor retele pe care sa se sprijine lucrarile de cadastru. In ambele cazuri folosirea sistemului GPS este foarte avantajoasa.
Aceste avantaje constau din:
– nu este nevoie de vizibilitate intre puncte;
– nu este necesara nici o semnalizare geodezica;
– precizia aproape constanta pentru toate punctele determinate;
– eficienta mare;
Pentru executarea lucrarilor este nevoie de un numar de 4-6 puncte cu coordonate cunoscute care sa imbrace zona si care pot fi situate la distante de 3-10 km. Acestea au drept scop asigurarea corespondentei dintre sistemul WGS84 si Sistemul Stereografic 1970. Masuratorile la teren se executa static sau cinematic (pentru punctele de detaliu) si daca se dispune de minimum 3 receptoare GPS se asigura cele mai bune conditii de precizie pentru pozitionarea relativa, dupa cum urmeaza:
– minim 4 sateliti identici receptionati in cele trei puncte; – timp de observatie minim o ora pentru fiecare punct de indesire;
Cu ajutorul softului specific receptorului se executa prelucrarea datelor si in final obtinerea coordonatelor in sistemul WGS84, in prima faza pentru punctele de control si in faza a doua pentru punctele noi. In final se executa o transformare tridimensionala din sistemul WGS84 in Sistemul Stereo ’70.
Cele mai raspandite intrebuintari ale Sistemului Global de Pozitionare sunt in:
– Determinarea unor anumite locatii;
– Stabilirea unor rute intre doua sau mai multe localitati;
– Crearea de harti;
– Monitorizarea deplasarii oamenilor sau obiectelor.
