[PENDING] Δορυφορικό σύστημα ελέγχου και εντοπισμού στίγματος (VMS)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΚΠΟΝΗΣΗ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΘΕΜΑ :

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΙ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΣΤΙΓΜΑΤΟΣ (VMS)

/

Nitional Fisheries Monitoring Centre

ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΒΡΑΔΕΛΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΕΠΙΒΑΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΒΡΑΑΕΑΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ : ΑΗΜΗΤΡΙΟΣ ΠΟΥΑΗΣ

ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ : Η’

ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ : 3376

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ

1.1 Τι είναι δορυφόρος 1.2 Τύποι δορυφόρων 1.3 Δορυφορικές τροχιές 1.4 Προωθώντας δορυφόρους

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 : ΤΥΠΟΙ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 2.1 Τι είναι τα δορυφορικά συστήματα

2.2 Πως λειτουργεί ένα δορυφορικό σύστημα 2.3 Ποιοι τύποι δορυφορικών συνδέσεων υπάρχουν 2.4 Πού χρησιμοποιούνται τα δορυφορικά συστήματα 2.5 Ποιοι τύποι δορυφορικών συστημάτων υπάρχουν

2.5.1 Ένας μόνιμος γήινος σταθμός 2.5.2 Έ νας μεταφερόμενος γήινος σταθμός 2.5.3 Ένας κινητός γήινος σταθμός 2.5.4 Ένας γεωστατικός δορυφόρος 2.5.5 Έ νας μη-γεωστατικός δορυφόρος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 : GPS

3.1 Τι είναι το GPS 3.2 Πως λειτουργεί το GPS 3.3 Πόσο ακριβές είναι το GPS 3.4 Το δορυφορικό σύστημα GPS 3.5 Ποιο είναι το σήμα του GPS 3.6 Αιτίες των λαθών του σήματος του GPS

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 : ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 4.1 C2PC : Υπολογιστής εντολής και ελέγχου της ακτοφυλακής 4.2 CAPN : Υπολογιστής σε ρόλο αυτόματου πλοηγού

4.3 INS COMDAC : Επίδειξη και έλεγχο εντολής στα συστήματα ασφαλείας 4.4 Κέντρα Εντολής

4.5 Διαφορικό σύστημα εντοπισμού στίγματος (DGPS) 4.6 Σύστημα θαλάσσιας υπέρυθρης ακτίνας MARFLIR 4.7 Αισθητήρας ναυσιπλοΐας

4.8 Σύστημα εντολής και ελέγχου της ακτοφυλακής (SCCS) 4.9 Σύντομες ενισχύσεις σειράς στη ναυσιπλοΐα (SRAN)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΥΡΕΣΗΣ ΣΤΙΓΜ ΑΤΟΣ (VMS) 5.1 Γενικά για το VMS

5.2 Τομείς του Vms 5.3 Τι κάνει το Vms 5.4 Γιατί να έχουμε VMS 5.5 Πως λειτουργεί

5.6 Γενικές απαιτήσεις για τον εξοπλισμό τοτ vms

5.7 Τι είναι ένα σύστημα ελέγχου σκαφών και ποια είναι τα κΐ)ρια χαρακτηριστικά τους

5.8 Τα συστήματα ελέγχου σκαφών και από τι αποτελούνται 5.9 Αυτόματα συστήματα προσδιορισμού σκαφών 5.10 Κινητές μονάδες πομποδεκτών MTU 5.11 Η κεραία του vms

5.11.1 Γενικά γιο τις κεραίες 5.11.2 Ιδιομορφίες της κεραίας 5.11.3 Περιγραφή της κεραίας 5.11.4 Μέρη - Χαρακτηριστικά της κεραίας 5.12 GPS δέκτης/αποκωδικοποιητής 5.13 Τι είναι η χειροκίνητη αναφορά 5.14 Έκθεση θέσης

5.15 Προγενέστερες εκθέσεις 5.16 Συχνότητα των εκθέσεων θέσης

5.17 Πίνακας περιοχών συχνοτήτων και αντίστοιχο μήκη κύματος 5.18 Παγκόσμιο φωνητικό αλφάβητο και κώδικας ψηφίων 5.19 Ταχύτητα και πορεία σκαφών

5.20 Οφέλη για την βιομηχανία

5.21 Ενίσχυση της αποτελεσματικότητας δαπανών του ελέγχου και της επιτήρησης

5.22 Ποιες είναι οι επιπτώσεις ασφάλειας 5.23 Προγράμματα ελέγχου συμμόρφωσης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 : ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ 6.1 Επιδράσεις στις δορυφορικές επικοινωνίες 6.2 Ραδιοσυστήματα μετάδοσης 6.3 Ελεύθερη διαστημική απώλεια μετάδοσης 6.4 Μείωση λόγω της βροχής

6.5 Απώλεια πορειών ελεύθερου χώρου 6.6 Μετατροπή προστασίας 6.7 Κέρδος συστημάτων 6.8 Κέρδη και απώλειες συστημάτων 6.9 Αποφυγή ηλεκτρομαγνητικών επιδράσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 : ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ VMS ΣΕ ΕΝΑ ΠΛΟΙΟ 7.1 Πως να εγκαταστήσουμε το VMS σε ένα πλοίο 7.2 Πρότυπα και απαιτήσεις εγκατάστασης 7.3 Σε ποιον θα απευθυνόταν

7.4 Αξιολόγηση του κόστους κέρδους του vms 7.5 Πόσο κοστίζει το vms

7.6 Ποιος θα πληρώσει

7.7 Υπάρχει καμιά οικονομική συμβολή από την ΕΕ 7.8 Ποιοι είναι οι κανόνες για ένα σκάφος που είναι στην θάλασσα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 : ΒΛΑΒΕΣ ΣΕ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗ ΠΕΡΙΟΧΕΣ 8.1 Πώς θα καθοριστούν οι περιορισμένες περιοχές

8.2 Βλάβη μέσα σε σημαντική περιοχή 8.3 Βλάβη σε μη σημαντική περιοχή ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 : Η ΓΕΙΩΣΗ ΣΕ ΕΝΑ ΣΚΑΦΟΣ 9.1 Η γεΰοση σε ένα πλοίο

9.2 Επυττώσεις από το χτύπημα του κεραυνού 9.3 Αντικεραυνική προστασία

9.4 Κώδικας προστασίας αστραπής 9.5 Ό ταν σας πιάσει καταιγίδα στη θάλασσα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 : ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΕΠΙΤΗΡΗΣΗ 10.1 Γενικά για την δορυφορική επιτήρηση 10.2 Inm arsat

10.3 Argos 10.4 Euteltracs

10.5 Αλλες δορυφορικές συνδέσεις 10.6 Συμβατότητα συστημάτων

10.7 Παράγοντες που έχουν επιπτώσεις στην απόδοση 10.8 Άλλα συστήματα επιτήρησης

10.9 Πρόσβαση στις τηλεπικοινωνίες

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 : ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΑΒΙΒΑΣΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 11.1 Διαβίβαση στοιχείων

11.2 Αλλη μετάδοση στοιχείων

11.3 Αρχή και τέλος των μηνυμάτων λειτουργίας 11.4 Μήνυμα διπλής κατεύθυνσης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 : ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΓΚΡΙΣΗΣ ΤΥΠΩΝ 12.1 Ερωτηματολόγιο έγκρισης τύπων

12.2 Vms σταθμός βάσεων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 : ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ VMS Κώδικας του προγράμματος (Server - Client) Στόχος και προτάσεις του φοιτητή

ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ

ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΣΤΑ ΕΑΛΗΝΙΚΑ j

AID Αντυιροσωτιεία για διεθνή ανάτιτυξη ACMS Σύστημα ελέγχου και παρακολούθησης ενισχύσεων ALC Μονάδες ή πληροφοριοδότες αυτόματης θέσης

BSB Βαυαρική κρατική βιβλιοθήκη

COFI Επιτροπή αλιείας

CCD Τηλεοτιτική φωτογραφική μηχανή

CCIR Διεθνής συμβουλευτική επιτροπή ραδιοεπικοινωνιών

CG Ακτοφυλακή

COSPAS - SARSAT

Διεθνές σύστημα ναυτιλιακών δορυφόρων πολικής τροχιάς για σκοπούς έρευνας και διάσωσης.

COE Τμήμα αμυντικού κοινού λειτουργικού περιβάλλοντος COTS Εμπορικός απο την εταιρεία

DGPS Διαφορικό παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα

DNC Ψηφιακό Ναυτικό Διάγραμμα

E.O Ελληττηκή τροχία

EEZ Ορια εθνικών υδατων

ECS Ηλεκτρονικά συστήματα χαρτογράφησης EDIFACT Ηλεκτρονική ανταλλαγή δεδομένων για τη διοίκηση, το

εμπόριο και τη μεταφορά FOC Πλήρη λειτουργική ικανότητα FAO Οργάνωση για τη διατροφή και την υγεία FFA Ανππροσωτιεία φόρουμ αλιείας

G.E.O Γεωστατική τροχιά

GPS Παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα εντοπισμού στίγρατος GMDSS Παγκόσμιο ναυτικό σύστημα θαλάσσιου κινδύνου και

ασφαλείας

GIS Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών

GMS Παγκόσμιο σύστημα για τις κινητές τηλεπικοινωνίες

HEO Υψηλή γηινη τροχία

ISO Οργάνωση διεθνών προτύπων

IDS Ενσωματωμένο σύστημα για βαθιά νερά INS Ενσωματωμένο σύστημα ναυσιτιλονας ISDN Ψηφιακά δίκτυα ενοποιημένων υπηρεσιών

LAN Τοτηκό δίκτυο

LEO Χαμηλή γήινη τροχία

LORAN Σύστημα ναυσυιλοιας μεγάλου εύρους

LES Γήινος σταθμός εδάφους

MC Αλιευτικό σκάφος

MEO Μέση γήινη τροχία

MDA Επιχειρήση θαλάσσιας συνειδητοποίησης περιογών MCS Έλεγχος και επιτήρηση ελέγχου

MARFLIR Σύστημα θαλλάσιας υτιέρυθρης ακτίνας

MTU Μονάδα μαγνηηκων ταινιών

NAVSSI Σύστημα εντολής και ελέγχου της αμερικανικής κυβέρνησης

NDSRMP Πρόγραμμα εκσυγχρονισμού συστημάτων απάντησης NOAA Εθνικής ωκεανογραφικής και ατμοσφαιρικής

αντιπροσωτιείας

NGA Εθνική αντιπροσωτιεία νοημοσύνης NAFO Οργάνωση αλιείας Βορειοδυτικού Ατλαντικού NMEA Εθνική θαλάσσια ένωση ηλεκτρονικής NEAFC Ετατροπή αλιείας Βορειοανατολικού Ατλαντικού NMFS Εθνική θαλάσσια υπηρεσία αλιείας

PO Πολική τροχία

PSTN Δημόσιο μεταστρεφόμενο τηλεφωνικό δίκτυο RASTER Ηλεκτρονική ικανότητα χαρτογράφησης SA Επιλεκτική διαθεσιμότητα σήματος

SAR Ραντάρ συνθετικών ανοιγμάτων

SARSAT Δορυφορικό σύστημα αναζήτησης και διάσωσης SBCS Σύστημα ηλεκτρονικής χαρτογράφησης βασισμένο στα

συστήματα εντολής s e e s Σύστημα εντολής και ελέγχου

SMEF Δυνατότητα διαχείρισης και εφαρμοσμένης μηχανικής συστημάτων

SRAN Σύντομες ενισχύσεις στη ναυσιπλοΐα SOLAS Διεθνής Σύμβαση για την ασφάλεια της ανθρώπινης

ζωής στη θάλασσα

u s e e Ακτοφυλακή Ηνωμένων Πολιτειών

UNA Συμφωνία Ηνωμένων Εθνών

UNeLOS Συνθήκη Ηνωμένων Εθνών σχετικά με το νόμο της θάλασσας

VLD Συσκευή θέσης σκαφών

VMS Σύστημα ελέγχου και εντοτησμού σκαφών WAAS Ευρυ σύστημα άυξησης περιοχής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ

r t l Μ Ε Τ Ε Ο "

LB

'

6 v W · :

ΐί ^ ϋ Μ ί ί'j

1.1 Ti είναι ένας δορυφόρος ?

Ένας δορυφόρος είναι ένα αντικείμενο που είναι σε τροχιά γύρω από κάτι άλλο. Παραδείγματος χάριν, το φεγγάρι είναι σε τροχιά γύρω από τη γη, και είναι ένας δορυφόρος. Εντούτοις, όταν σκέφτονται οι περισσότεροι άνθρωποι για τους δορυφόρους, σκέφτονται συνήθως τις προκαλούμενες από τον

άνθρωπο μηχανές που στέλνουν τα ράδιοκύματα κάτω στη γη που I χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία.

Πρώτος ο τεχνητός (προκαλούμενος από τον άνθρωπο

I

δορυφόρος) ήταν ένας σοβιετικός δορυφόρος που ονομάστηκε

I

Sputnic. Προωθήθηκε το φθινόπωρο του 1958. Ήταν μια σφαίρα | από μέταλλο στο μέγεθος μιας μτιάλας μπάσκετ που ζύγισε 184 | λίβρες. Δεν φαίνεται τόσο μεγάλο τώρα, αλλά ήταν καταπληκτικό | στο χρόνο, τότε. Ήταν μόνο επάνω στο διάστημα για εννέα μήνες.

Έπεσε μέσω της ατμόσφαιρας και κάηκε κατά την επάνοδο του.Οι Ηνωμένες Πολιτείες προώθησαν τον πρώτο δορυφόρο της. Explorer I τον Ιανουάριο του 1958, και ονομάστηκε ερευνητικός δορυφόρος. Βοήθησε τους ετηστήμονες για την μελέτη της ακτίνας και της ακηνοβολίας στο διάστημα. Όπως ο Explorer I, οι περισσότεροι πρόωροι δορυφόροι χρησιμοποιήθηκαν για την έρευνα επιστήμης μόνο.

άνθρωποι για τους

;iy

1.2 Τύποι δορυφόριαν

Υπάρχουν αρκετοί ακόμα τύποι δορυφόρων εκτός από τον ερευνητικό δορυφόρο. Υπάρχει για ναυσυιλοΐα'α, ετηκοινωνία, καιρό, παρατήρηση της γης, και . ατ(ΐατκι)τικοί δορυφόροι. Οι δορυφόροι καιρικών μελετών, I μελετούν τις προβλέψεις και τα καιρικά φαινόμενα. Οι I περισσότεροι καιρικοί δορυφόροι έχουν τροχιά την πολική I τροχιά. Ο δορυφόρος που παρουσιάζεται στη φωτογραφία

^ στα αριστερά είναι ο Vanguard 2. Είχε ως σκοπό να - μετρήσει την σύννεφο-κάλυψη πέρα από το μέρος του φωτός

της ημέρας της τροχιάς του.

Ο επόμενος τύττος δορυφόρου ■ χρησιμοποιείται yva την επικοινωνία. Αυτό το

I

είδος δορυφόρου λαμβάνει τα μηνύματα και τα

I

στέλνει πίσω σε μια άλλη θέση. Κάνει αυτό με

I

χιλιάδες κλήσεις όλες συγχρόνως. Αυτές οι

I

μηχανές δεν σταματούν ποτέ. Τα τηλέφωνα

I

κυττάρων, τα δορυφορικά τηλεοπτικά

I

συστήματα, και οι κυβερνήσεις χρησιμοποιούν

I

αυτόν τον τύπο δορυφόρου. Η φωτογραφία στα

I

δεξιά είναι του στρατιωτικού στρατηγικού και

I

τακακού δορυφόρου (MILSTAR). Είναι ένα

I

σύστημα δορυφορικών επικοινωνιών των Ηνωμένων Πολιτειών. Χρησιμοποιείται και παρέχει τις ασφαλείς, παγκόσμιες επικοινωνίες κατά τη διάρκεια της εμπόλεμης τιεριόδου για τους Ηνωμένους στρατιωτικούς χρήστες.

Οι δορυφόροι αστρονομίας είναι βασικά ένα πραγματικά μεγάλο τηλεσκότηο που επιπλέει στο διάστημα. Επειδή είναι σε τροχιά επάνω από τη γη, το όραμα του δορυφόρου δεν καλύπτεται από τα αέρια που αποτελούν της γη και ο υπέρυθρος εξοπλισμός απεικόνισής του δεν συγχέεται από τη θερμότητα της γης. Οι δορυφόροι αστρονομίας, επομένως, μπορούν "να δουν" στο διάστημα μέχρι δέκα χρόνους καλύτερα από ένα τηλεσκόπιο της παρόμοιας δύναμης στη γη. Οι δορυφόροι αστρονομίας έχουν πολλές διαφορετικές εφαρμογές :

^ μπορούν να χρησιμοτιοιηθούν για να κάνουν τους χάρτες αστεριών

·*■ μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα μυστήρια φαινόμενα μελέτης όπως οι μαύρες τρύπες και τα κβάντα

^ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να πάρουν τις εικόνες των τιλανητών στο ηλιακό σύστημα

^ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κάνουν τους χάρτες των διαφορετικών πλανητικών δορυφόρων αστρονομίας επιφανειών που είναι διαφορεπκοί από τους δωιστημικούς δορυφόρους εξερεύνησης επειδή συλλέγουν τα στοιχεία τους από τη γήινη τροχιά.

Οι διαστημικοί δορυφόροι εξερεύνησης δορυφόρων δεν είναι πραγματικά δορυφόροι είναι γνωστοί ως διαστημικοί έλεγχοι. Ένας δορυφόρος ορίζεται ως κάτι βάζοντας του σε τροχιά κάτι άλλο, αλλά οι διαστημικοί έλεγχοι ταξιδεύουν αντ' αυτού βαθιά στο ηλαικό σύστημα.

Οι δορυφόροι δορυφορικών επικοινωνιών επιτρέπουν στο ραδιόφωνο, την τηλεόραση, και τις τηλεφωνικές μεταδόσεις για να σταλούν ζωντανές οπουδήποτε στον κόσμο εικόνες. Πριν από τους δορυφόρους, οι μεταδόσεις ήταν δύσκολες ή αδύνατες στις μεγάλες αποστάσεις. Τα σήματα, που ταξιδεύουν στις ευθείες γραμμές, δεν θα μπορούσαν να κάμψουν γύρω από τη στρογγυλή γη για να φθάσουν σε έναν προορισμό μακριά. Επειδή οι δορυφόροι είναι στην τροχιά, τα σήματα μπορούν να σταλούν στιγμιαία στο διάστημα και να επαναπροσανατολιστούν έτιειτα σε έναν άλλο δορυφόρο ή άμεσα στον προορισμό τους.

Οι δορυφόροι τηλεπισκόπησης τιαρατηρούν και μετρούν το τιεριβάλλον μας από μια απόσταση. Έτσι, οι δορυφόροι τηλεπισκόττησης τίθενται συνήθως στο διάστημα για να ελέγξουν τους πόρους που είναι σημαντικούς για τους ανθρώπους.

Παραδείγματος χάριν, οι δορυφόροι τηλεττισκόττησης χρησιμοποιούνται για να ακολουθήσουν τη ζωική μετανάστευση, να εντοπίσουν τα ορυκτά αποθέματα, να προσέξουν τις γεωργικές συγκομιδές για την καιρική ζημία, ή να δουν πόσο γρήγορα τα δάση περικόβονται.

Οι καιρικοί δορυφόροι λόγω της τεχνολογίας των καιρικών δορυφόρων και των δορυφόρων ετηκοινωνιών, μπορούν να ανακαλύψουν τον καιρό οπουδήποτε στον κόσμο οποτεδήποτε της ημέρας. Υπάρχουν τηλεοτιτικοί σταθμοί που φέρνουν τις καιρικές πληροφορίες όλη την ημέρα. Οι μετεωρολόγοι χρησιμοποιούν τους καιρικούς δορυφόρους για πολλά πράγματα, και στηρίζονται στις εικόνες από τους δορυφόρους.

Οι δορυφόροι Reconnaissance χρησιμοποιούνται πολύ για τις ετηκοινωνίες και την επιστημονική έρευνα. Μερικοί δορυφόροι, εν τούτοις, έχουν τους πολύ λιγότερους δημόσιους δορυφόρους αναγνώρισης χρήσεων και χρησιμοποιούνται για να κατασκοπεύσουν άλλες χώρες. Παρέχουν τις πληροφορίες νοημοσύνης για τις στρατιωτικές δραστηριότητες των ξένων χωρών. Αυτοί οι δορυφόροι μπορούν ακόμη και να ανιχνεύσουν τις ενάρξεις βλημάτων ή τις πυρηνικές εκρήξεις στο διάστημα. Οι δορυφόροι αναγνώρισης μπορούν να πάρουν και να καταγράψουν τις μεταδόσεις ραδιοφώνων και των ραντάρ περνώντας πέρα από μια χώρα. Τέλος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τροχιακό όπλο με την τοποθέτηση των κεφαλών πυραύλου σε έναν χαμηλό δορυφόρο τροχιάς που προωθείται σε έναν επίγειο στόχο.

Οι ατμοσφαιρικοί δορυφόροι μελετών ήταν μερικοί από τους πρώτους - πρώτους δορυφόρους που προωθήθηκαν στο διάστημα. Έχουν γενικά τις αρκετά χαμηλές γήινες τροχιές έτσι ώστε να μπορούν να μελετήσουν τη γήινη ατμόσφαιρα.

Οι δορυφόροι ναυσιπλοΐας αναπτύχθηκαν προς το τέλος της δεκαετίας του '50 ως άμεσο αποτέλεσμα των σκαφών που πρέπει να ξέρουν ακριβώς όττου ήταν οποιαδήποτε στιγμή. Στη μέση του ωκεανού ή από το έδαφος, δεν μπορούμε να ανακαλύψουμε τη θέση μας ακριβώς.

Οι δορυφόροι αναζήτησης και διάσωσης σχεδιάζονται για να β ρ έχουν έναν τρόπο διάσωσης για τα σκάφη εν πλω που επικοινωνούν από τις απομακρυσμένες περιοχές. Αυτοί οι δορυφόροι μπορούν να ανιχνεύσουν και να εντοπίσουν τα αναγνωριστικά σήματα έκτακτης ανάγκης που φέρονται με τα σκάφη, τα αεροσκάφη, ή τα άτομα στις μακρινές ή ετηκίνδυνες θέσεις.

Οι στρατιωτικοί δορυφόροι είναι όπως όλους τους άλλους τύπους, αλλά σχεδιάζονται ειδικά και χρησιμοποιούνται για στρατιωτικούς λόγους. Μερικοί στρατιωτικοί δορυφόροι καλούνται δορυφόροι κατασκόπων. Χρησιμοποιούνται για να ανακαλύψουν για τις ενάρξεις βλημάτων, οι πορείες των σκαφών εν πλω, και για να ακολουθήσουν τη μετακίνηση του στρατιωτικού εξοπλισμού.

Οι πολικοί δορυφόροι είναι ένας ατμοσφαιρικός δορυφόρος μελετών μέσα σε πολική τροχιά με μια τροχιακή περίοδο 18 ωρών. Φέρνουν διάφορα διαφορετικά όργανα, και έχει πολλές διαφορετικές επιστημονικές μελέτες που διεξάγονται. Ένας σκοπός πολικού δορυφόρου είναι να συγκεντρωθούν οι τιληροφορίες που θα βοηθήσουν τους εττιστήμονες να προστατεύσουν τους μελλοντικούς δορυφόρους από την ακτινοβολία και άλλους ατμοσφαιρικούς κινδύνους. Δεδομένου ότι ο δορυφόρος πετά στην ανώτερη ατμόσφαιρα, υπάρχει κάποια ανησυχία ότι τα όργανα του δορυφόρου μπορούν να επηρεαστούν με κάποιο τρόπο ή να βλαφθούν από την ετηβλαβή ακτινοβολία του ήλιου.

Ένα από τα κύρια ατμοσφαιρικά πειράματα μελετών στον πολικό δορυφόρο καλείται PSI. Έχει (ος σκοπό να παρατηρήσει ιόντα στη γήινη ατμόσφαιρα, ειδικά στις πολικές περιοχές. Αυτές οι παρατηρήσεις περιλαμβάνουν τις μετρήσεις της μερικής πίεσης, την ταχύτητα αέρα, και τη θερμοκρασία των ιόντων. Αυτά τα ιόντα περιλαμβάνουν το υδρογόνο, το ήλιο, το άζωτο, το οξυγόνο, και τα μόρια αυτών των ειδών και των ενώσεών τους.

Αυτά τα ιονισμένα αέρια αποτελούν το περιβάλλον πλάσματος. Ένα παράδειγμα ενός πλάσματος είναι η εξαιρετικά καυτή ατμόσφαιρα του ήλιου. Δηλαδή είναι ένα αέριο που αποτελείται από χρεωμένα μόρια (συνήθως ηλεκτρόνια και πρωτόνια). Το πλάσμα που μελετάται από πολικό δορυφόρο αποτελείται από τα ιονισμένα αέρια και καλείται μαγνητόσφαιρα. Τα σχετικά χαμηλά ιονοσφαιρικά πλάσματα ενέργειας/υψηλής πυκνότητας και τα υψηλότερης πλάσματα ενέργειας/χαμηλότερης πυκνότητας συνδέονται με γεωμαγνητική δραστηριότητα.

Αυτή η γεωμαγνητική δραστηριότητα προκαλεί θύελλα όπως και στο διάστημα που μπορεί να είναι επικίνδυνο στο διαστημικό σκάφος. Η πολική εργασία, επομένως, είναι να συλλεχθούν τα στοιχεία που θα βοηθήσουν τους μηχανικούς να σχεδιάσουν το μελλοντικό διαστημικό σκάφος που θα είναι σε θέση να αντισταθεί στην ηλεκτρομαγνητική δραστηριότητα στο διάστημα.

1.3 Δορυφορικές τροχιές

Υπάρχουν περίπου 9.000 δορυφόροι στην τροχιά γύρω από τη γη, και υπάρχουν διαφορετικοί τύποι δορυφορικών τροχιών. Η πρώτη είναι η χαμηλή γήινη τροχιά, ή L.E.O. είναι 248 έως 621 μίλια πάνω από τη γη. Η τροχία (L.E.O). είναι καλή για τον καιρό, την έρευνα και τους επιστημονικούς δορυφόρους. Χαρακτηρίζονται από ακτίνες μέχρι 1400 Km και υψηλές ταχύτητες του δορυφόρου της τάξης των 7.5 km/sec. Οι ΜΕΟ τροχίες χαρακτηρίζονται από ακτίνες γύρω στα lOOOOKm και ταχύτητες δορυιρόρου περίπου 4Km/sec. Έπειτα είναι η G.E.O. που αντιπροσωπεύει τη γεωστατική τροχιά. Η τροχιά G.E.O. είναι περίπου 22.300 μίλια επάνω από τον ισημερινό. Είναι καλή για τους δορυφόρους επικοινωνίας και έρευνας και οι ταχύτητες τους κυμαίνονται από 2.9km/sec. Τροχιά Ε.Ο. (Ελλειπτική τροχιά) είναι από 24.855 μίλια πάνω από τη γη. Αλλάζει από υψηλή σε χαμηλή απόσταση. Η Ε.Ο.

είναι καλή για τους στρατιωτικούς και δορυφόρους επιτήρησης. Επίσης η Ρ.Ο. που

είναι η πολική τροχιά. Η πολική τροχιά είναι μια άλλη χαμηλή γήινη τροχιά που χρησιμοποιείται για τη χαρτογράφηση, τη ναυσιπλοΐα και την επιτήρηση. Στο τέλος είναι η Η.Ε.Ο. ή η υψηλή γήινη τροχιά. Η Η.Ε.Ο. ποικίλλει από 6.214 έως 12.428 μίλια από τη γη, και είναι καλό για τη ναυσιπλοΐα.

Οι κυριότερες δορυφορικές ζώνες.

ΚΑΤΕΡΧΟΜΕΝΗ ΑΝΕΡΧΟΜΕΝΗ ΕΥΡΟΣ

ΖΩΝΗΣ

ΠΡΟΒΑΗΜΑΤΑ Χαμηλό εύρος

ζώνης, συνωστισμός Χαμηλό εύρος

ζώνης, συνωστισμός

Ετιίγειες παρεμβολές Βροχή, κόστος

εξοπλισμού.

1.4 Προωθώντας δορυφόρους

Ένας δορυφόρος προωθείται συχνά από το εσωτερικό ενός πυραύλου,ο οποίος διπλώνεται επάνω στο περίβλημα του πυραύλου. Οι μηχανές βάζουν φωτιά, και ο πύραυλος ανατινάζεται μακριά. Κατόπιν, το πρώτο στάδιο του πυραύλου μειώνεται μακριά από το υπόλοιπο του πυραύλου. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει τους κύριους πυραύλους. Έπειτα, ο δορυφόρος προωθείται. Οι προωθητές του τον αναηνάζουν στο διάστημα. Τα δορυφορικά μέρη, συμπεριλαμβανομένων των επιτροπών ηλιακής ενέργειας και των κεραιών, ξετυλίγουν. Τώρα ο δορυφόρος είναι στην τροχιά του και εξετάζεται να αρχίσει το χρόνο απασχόλησής του στο διάστημα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 : ΤΥΠΟΙ ΑΟΡΥΦΟΡΙΚΓ1Ν ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

2.1 Τι είναι τα δορυφορικά συστήματα;

Το δορυφορικό σύστημα είναι ένα σύστημα όπου οι πληροφορίες μεταδίδονται από το ένα σταθμό βάσης σε έναν άλλον χρησιμοποιώντας τα κύματα ραδιοσυχνότητας μέσω ενός αντικειμένου που βρίσκεται στο διάστημα. Αν υποτίθεται σε ένα έγγραφο όλες οι αναφορές στις υττηρεσίες αναφέρονται στις διπλής κατεύθυνσης υπηρεσίες και ότι η ψηφιακή τεχνολογία μετάδοσης χρησιμοποιείται, τότε σε μερικές περιπτώσεις μόνο ένας τρόπος της πορείας μετάδοσης παρέχεται μέσω του δορυφόρου, η αποκαλούμενη επιστροφής πορεία, που παρέχεται με άλλα μέσα, όπως είναι συχνά μια τηλεφωνική γραμμή.

2.2 Πώς λειτουργεί ένα δορυφορικό σύστημα;

Το βασικό σύστημα αποτελείται από έναν γήινο σταθμό, ο οποίος διαβιβάζει το σήμα μέχρι το δορυφόρο και έναν άλλο γήινο σταθμό που λαμβάνει το σήμα από το δορυφόρο. Μέσα σε αυτό το απλό πρότυπο πολλές διαφορετικές παραλλαγές της παροχής υπηρεσίας είναι δυνατές. Υποτίθεται ότι υπάρχουν τρεις διαφορετικές οντότητες που τιεριλαμβάνονται στη μετάδοση πληροφοριών μέσω ενός δορυφορικού συστήματος: Ο δορυφορικός χειριστής -είναι η ιδιότητα πού δίνεται σε μια ετηχείρηση ή άλλη οντότητα που ενεργοποιεί το δορυφόρο.

Ο φορέας παροχής υττηρεσιών - χρησιμοποιεί την ικανότητα που λαμβάνεται από το χειριστή για να παρέχει μια συγκεκριμένη υπηρεσία στους χρήστες. Σε μερικές ττεριπτώσεις αυτή η οντότητα παρέχει τον εξοτιλισμό ετιί του τόπου των χρηστών. Χρήστης - ο τελικός καταναλωτής μιας υπηρεσίας που παρέχεται από έναν φορέα παροχής υπηρεσιών. Σε μερικές περιπτώσεις ο χρήστης είναι αρμόδιος για τον εξοτιλισμό τιου απαιτείται εττί του τόπου του.

Οι όροι που δίνονται αποστολή (uplink) και παραλαβή (downlink) εκπροσωπούν έναν αναμεταδότη,εττίσης μπορούν να υπάρξουν διάφοροι αναμεταδότες μέσα σε μια πορεία δορυφορικής μετάδοσης. Μπορεί να είναι αρμόζον να σκεφτεί κάποιος την πορεία της δορυφορικής μετάδοσης ως ένα σύνολο μεγάλων σωλήνων και μικρών σωλήνων όπου οι μικροί σωλήνες είναι οι αναμεταδότες ή οι ροές πληροφοριών από το σημείο προέλευσης στο σημείο του προορισμού. Συχνά η δορυφορική ικανότητα παρέχεται και χρεώνεται από την άποψη του εύρους ζώνης αναμεταδοτών. Η κεραία σε έναν δορυφόρο μπορεί να διαδώσει το σήμα ευρέως στη γήινη επιφάνεια -σε μια σφαιρική ακτίνα, ή μπορεί να στρέψει το σήμα σε μια περιορισμένη περιοχή - μια ακτίνα σημείων. Για μερικά δορυφορικά συστήματα ο χρήστης μπορεί να λάβει την ικανότητα άμεσα από το δορυφορικό χειριστή να παρέχη τις συγκεκριμένες υπηρεσίες για να καλύψει τις απαιτήσεις τους.

Εναλλακτικά ο δορυφορικός χειριστής μπορεί να παρέχει την ικανότητα σε έναν φορέα παροχής υπηρεσιών να παρέχει την υπηρεσία στο χρήστη. Ο φορέας παροχής υπηρεσιών μπορεί να είναι ετηχείρηση τηλεπικοινωνιών, ένας τηλεοπτικός προμηθευτής όπως ο ουρανός ή ένας ικανοπχηημένος προμηθευτής .

Εικόνα 1: ένα διάγραμμα που επεξηγεί τα συστατικά μέρη ενός δορυφορικού συστήματος

Η εικόνα 1 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επεξηγήσει διάφορα διαφορετικά σενάρια όπως :

Στο γήινο σταθμό Α, ο δορυφόρος που χρησιμοποιείται, με το γήινο σταθμό β που λαμβάνει τα τηλεοπτικά προγράμματα ουρανού μέσω του πιάτου για το στήτι σας και το μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής χρησιμοποιείται για να μετατρέψει τα δορυφορικά σήματα σε ένα σχήμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από την τηλεόραση.

Ας πούμε ότι γίνεται αποστολή από το γήινο σταθμό A και παραλαμβάνεται στο γήινο σταθμό β, ένα σχολείο. Οι μαθητές έχουν πρόσβαση έπειτα σε αυτό το υλικό μέσω των κανονικών τερματικών σταθμών τους.

Το σχήμα δύο επεξηγεί μια διπλής κατεύθυνσης δορυφορική υτιηρεσία που χρησιμοποιείται από ένα σχολείο στο περιεχόμενο πρόσβασης διαθέσιμο στο διαδίκτυο. Το διάγραμμα είναι χωρισμένο στο βήμα 1 και στο βήμα 2 για να επεξηγήσει τις διαδικασίες που τιεριλαμβάνονται στα δύο - ανταλλαγή τρόπων της ε^κοινωνίας που απαιτείται για να λάβει το περιεχόμενο

Σχήμα δύο: Μια απεικόνιση της χρήσης διπλής κατεύθυνσης δορυφορικής υπηρεσίας σε ένα σχολικό βήμα 1: ένα σχολείο ζητά μια webpage

Transmits the URL of required page

Earth Station A School Access Point

I Satellite |

A

and searches for the webpage

\ Earth Station B

\ Internet Backbone Access Point

2.3 Ποιοι τύποι δορυφορικών συνδέσεων υπάρχουν ?

Υπάρχουν δύο συνήθως χρησιμοποιημένες έννοιες για να περιγράφουν τη δορυφορική σύνδεση. Το ένα αναφέρεται στο δορυφόρο και το άλλο αναφέρεται στο ετήγειο τερμαηκό χρηστών:

1. Γεωστατικά ή μη-γεωστατικά - τα δορυφορικά συστήματα τιεριγράφονται ως γεωστατικά ή μη-γεωστατικά. Οι γεωστατικοί δορυφόροι εμφανίζονται σταθεροί, ενώ οι μη-γεωστατικοί δορυφόροι εμφανίζονται κινητοί.

2. Σταθερά ή κινητά - τα δορυφορικά συστήματα περιγράφονται είτε καθορίζονται. Στην περίπτωση ενός σταθερού συστήματος το τερματικό χρηστών είναι σε μια διευκρινισμένη θέση και μην σχεδιασμένη για να κινηθεί σε κανονική βάση. Με ένα κινητό σύστημα το τερματικό χρηστών δεν καθορίζεται και μπορεί να κινηθεί γύρω και να χρησιμοποιηθεί κινούμενο.

2.4 Πού είναι τα δορυφορικά συστήματα και που χρησιμοποιούνται;

Τα δορυφορικά συστήματα χρησιμοποιούνται εκτενώς για πολλούς λόγους από ένα φάσμα χρηστών, μερικά παραδείγματα είναι:

Η ΒΤ IP SatCast - παρέχει τις εταιρικές εττικοινωνίες, σε απευθείας σύνδεση παράδοση, και ψυχαγωγία.

Το Eutelsat - παρείχε τη συνδετικότητα για τη σύνδεση με το εξωτερικό δίκτυο του προσωρινού τοπικού LAN στην Ουαλία κατά τη διάρκεια ενός ειδικού γεγονότος 2 εβδομάδων

Τα πολυμέσα Astra - παρέχουν Διαδίκτυο μέσω των δορυφορικών, κατόπιν παραγγελίας υπηρεσιών, της τηλεοπτικής σύσκεψης και της επιχειρησιακής TV.

Η συγκεκριμένη εκπαιδευτική χρήση και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δορυφορικών συστημάτων είναι λεπτομερείς στο σχετικό έγγραφο "

2.5 Ποιοι τύποι δορυφορικών συστημάτων υπάρχουν;

2.5.1Ένας μόνιμος γήινος σταθμός

Αυτό είναι ένα σύστημα όπου ο γήινος σταθμός καθορίζεται μόνιμα σε μια θέση. Μπορεί να λειτουργήσει και στα γεωστατικά και μη-γεωσταηκά δορυφορικά συστήματα. Ένας μόνιμος γήινος σταθμός χρησιμοποιείται κανονικά για μια δορυφορική σύνδεση που συνδέει δύο διαφορετικά σημεία αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για άλλους λόγους, όπως η σύνδεση ενός δικτύου των κινητών τερματικών με το PSTN (δημόσιο μεταστρεφόμενο τηλεφωνικό δίκτυο). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υποστηρίξει τις τηλεττικοινωνίες ή τις υττηρεσίες ραδιοφωνικών αναμεταδόσεων.

2.5.ΤΕνας μεταφερόμενος γήινος σταθμός

Σε αυτά τα συστήματα ο γήινος σταθμός σχεδιάζεται για να είναι ικανός της κίνησης από περιοχή σε περιοχή αλλά ο εξοπλισμός μπορεί μόνο να χρησιμοποιηθεί όταν είναι στάσιμος. Οι μεταφερόμενοι γήινοι σταθμοί χρησιμοποιούνται κανονικά όπου υπάρχει βραχυπρόθεσμη απαίτηση για την υττηρεσία, αυτό κανονικά είναι για τη σύνδεση δύο διαφορετικών σημείων. Πάλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υποστηρίξει τις τηλεπικοινωνίες ή τις υπηρεσίες ραδιοφωνικών αναμεταδόσεων. Οι μεταφερόμενοι γήινοι σταθμοί συχνά επίσης καλούνται νομαδικοί ή μεταθέσιμοι γήινοι σταθμοί.

2.5.ΤΕνας κινητός γήινος σταθμός

Αυτός ο τύπος συστήματος σχεδιάζεται για να χρησιμοποιηθεί είτε στάσιμος είτε σε κίνηση. Λόγω αυτού ένας διαφορετικός τύπος εναέριου συστήματος και μιας χαμηλότερης συχνότητας, σε σύγκριση με τα άλλα συστήματα, χρησιμοποιείται συχνά. Οι κινητοί γήινοι σταθμοί χρησιμοποιούνται κανονικά για τις τηλεπικοινωνιακές υττηρεσίες παρεχόμενες άμεσες στους χρήστες.

2.5.4Ένας γεωστατικός δορυφόρος

Σε ένα γεωστατικό δορυφορικό σύστημα ο δορυφόρος τοποθετείται στην τροχιά 36.000 χλμ. από τη γη, έτσι ώστε ο δορυφόρος εμφανίζεται στάσιμος σε έναν παρατηρητή στη γη. Αυτό το σύστημα αφαιρεί την ανάγκη να ακολουθηθεί η μετακίνηση του δορυφόρου αλλά προκαλεί δύο άλλες δυσκολίες ;

1. η μεγάλη απόσταση που το σήμα πρέπει να ταξιδέψει έκτος απο μια μικρή αλλά αξιοπρόσεχτη καθυστέρηση και

2. το λαμβανόμενο επίπεδο δύναμης σημάτων είναι χαμηλό.

Το χαμηλό ετππεδο δύναμης σημάτων μπορεί να υπερνικηθεί με τα αποδοτικά εναέρια συστήματα και τους υψηλούς ενισχυτές κέρδους.

2.5.5Ένας μη-γεωστατικός δορυφόρος

Ένας μη-γεωστατικός δορυφόρος τοποθετείται σε μια διαφορετική τροχιά έτσι ώστε ο δορυφόρος να εμφανίζεται προς έναν παρατηρητή στη γη. Αυτό μειώνει την απόσταση που το σήμα πρέπει να ταξιδέψει, που σημαίνει την ισχυρότερη δύναμη σημάτων και τη λιγότερη χρονική καθυστέρηση. Εντούτοις, υπάρχει μια ανάγκη να ακολουθηθεί ο δορυφόρος ή να χρησιμοποιηθεί μια κεραία που δεν είναι προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, ετππλέον υπάρχει μια απαίτηση για τους γήινους σταθμούς να αλλαχτεί τακτικά ο δορυφόρος που επικοινωνούμε. Μέσα στη γενική ομαδοποίηση των μη-γεωστατικών δορυφορικών συστημάτων υτιάρχουν διάφοροι διαφορετικοί τύποι τροχιακών συστημάτων, κάθε ένα με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του.

Σύγκριση των διαφορετικών χαρακτηριστικών των τροχιακών τύπων Τύπος

τροχιάς

Διάρκεια της χρονικής καθυστέρησης και των σχετικών παραγόντων

Αλλα σχόλια

Χαμηλή γήινη τροχιά (LEO)

Έχει την πιο σύντομη χρονική καθυστέρηση σημάτων αλλά τις ανάγκες για τη συχνή παράδοση μεταξύ των δορυφόρων.

Αυτό είναι σχετικά νέα τεχνολογία και μπορεί να χρειαστεί την τιεραιτέρω ανάπτυξη.

Μέοτη γήινη τροχιά (ΜΕΟ)

Έχει μια ενδιάμεση χρονική καθυστέρηση και ατιαιτεί τη λιγότερο συχνή παράδοση μεταξύ των δορυφόρων.

Πάλι αυτό είναι σχετικά νέα τεχνολογία και μπορεί να χρειαστεί την περαιτέρω ανάπτυξη.

Γεωστατικός δορυφόρος

Έχει την πιο μακροχρόνια χρονική καθυστέρηση αλλά μόνο ένας δορυφόρος χρησιμοτιοιείται έτσι καμία δορυφορική παράδοση δεν απαιτείται.

Η τεχνολογία αποδεικνύεται καλά.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 : ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΝΤΟΠΤΣΜΟΥ rCPS)

3.1 Τι είναι το GPS;

Το Global Positioning System (GPS) είναι ένα δορυφορικό σύστημα εντοτησμού στίγματος φτιαγμένο ετιάνω από δίκτυο 24 δορυφόρων που τοποθετούνται στην τροχιά από το αμερικανικό υπουργείο άμυνας. Το GPS προορίστηκε αρχικά για τις στρατιωτικές εφαρμογές, αλλά στη δεκαετία του '80, η κυβέρνηση κατέστησε το σύστημα διαθέσιμο για την πολιτική χρήση. Το GPS λειτουργεί σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες, οπουδήποτε στον κόσμο, 24 ώρες την ημέρα. Δεν υπάρχουν δίδακτρα συνδρομής ή δαπάνη οργάνωσης για να χρησιμοποιήσουν το GPS.

3.2 Πως λειτουργεί το GPS ;

Οι δορυφόροι GPS περιβάλλουν τη γη δύο φορές την ημέρα σε μια πολύ ακριβή τροχιά και διαβιβάζουν τις πληροφορίες σημάτων στη γη. Οι δέκτες GPS παίρνουν αυτές τις πληροφορίες και υπολογίζουν την ακριβή θέση του χρήστη. Ουσιαστικά, ο δέκτης GPS συγκρίνει το χρόνο σε ένα σήμα που διαβιβάστηκε από έναν δορυφόρο με το χρόνο που παραλήφθηκε. Η χρονική διαφορά λέει το GPS πόσο μακριά ο δορυφόρος είναι. Τώρα, με τις μετρήσεις απόστασης από μερικούς περισσότερους δορυφόρους, ο δέκτης μπορεί να καθορίσει τη θέση του χρήστη και να την επιδείξει στον ηλεκτρονικό χάρτη της μονάδας.

Ένας δέκτης GPS πρέπει να κλειδωθεί προς το σήμα τουλάχιστον τριών δορυφόρων για να υπολογίσει μια 2D θέση (γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος) και τη μετακίνηση διαδρομής. Με τέσσερις ή περισσότερους δορυφόρους , ο δέκτης μπορεί να καθορίσει την τρισδιάστατη θέση του χρήστη (γεωγραφικό πλάτος, γεωγραφικό μήκος και ύψος). Μόλις καθοριστεί η θέση του χρήστη, η μονάδα GPS μπορεί να υπολογίσει άλλες πληροφορίες, όπως η ταχύτητα, η διαδρομή, η απόσταση ταξιδιού, η απόσταση στον προορισμό, ο χρόνος ανατολής και ηλιοβασιλέματος και περισσότερα.

3.3 Πόσο ακριβές είναι το GPS ;

Οι σημερινοί δέκτες GPS είναι εξαιρετικά ακριβείς, χάρι στο τιαράλληλο πολυδιαυλικό σχέδιό τους. Δέκτες καναλιών του Garmin 12 είναι παράλληλοι και γρήγοροι και μπορούν να κλειδώσουν επάνω στους δορυφόρους όταν είναι πρώτα ανοιγμένοι και διατηρούν τις ισχυρές κλειδαριές, ακόμη και στο ττυκνό φύλλωμα ή τις ασπκές τοποθετήσεις με τα ψηλά κτίρια. Ορισμένοι ατμοσφαιρικοί παράγοντες και άλλες πηγές λάθους μπορούν να έχουν επιπτώσεις στην ακρίβεια των δεκτών GPS. Οι δέκτες GPS Garmin® είναι ακριβείς μέσα σε 15 μέτρα κατά μέσον όρο.

Νεότεροι δέκτες GPS Garmin με ( Ευρύ σύστημα αύξησης περιοχής) η ικανότητα WAAS (ευρύ σ'θστημα αύξησης περιοχής) μπορεί να βελπώσει την ακρίβεια σε λιγότερο από τρία μέτρα κατά μέσον όρο. Κανένας πρόσθετος εξοπλισμός ή αμοιβή δεν απαιτείται για να εκμεταλλευθεί το WAAS. Οι χρήστες μπορούν επίσης να πάρουν την καλύτερη ακρίβεια με το διαφορικό GPS (DGPS), το οποίο διορθώνει τα σήματα GPS μέσα σε έναν μέσο όρο τριών έως πέντε μέτρων.

Η αμερικανική ακτοφυλακή διεκπεραιώνει την πιο κοινή υπηρεσία διορθώσεων DGPS. Αυτό το σύστημα αποτελείται από ένα δίκτυο των πύργων που λαμβάνουν τα σήματα GPS και διαβιβάζουν ένα διορθωμένο σήμα από τις συσκευές αποστολής σημάτων αναγνωριστικών σημάτων. Προκειμένου να αποκτηθεί το διορθωμένο σήμα, οι χρήστες πρέπει να έχουν έναν διαφορικό δέκτη αναγνωριστικών σημάτων και μια κεραία αναγνωριστικών σημάτων εκτός από το GPS τους.

3.4 Το δορυφορικό σΐ)στημα GPS;

Οι 24 δορυφόροι που αποτελούν το GPS βρίσκονται σε τροχία πάνω απο τη γη περίπου 12.000 μίλια. Είναι συνεχώς σε κίνηση, κάνοντας δύο πλήρεις τροχιές σε λιγότερο από 24 ώρες. Αυτοί οι δορυφόροι ταξιδεύουν με τις ταχύτητες κατά προσέγγιση 7.000 μίλια την ώρα. Οι δορυφόροι GPS τροφοδοτούνται από την ηλιακή ενέργεια. Έχουν τις εφεδρικές μπαταρίες για να τις κρατήσουν εν πλω σε περίπτωση ηλιακής έκλειψης,σε περίπτωση που δεν υπάρχει καμία ηλιακή δύναμη.

Οι μικροί ενισχυτές πυραύλων σε κάθε δορυφόρο τους κρατούν στη σωστή πορεία.

Εδώ είναι μερικά άλλα ενδιαφέροντα γεγονότα για τους δορυφόρους GPS : Ο πρώτος δορυφόρος GPS προωθήθηκε σε 1978,

Ένας πλήρης αστερισμός 24 δορυφόρων επιτεύχθηκε το 1994,

Κάθε δορυφόρος χτίζεται για να διαρκέσει περίπου 10 έτη. Οι αντικαταστάσεις χτίζονται συνεχώς και προωθούνται στην ίδια τροχιά.

Ένας δορυφόρος GPS ζυγίζει περίπου 2.000 λίβρες και είναι περίπου 17 πόδια μαζί με τις ηλιακές επιτροπές εκτεταμένες. Η δύναμη συσκευών αποστολής σημάτων είναι μόνο 50 Watt ή λιγότερο.

3.5 Ποιο είναι το σήμα του GPS ;

Οι δορυφόροι GPS μεταδίδουν δύο χαμηλά ραδιοκύματα δύναμης, οριζόμενος L1 και L2. το πολιτικό GPS χρησιμοποιεί τη L1 συχνότητα 1575.42 ΜΗΖ στη UHF ζώνη. Το ταξίδι σημάτων από τη γραμμή θέας, που σημαίνει θα περάσουν μέσω των σύννεφων, του γυαλιού και του πλασηκού αλλά δεν θα περάσουν από τα περισσότερα στερεά αντικείμενα όπως τα κτίρια και τα βουνά. Ένα σήμα GPS περιέχει τρία διαφορετικά bit πληροφοριών — ένας ψευδοτυχαίος κώδικας, στοιχεία

ημεροδεικτών και ένα στοιχείο ημερολχιγίων. Ο ψευδοτυχαίος κώδικας είναι απλά ένας κώδικας ταυτότητας που προσδιορίζει ποιος δορυφόρος διαβιβάζει τις πληροφορίες. Μπορείτε να δείτε αυτόν τον αριθμό στη δορυφορική σελίδα της μονάδας GPS Garmin, δεδομένου ότι προσδιορίζει ποιους δορυφόρους λαμβάνει.

Το στοιχείο ημεροδεικτών λέει στο δέκτη GPS ότι κάθε δορυφόρος GPS πρέτιει να είναι οποιαδήποτε στιγμή καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας. Κάθε δορυφόρος διαβιβάζει τα στοιχεία ημεροδεικτών που παρουσιάζουν τροχιακές πληροφορίες για εκείνο τον δορυφόρο και για κάθε άλλο δορυφόρο στο σύστημα. Το στοιχείο ημερολογίων, που διαβιβάζεται συνεχώς από κάθε δορυφόρο, περιέχει τις σημαντικές πληροφορίες για τη θέση της, τρέχοντας ημερομηνίας και του χρόνου.

Αυτό το μέρος του σήματος είναι ουσιαστικό για τον καθορισμό μιας θέσης.

3.6 Αιτίες των λαθών του σήματος του GPS

Οι παράγοντες που μπορούν να υποβιβάσουν το σήμα GPS και να έχουν επιπτώσεις έτσι στην ακρίβεια τιεριλαμβάνουν τα εξής:

• Η ιονόσφαιρα και η τροπόσφαιρα που καθυστερούν — το δορυφορικό σήμα επιβραδύνουν καθώς περνά μέσω της ατμόσφαιρας. Το σύστημα GPS χρησιμοποιεί ένα ενσωματωμένο πρότυπο που υπολογίζει ένα μέσο ποσό καθυστέρησης που διορθώνει μερικώς αυτόν τον τύπο λάθους.

• Το σήμα πολλαπλών διαδρομών — αυτό εμφανίζεται όταν ατιεικονίζεται το σήμα GPS από τα αντικείμενα όπως τα ψηλά κτίρια ή οι μεγάλες επιφάνειες βράχου προτού να φθάσει στο δέκτη. Αυτό αυξάνει το χρόνο ταξιδιού του σήματος, προκαλώντας λάθη.

• Το ενσωματωμένο ρολόι του δέκτη — λαθών ρολογιών δεκτών δεν είναι τόσο ακριβές όσο τα ατομικά ρολόγια επί των δορυφόρων GPS. Επομένως, μπορεί να έχει τα πολύ μικρά λάθη συγχρονισμού.

• Τα τροχιακά λάθη — γνωστά επίσης ως λάθη ημεροδεικτών, αυτά είναι ανακρίβειες της αναφερόμενης θέσης του δορυφόρου.

• Ο αριθμός ορατών δορυφόρων — ένας δέκτης GPS μπορεί "να δει," με όσο καλύτερη ακρίβεια. Τα κτίρια, έκταση, ηλεκτρονική παρέμβαση, ή μερικές φορές ακόμη και πυκνό φύλλωμα μπορούν με υποδοχή σημάτων φραγμών,να προκαλέσουν λάθος θέσης ή ενδεχομένως καθόλου ανάγνωση θέσης. Οι μονάδες GPS χαρακτηριστικά δεν θα λειτουργήσουν στο εσωτερικό, υποβρύχια ή υπόγεια.

• Η δορυφορική γεωμετρία ή σκίαση — αυτού αναφέρεται στη σχετική θέση των δορυφόρων οποιαδήποτε στιγμή. Η ιδανική δορυφορική γεωμετρία υπάρχει όταν βρίσκονται οι δορυφόροι στις ευρείες γιονίες ο ένας σχετικά με τον άλλον. Η φτωχή γεωμετρία οδηγεί όταν βρίσκονται οι δορυφόροι σε μια γραμμή ή σε μια σφιχτή ομαδοποίηση.

• Η σκόπιμη υποβάθμιση της δορυφορικής εκλεκτικής — διαθεσιμότητας (SA) σημάτων είναι μια σκόπιμη υποβάθμιση του σήματος που επιβάλλεται μία φορά από το αμερικανικό υπουργείο άμυνας και προορίστηκε να αποτρέψει τους στρατιωτικούς αντιπάλους από τη χρησιμοποίηση των ιδιαίτερα ακριβών σημάτων GPS. Η κυβέρνηση έκλεισε τον Μάιο του 2000, το οποίο βελτίωσε σημαντικά την ακρίβεια των πολιτικών δεκτών του GPS.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ; ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Με τα χρόνια ανατττυσσόταν η τεχνολογία και μαζί με αυτήν τα δορυιρορικά συστήματα στην δεκαετία του ’80 όπως το GPS και μετά από αυτό άρχισαν να ανατιτύσσονται τα δορυφορικά συστήματα που εξυπηρετούσαν την ναυσυιλοΐα.

Μερικά από αυτά είναι το GMDSS ,C2PC,CAPN,COMDAC INS, COMMAND CENTERS,DGPS, FDVS και πολλά άλλα τα οποία θα αναπτύξουμε παρακάτω. Αυτά τα οτιοία θα ανατιτύξουμε παρακάτω είναι πρόγονοι του VMS το οποίο είναι το θέμα της τττυχιακής μας.

4.! C2PC : Υπολογιστής εντολής και ελέγχου της ακτοφυλακής

Το C2PC(CG) είναι μια βασισμένη στα windows εφαρμογή λογισμικού που χρησιμοποιείται σε όλη την ακτοφυλακή για την αναζήτηση και διάσωση. Το C2PC(CG) έχει τρία κύρια συστατικά : Το πρώτο, μπορεί να θεωρηθεί ως κύρια εφαρμογή, παρέχει ένα διάνυσμα που είναι βασισμένο στο Raster δηλαδή στην ηλεκτρονική ικανότητα χαρτογράφησης για ολόκληρη την ακτοφυλακή. Το δεύτερο συστατικό είναι το συγκεκριμένο στοιχείο ετηκαλύψεων ακτοφυλακής που ετητρέπει την επίδειξη χιλιάδων γεωγραφικών θέσεων όπως ; Υψηλές περιοχές, γραφεία ομάδας, ΕΕΖ όρια, και θέσεις νοσοκομείων. Το τρίτο συστατικό (η ενότητα εργαλείων SAR) είναι αυτό που οι περισσότεροι χρήστες αισθάνονται ότι είναι το ισχυρότερο μέρος της C2PC συσκευασίας (CG). Τα εργαλεία SAR περιέχουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα για να υποστηρίξουν την αναζήτηση και τη διάσωση όπως : παραγωγή των σχεδίων αναζήτησης, γρήγορη τοποθέτηση των εικόνων, τα κοινά αυτοματοποιημένα φύλλα εργασίας (JAWS), διεπαφές για SARSAT, CASP και SLDMBs.

Πιο κάτω είναι οι φωτογραφίες που συλλαμβάνονται από το C2PC (CG). Ο πρώτος παρουσιάζει διάγραμμα ράστερ BSB με μια ετηκάλυψη περιοχών. Ο δεύτερος είναι ένα διανυσματικό διάγραμμα βάσεων με μια λύση κλίσης JAWS. Το τρίτο παρουσιάζει έναν χάρτη πιθανότητας CASP και κύριο παράθυρο εργαλείων SAR.