Τί είδους σήμα χρησιμοποιεί το σύστημα GPS;

Επί του παρόντος υπάρχουν 27 δορυφόροι του παγκόσμιου συστήματος προσδιορισμού θέσης (GPS) σε τροχιά γύρω από τη Γη. Από αυτούς, οι 24 είναι ενεργοί, ενώ οι άλλοι τρεις λειτουργούν ως εφεδρεία. Κάθε δορυφόρος εκπέμπει ένα τακτικό σήμα GPS που μεταφέρεται από ραδιοκύματα στο τμήμα μικροκυμάτων του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Κάθε δορυφόρος GPS μεταδίδει διαρκώς ένα μήνυμα πλοήγησης με 50 bit ανά δευτερόλεπτο στη φέρουσα συχνότητα μικροκυμάτων της τάξης των 1600 MHz. Συγκριτικά, το ραδιόφωνο FM, εκπέμπει σε συχνότητες μεταξύ 87,5 και 108,0 MHz, ενώ τα δίκτυα wi-fi λειτουργούν στο φάσμα συχνοτήτων μεταξύ 5000 MHz και 2400 MHz. Ειδικότερα, όλοι οι δορυφόροι εκπέμπουν στα 1575,42 MHz (αυτό είναι το σήμα L1) και στα 1227,6 MHz (το σήμα L2).


Το σήμα GPS παρέχει την ακριβή "ώρα της εβδομάδας" σύμφωνα με το ατομικό ρολόι του δορυφόρου, τον αριθμό εβδομάδας του GPS και μία αναφορά λειτουργικότητας του δορυφόρου ώστε να να μπορεί να παραβλεφθεί εφόσον είναι ελαττωματικός. Κάθε μετάδοση διαρκεί 30 δευτερόλεπτα και μεταφέρει 1500 bit κρυπτογραφημένων δεδομένων. Αυτή η μικρή ποσότητα δεδομένων είναι κωδικοποιημένη με μία ακολουθία ψευδοτυχαίων αριθμών υψηλού ρυθμού (PRN) που είναι διαφορετική για κάθε δορυφόρο. Οι λήπτες GPS γνωρίζουν του κωδικούς PRN κάθε δορυφόρου και συνεπώς είναι σε θέση όχι μόνο να αποκωδικοποιούν τα σήματα, αλλά και να διακρίνουν τους διάφορους δορυφόρους.
Οι μεταδόσεις προγραμματίζονται να αρχίζουν με ακρίβεια λεπτού και μισού λεπτού όπως υποδεικνύει το ατομικό ρολόι του δορυφόρου. Το πρώτο τμήμα του σήματος GPS ενημερώνει το λήπτη σχετικά με τη σχέση του ρολογιού του δορυφόρου και του χρόνου GPS. Η επόμενο ομάδα δεδομένων παρέχει στο λήπτη πληροφορίες σχετικές με την ακριβή τροχιά του δορυφόρου.

Πηγή: mio