Сегменти системи GPS Navstar
Система складається з трьох основних сегментів: космічного сегменту, сегменту управління і призначеного для користувача сегмента. Нижче описані основні функції кожного сегмента.
космічний сегмент
Космічний сегмент утворюють супутники GPS, які функціонують як "небесні" опорні точки, що випромінюють з космосу точні кодовані за часом навігаційні сигнали. Діюча угруповання складається мінімально з 24 супутників, що знаходяться на 12-годинних орбітах, велика піввісь яких становить 26 600 км. Супутники розміщені в шести орбітальних площинах, нахил яких щодо екватора становить 55 °. Як правило, в кожній площині розміщено не менше чотирьох супутників.
Супутник є стабілізований по трьох осях космічний апарат. Основними елементами його головною навігаційної корисного навантаження є атомні стандарти частоти для точної синхронізації, процесор для зберігання навігаційних даних, схема сигналів псевдослучайной перешкоди (PRN) для генерування сигналу вимірювання дальності, і передавальна антена діапазону L. Одночастотні передачі забезпечують базову навігацію, а багаточастотні передачі дозволяють скорегувати час поширення сигналу з урахуванням затримки в іоносфері.
Сигнали, що передаються з супутників, приймаються наземним обладнанням, де вони обробляються за заданим алгоритмом і з їх допомогою приймачі GPS розраховують координати об'єкта. Отримані таким чином дані можуть використовуватися системами, які здійснюють моніторинг вантажного автотранспорту або пошук прилеглих пам'яток, або заноситися в земельні кадастри, або застосовуватися в будь-яких інших системах, що вимагають точного визначення координат об'єктів або маршрутів їх пересування.
сегмент управління
Сегмент управління складається з головної станції управління (MCS), наземних антен і мережі станцій контролю. На MCS лежить відповідальність за всі аспекти управління угрупованням і контролю її функціонування.
Призначений для користувача сегмент
Призначений для користувача сегмент об'єднує в собі всі призначені для користувача установки і підтримує їх обладнання. Вибіркова інсталяція складається, як правило, з антени, приймача / процесора GPS, комп'ютера і пристроїв введення-виведення.
Ця установка захоплює і простежує навігаційний сигнал від чотирьох або більше супутників, що знаходяться в зоні видимості, вимірює час поширення цих сигналів і допплерівські зрушення частоти, перетворює їх в значення псевдодальності і швидкості зміни псевдодальності і визначає просторове положення і швидкість, а також встановлює час GPS ( час GPS відрізняється від часу UTC, але різниця становить менше секунди, і сигнали GPS несуть інформацію для перетворення між цими двома значеннями.
Крім того, час GPS є постійним, а час UTC має коректувальну секунду.) Користувача обладнання може бути досить різноманітним - від відносно простого і має невелику масу приймача до складних приймачів, об'єднаних з іншими навігаційними датчиками або системами для забезпечення точності в середовищі, що відрізняється високою динамічністю.