Az alapok: a csatornaszám
Egy GPS vevő csatornaszámán azoknak a kommunikációs csatornák számát értjük, ahány
szállal a vevő az égi rendszerhez, azaz a műholdakhoz kapcsolódni képes. Minden egyes vett
rádiófrekvenciás jel, egy-egy külön csatornát igényel, így pl. ha GPS vevőnkkel két-frekvenciás
(L1L2) mérést végzünk, akkor minden egyes műhold kettő frekvencián sugárzott jeleinek
vétele, kettő csatorna használatát is jelenti.
Maradva a két-frekvenciás példánál: a geodéziában RTK mérésnél, a bázis és rover
vonatkozásában, legalább 5db közös műhold egyidejű követésére van szükség, a használatos
L1L2 frekvenciákon – ennyi kell ugyanis, legfeljebb 50km-es bázison–, a fázis-többértelműség
egyértelmű feloldásához.
Ez azt jelenti, hogy egy műholdrendszert használva (pl. a NAVSTAR-t) is, a "cm"
megbízhatóságú pozíció eléréséhez mindössze 10 csatornára van szükségünk!
Éppen ezért a kezdetekben, a NAVSTAR RTK vevők 24-es csatornaszáma bőven elegendő
volt: 12 db közös műhold követését is lehetővé tették ideális esetben.
(Persze, az egyes gyártók műszerkatalógusai sem egységesek a tárgyban: egyes céges az
L1L2 frekvenciát egynek számolták a két-frekvenciás vevők taglalásakor, míg mások külön
vették az L1 és L2 jelvételt, így „duplázva” meg a csatornaszámot.)
Időközben kinyílt a világ, elérhetővé vált a GLONASS, megjelentek az orosz műholdrendszer
jeleit is venni képes vevők. (Nem beszélve a GALILEO és a nagyon dinamikusan fejlődő
COMPASS /Beidou/ rendszerek feltűnéséről!)
Természetesen, a több rendszer egyidejű jelvétele, több követett műholdat jelent. Ennek a
terepi előnyei egyértelműek: egy olyan kitakart munkaterületen (pl. városi környezet), ahol egy
rendszer műholdszáma a kritikus alá csökken, kettős (vagy akár több) műholdrendszer
jeleinek vételével, még könnyedén számítható pozíció. Technikai oldalról, több műhold
követéséhez, a GPS vevőben, magasabb csatornaszámra van szükség.
Gyakorlati oldalról vizsgálva a kérdést, ez az elv furcsa paradoxont vet fel.
Mielőtt követ vetnek rám (megint), nézzük példa jelleggel:
1.A. Városi környezetben, L1L2 RTK módszerrel 7 db NAVSTAR műholddal dolgozunk.
Csatorna igénye: 14 db
Nagyon kitakart helyzetben lecsökken 4-re a műholdszám.
A fázis-többértelműség nem oldható fel.
1.B. Városi környezetben, L1L2 RTK módszerrel 7 db NAVSTAR+5 db GLONASS műholddal
dolgozunk.
Csatorna igénye: 24 db
Nagyon kitakart helyzetben lecsökken 6-ra az össz műholdszám. A fázis-többértelműség
továbbra is feloldható.
Csatorna igénye: 12 db
2.A. Egy kevésbé kitakart területen, L1L2 RTK módszerrel 12 db NAVSTAR műholddal
dolgozunk.
Csatorna igénye: 24 db
Ideális helyzet, a fázis-többértelműség feloldható.
2.B. Egy kevésbé kitakart területen, L1L2 RTK módszerrel 12 db NAVSTAR+5 db GLONASS
műholddal dolgozunk.
Csatorna igénye: 34 db
Ideális helyzet, a fázis-többértelműség feloldható.
Az első két (1.A. és 1.B.) példából az látszik, hogy kitakart mérési területen elsősorban nem a
csatornaszámnak van jelentősége, sokkal inkább annak, hogy a vevő több műholdrendszer
jeleit legyen képes venni.
Az utóbbi két (2.A. és 2.B.) példa „végeredménye” azonos. Ha tovább emeljük is a
műholdszámot, új rendszerek vételével, a FIX pozíció megbízhatósága nem fog javulni. Sőt,
ilyen konstellációban a GPS számítás le is lassulhat, a rengeteg adat feldolgozási igénye
miatt.
Nem egyszer előfordul, hogy ilyen ideális esetben, meg kell emelni az elevációs szöget, így
véve ki a számításból a horizont közeli holdakat, megkönnyítendő a pozíció meghatározását.
Ezzel pedig megint csak csatornaszám igényünket nyirbáljuk meg, önként és dalolva!
Újabb és újabb rendszerek jelenhetnek meg az égbolton, a technológia fizikai és a
matematikai alapjai azonban nem változnak.
Nem szabad elfelejteni, hogy a GALILEO rendszer megépítésének célja sem a pontosság
növelése, a szolgáltatások körének jelentős bővítése, hiszen ezeket a jó öreg NAVSTAR (és
GLONASS) is ellátja. Sokkal inkább gazdaságélénkítő hatása miatt fogtak bele a
fejlesztésbe. Ezt a műszergyártók követik, követni kénytelenek.
Így természetesen, üdvözölve és fejet hajtva minden égi,- és földi újítás előtt, ki lehet mondani,
hogy a csatornaszám és a GALILEO/COMPASS jelvétel jelentős argumentumai egy GNSS
vevőnek, de talán nem a legfontosabbak.
szállal a vevő az égi rendszerhez, azaz a műholdakhoz kapcsolódni képes. Minden egyes vett
rádiófrekvenciás jel, egy-egy külön csatornát igényel, így pl. ha GPS vevőnkkel két-frekvenciás
(L1L2) mérést végzünk, akkor minden egyes műhold kettő frekvencián sugárzott jeleinek
vétele, kettő csatorna használatát is jelenti.
Maradva a két-frekvenciás példánál: a geodéziában RTK mérésnél, a bázis és rover
vonatkozásában, legalább 5db közös műhold egyidejű követésére van szükség, a használatos
L1L2 frekvenciákon – ennyi kell ugyanis, legfeljebb 50km-es bázison–, a fázis-többértelműség
egyértelmű feloldásához.
Ez azt jelenti, hogy egy műholdrendszert használva (pl. a NAVSTAR-t) is, a "cm"
megbízhatóságú pozíció eléréséhez mindössze 10 csatornára van szükségünk!
Éppen ezért a kezdetekben, a NAVSTAR RTK vevők 24-es csatornaszáma bőven elegendő
volt: 12 db közös műhold követését is lehetővé tették ideális esetben.
(Persze, az egyes gyártók műszerkatalógusai sem egységesek a tárgyban: egyes céges az
L1L2 frekvenciát egynek számolták a két-frekvenciás vevők taglalásakor, míg mások külön
vették az L1 és L2 jelvételt, így „duplázva” meg a csatornaszámot.)
Időközben kinyílt a világ, elérhetővé vált a GLONASS, megjelentek az orosz műholdrendszer
jeleit is venni képes vevők. (Nem beszélve a GALILEO és a nagyon dinamikusan fejlődő
COMPASS /Beidou/ rendszerek feltűnéséről!)
Természetesen, a több rendszer egyidejű jelvétele, több követett műholdat jelent. Ennek a
terepi előnyei egyértelműek: egy olyan kitakart munkaterületen (pl. városi környezet), ahol egy
rendszer műholdszáma a kritikus alá csökken, kettős (vagy akár több) műholdrendszer
jeleinek vételével, még könnyedén számítható pozíció. Technikai oldalról, több műhold
követéséhez, a GPS vevőben, magasabb csatornaszámra van szükség.
Gyakorlati oldalról vizsgálva a kérdést, ez az elv furcsa paradoxont vet fel.
Mielőtt követ vetnek rám (megint), nézzük példa jelleggel:
1.A. Városi környezetben, L1L2 RTK módszerrel 7 db NAVSTAR műholddal dolgozunk.
Csatorna igénye: 14 db
Nagyon kitakart helyzetben lecsökken 4-re a műholdszám.
A fázis-többértelműség nem oldható fel.
1.B. Városi környezetben, L1L2 RTK módszerrel 7 db NAVSTAR+5 db GLONASS műholddal
dolgozunk.
Csatorna igénye: 24 db
Nagyon kitakart helyzetben lecsökken 6-ra az össz műholdszám. A fázis-többértelműség
továbbra is feloldható.
Csatorna igénye: 12 db
2.A. Egy kevésbé kitakart területen, L1L2 RTK módszerrel 12 db NAVSTAR műholddal
dolgozunk.
Csatorna igénye: 24 db
Ideális helyzet, a fázis-többértelműség feloldható.
2.B. Egy kevésbé kitakart területen, L1L2 RTK módszerrel 12 db NAVSTAR+5 db GLONASS
műholddal dolgozunk.
Csatorna igénye: 34 db
Ideális helyzet, a fázis-többértelműség feloldható.
Az első két (1.A. és 1.B.) példából az látszik, hogy kitakart mérési területen elsősorban nem a
csatornaszámnak van jelentősége, sokkal inkább annak, hogy a vevő több műholdrendszer
jeleit legyen képes venni.
Az utóbbi két (2.A. és 2.B.) példa „végeredménye” azonos. Ha tovább emeljük is a
műholdszámot, új rendszerek vételével, a FIX pozíció megbízhatósága nem fog javulni. Sőt,
ilyen konstellációban a GPS számítás le is lassulhat, a rengeteg adat feldolgozási igénye
miatt.
Nem egyszer előfordul, hogy ilyen ideális esetben, meg kell emelni az elevációs szöget, így
véve ki a számításból a horizont közeli holdakat, megkönnyítendő a pozíció meghatározását.
Ezzel pedig megint csak csatornaszám igényünket nyirbáljuk meg, önként és dalolva!
Újabb és újabb rendszerek jelenhetnek meg az égbolton, a technológia fizikai és a
matematikai alapjai azonban nem változnak.
Nem szabad elfelejteni, hogy a GALILEO rendszer megépítésének célja sem a pontosság
növelése, a szolgáltatások körének jelentős bővítése, hiszen ezeket a jó öreg NAVSTAR (és
GLONASS) is ellátja. Sokkal inkább gazdaságélénkítő hatása miatt fogtak bele a
fejlesztésbe. Ezt a műszergyártók követik, követni kénytelenek.
Így természetesen, üdvözölve és fejet hajtva minden égi,- és földi újítás előtt, ki lehet mondani,
hogy a csatornaszám és a GALILEO/COMPASS jelvétel jelentős argumentumai egy GNSS
vevőnek, de talán nem a legfontosabbak.
Vissza a GNSS cikkekhez
