Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Satelitsko pozicioniranje
Kratica: B35A01Opterećenje: 30(P) + 0(PK) + 0(T) + 0(L) + 0(S) + 0(TJ) + 0(A) + 30(PRJ)
Nositelji: prof. dr. sc. Željko Bačić
Izvođači: dr. sc. Danijel Šugar ( Predavanja, Projektantske vježbe )
Zvonimir Nevistić mag. ing. geod. ( Projektantske vježbe )
Opis predmeta:

Usvajanje teorijskih i praktičnih znanja o Globalnim navigacijskim satelitskim sustavima i njihovoj primjeni u navigaciji i pozicioniranju s posebnim naglaskom na geodetske primjene.


Ishodi učenja na razini programa kojima predmet pridonosi
  • Razumjeti ulogu geodezije, geoinformatike i prostornih podataka u suvremenom svijetu, poznavati mjerne sustave, metode i tehnologije mjerenja i prikupljanja prostornih podataka.
  • Ovladati pravilnim rukovanjem geodetskim instrumentima i odgovarajućim mjernim priborom i izvođenjem geodetskih mjerenja.
  • Uspostavljati geodetske mreže za potrebe geodetskih izmjera i iskolčenja na način koji osigurava zahtjevanu kvalitetu provedenih radova u prostoru.
  • Donositi zaključke na temelju obavljene računske obrade i interpretacije podataka geodetskih izmjera i dobivenih rezultata.
  • Izrađivati službene javne isprave, izvještaje, grafičke i kartografske prikaze s rezultatima izmjere prostornih objekata.
  • Pratiti i usvajati nova tehnološka dostignuća u području geodetske izmjere, geoinformacijskih sustava i usluga temeljenih na položaju te promjene propisa, normi i standarada.

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta
  • ovladati konceptima satelitskog pozicioniranja i njihove implementacije u globalnim navigacijskim satelitskim sustavima (GNSS),
  • objasniti gibanje satelita u orbitama te Keplerove i Newtonove zakone,
  • pisati sustave satelitskog pozicioniranja, strukturu, vrste i propagaciju GNSS signala te izvore pograšaka,
  • razlikovati mjerenja s kodovima i fazama te poznavati različite matematičke modele korištene za apsolutno i relativno pozicioniranje.
  • savladati uporabu te planirati, pripremiti i provesti statičko i kinematičko mjerenje s GNSS uređajima,
  • obraditi GNSS mjerenja (vektore) i izjednačiti mrežu te izraditi tehničko izvješće projekta sukladno važećim propisima.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Sadržaj predavanja (po dvo-satnim predavanjima):
  1. Organizacija predmeta - upoznavanje s nastavnicima, sadržajem predmeta, literaturom, raspredom i vremenikom izvođenja nastave, korištenja e-učenja, obvezama i pravima studenta, načinom provjere znanja, pravilima ponašanja na nastavi i statistikom predmeta prethodnih godina.
  2. Uvod u satelitsko pozicioniranje - koncept, povijesni pregled, sustavi satelitskog pozicioniranja u prošlosti, globalni navigacijski satelitski sustavi (GNSS) današnjice (sažeti pregled), temeljna jednadžba satelitskog pozicioniranja, prednosti i ograničenja sustava za satelitsko pozicioniranje.
  3. Referentni sustavi - temeljna jednadžba određivanja udaljenosti, koordinatni sustavi (zvjezdani i terestrički), gibanje referentnih vektora, transformacije između sustava, skale vremena, kalendar, GPS datum.
  4. Orbite satelita - utjecaj točnosti određivanja orbita na točnost pozicioniranja, neporemećene putanje satelita, Keplerovi zakoni, Newtonovi zakoni, poremećene putanje satelita i poremećajna ubrzanja, sustavi za praćenje satelita i određivanje orbita, parametri za računanje (efemeride) putanja i položaja satelita.
  5. Atmosfera i propagacija signala satelita - građa atmosfere, elektromagnetski signali i njihova propagacija kroz atmosferu, fazna i grupna brzina, ionosferska refrakcija, totalna količina elektrona (TEC) i eliminacija efekta TEC-a, troposferska refrakcija, višestruka refleksija signala satelita, pomak i variacija faznog centra antene.
  6. Globalni pozicijski sustav (GPS) - definicija, povijest GPS-a, segmenti, svemirski segment, kategorije i karakteristike satelita, signal satelita, kontrolni segment, ograničenja točnosti i pristupa, korisnički segment, prijamnici, servisi za korisnike.
  7. Drugi GNSS sustavi - Ruski sustav GLONASS (konfiguracija, sateliti, signali, segmenti, servisi, status), europski sustav Galileo (planirana konfiguracija, servisi, status), kineski sustav Beidou 2 (konfiguracija, servisi, status), indijski sustav IRNSS (konfiguracija, servisi, status) i japanski sustav QZSS (konfiguracija, servisi, status).
  8. GPS signal i opažanja - oscilatori, komponente signala, PRN kodovi i njihove karakteristike, obrada signala, antene GPS prijamnika, tehnike obrade signala, opažanja: kodne udaljenosti, fazne uda ljenosti, pridobivanje opažanja.
  9. Pogreške opažanja, kombinacije mjerenja, matematički modeli - izvori i karakteristike pogrešaka opažanja, Standardni servis pozicioniranja, karakter pogrešaka opažanja. Kombinacije podatak: linearne kombinacije faze, kombinacije faznih i kodnih pseudoudaljenosti. Matematički modeli: apsolutno određivanje položaja točke, diferencijalno određivanje položaja točke, relativno određivanje položaja točke.
  10. Relativno pozicioniranje i mjerenje s GPS-om - diferenciranje mjerenja, jednostruke, dvostruke i trostruke razlike, korelacija faznih razlika. Statičko i kinematičko relativno pozicioniranje, inicijalizacija kinematičkog mjerenja. Tehnike opažanja, parametri, apsolutno pozicioniranje, diferencijalni GPS, relativno pozicioniranje: statičko, brzo statičko, kinematičko, pseudokinematičko, kinematičko u realnom vremenu.
  11. Priprema i izvođenje GNSS mjerenja - projektiranje mreže, definiranje prozora opažanja, definiranje sesija, pripremni radovi na terenu, organizacija mjerenja. Izvođenje mjerenja: kalibracija opreme, opažanja, kontrole. Propisi koji određu uporabu GNSS-a za geodetska mjerenja.
  12. Obrada GNSS mjerenja I - prijenos podataka, detekcija skoka u cijelom broju valnih duljina, programski paketi za obradu GNSS mjerenja, obrada baznih linija, obrada statičkog mjerenja, obrada kinematičkog mjerenja, kontrola kvalitete obrade mjerenja, optimiranje obrade vektora.
  13. Obrada GNSS mjerenja II - programski paketi za izjednačenje GNSS mreža, korelacija i odabir ulaznih vektora, izjednačenje GNSS mreže, kontrola kvalitete, tehničko izvješće, sadržaj tehničkog izvješća, propisi.
  14. Permanentne GNSS mreže, poboljšani GNSS sustavi i GNSS servisi - koncept permanentnih GNSS mreža, razvoj, specifičnosti, servisi, hrvatska permanentna GNSS mreža CROPOS, pregled poboljšanih GNSS sustava, njihove namjene i specifičnosti, GNSS servisi, GNSS publikacije.

Sadržaj vježbi (po zadacima unutar projekta):

1. zadatak - priprema, izvođenje i obrada statičkog mjerenja (12 sati) - upoznavanje s instrumentarijem, planiranje opažanja, priprema instrumentarija, provedba mjerenja, upoznavanje s programskim paketom za obradu mjerenja, prebacivanje podataka na računala, kreiranje projekta, obrada vektora, interpretacija rezultata i izrada 1. dijela tehničkog izvješća.
2. zadatak - priprema, izvođenje i obrada kinematičkog mjerenja (8 sati) -planiranje opažanja, priprema instrumentarija, provedba mjerenja, prebacivanje podataka na računala, kreiranje projekta, obrada vektora, interpretacija rezultata i izrada 2. dijela tehničkog izvješća.
3. Zadatak - priprema i izjednačenje izmjerene GNSS mreže (8 sati) - priprema projekta, konfiguriranje mreže (eliminacija koreliranih mjerenja), provedba izjednačenja uz eliminaciju grubih pogrešaka, interpretacija rezultata i izrada 3. dijela tehničkog izvješća.


Praćenje rada studenata
  • Pohađanje nastave - 1,5 ECTS-a
  • Kolokviji - 1,0 ECTS
  • Usmeni ispit - 1,5 ECTS-a
  • Pismeni ispit - 1,0 ECTS
Jezici na kojima se održava nastava: - - -
Obavezna literatura:
1. Bačić, Ž. i Bašić, T: Satelitska geodezija (interna skripta), Geodetski fakultet, Zagreb, 1999.
2. Bačić, Ž.: Satelitsko pozicioniranje, Geodetski fakultet, Zagreb, 2008 (skripta u pripremi)
Preporučena literatura:
3. Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., Colins J.: GPS Theory and Practice, 2001.
4. Bilajbegović, A., Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H.: GPS u teoriji i praksi, 2000.
5. Burša, M.: Satelitska geodezija I i II
6. www.iers.org/links/geo/geodesy/tech-gps_cont.html, GPS links
7. www.dgu.hr - Državna geodetska uprava - dokumenti i propisi
8. www.geoinformatics.com - stručni članci iz područja sateliskog pozicioniranja
Preduvjeti za upis predmeta:
Položen : Geodetski referentni okviri
Položen : Analiza i obrada geodetskih mjerenja
Legenda
P - Predavanja
PK - Vježbe u praktikumu
T - Terenske vježbe
L - Laboratorijske vježbe
S - Seminar
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
A - Auditorne vježbe
PRJ - Projektantske vježbe
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu