Δορυφορικός Εντοπισμός

Κωδικός Μαθήματος:

GEO5050

Semester:

Ε' Εξάμηνο

Κατηγορία:

Υποχρεωτικά ( ΜΕΥ )

Ώρες:

4

Μονάδες ECTS:

5



ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές:

  • Θα έχουν κατανοήσει τον τρόπο λειτουργία του GPS και γενικότερα των δορυφορικών συστημάτων εντοπισμού
  • Θα έχουν κατανοήσει τη δομή των σημάτων του GPS (φέρουσες συχνότητες L1 L2, μετρητικοί κώδικες C/A P(Y), μήνυμα ναυσιπλοΐας)
  • Θα έχουν κατανοήσει τις βασικές κατηγορίες δορυφορικού εντοπισμού (απόλυτος – σχετικός, στατικός – κινηματικός)
  • Θα έχουν κατανοήσει τις βασικές πηγές σφαλμάτων στον δορυφορικό εντοπισμό και τις μεθόδους αντιμετώπισής τους
  • Θα έχουν κατανοήσει τις μετρήσεις ψευδοαποστάσεων και φάσεων και τις μεθόδους επεξεργασίας τους (μονές-διπλές διαφορές, επίλυση ασαφειών φάσης)
  • Θα έχουν κατανοήσει τις τεχνικές μετρήσεων με δίκτυα μόνιμων σταθμών (Single-base, VRS, MAC, FKP)
  • θα είναι σε θέση να σχεδιάζουν και να εκτελούν τοπογραφικές και γεωδαιτικές μετρήσεις με παγκόσμια δορυφορικά συστήματα εντοπισμού GNSS
  • θα μπορούν να επεξεργάζονται δορυφορικές μετρήσεις ώστε να υπολογίζουν τη θέση σημείων με γεωδαιτική ακρίβεια
  • θα μπορούν να εφαρμόζουν δικτυακές τεχνικές GNSS χρησιμοποιώντας δίκτυα μόνιμων σταθμών αναφοράς, όπως το Ελληνικό Σύστημα Εντοπισμού HEPOS.

 

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Θεωρητικό Μέρος

  • Εισαγωγή
  • Δορυφορικά Συστήματα Εντοπισμού (GPS, GLONASS, GALILEO)
  • Δορυφορικά συστήματα αναφοράς συντεταγμένων και χρόνου
  • Δομή των δορυφορικών σημάτων, φέρουσες συχνότητες, κώδικες, τροχιακά στοιχεία
  • Δέκτες δορυφορικού εντοπισμού, κατηγορίες, τεχνολογία δεκτών και κεραιών
  • Είδη και τεχνικές εντοπισμού, απόλυτος – σχετικός, στατικός – κινηματικός, τεχνικές πραγματικού χρόνου, RTK.
  • Παράγοντες που επηρεάζουν την ακρίβεια του εντοπισμού και τεχνικές αντιμετώπισης
  • Εξισώσεις παρατήρησης ψευδοαποστάσεων και φάσεων
  • Μαθηματικά μοντέλα επίλυσης μετρήσεων φάσης (απλές και διπλές διαφορές), αλγόριθμοι ταχείας επίλυσης
  • Συστήματα εκπομπής διορθωτικών σημάτων (EGNOS και WAAS)
  • Μέτρηση, επίλυση, συνόρθωση και ένταξη δικτύων στο Εθνικό ΓΣΑ
  • Προσδιορισμός υψομέτρου μέσω δορυφορικού εντοπισμού
  • Δικτυακές τεχνικές GNSS (VRS, FKP, MAC) και δίκτυα μόνιμων σταθμών αναφοράς, όπως το Ελληνικό Σύστημα Εντοπισμού HEPOS.

 

Εργαστηριακό Μέρος
Οι εργαστηριακές ασκήσεις του μαθήματος περιλαμβάνουν κατά κύριο λόγο το σχεδιασμό δορυφορικών μετρήσεων με χρήση λογισμικού υπολογισμού ορατότητας δορυφόρων, τη διενέργεια δορυφορικών μετρήσεων πεδίου (στατικών και RTK) με γεωδαιτικούς δέκτες και την επεξεργασία μετρήσεων με λογισμικό γραφείου (επίλυση βάσεων, έλεγχο αξιοπιστίας αποτελεσμάτων, μετασχηματισμός συντεταγμένων σε άλλο σύστημα αναφοράς, προσδιορισμός ορθομετρικών υψομέτρων).

 

Μέθοδος Αξιολόγησης

Η βαθμολογία διαμορφώνεται κατά 80% από γραπτή εξέταση και κατά 20% από ατομικές εργαστηριακές εργασίες.

Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει διαβαθμισμένης δυσκολίας θέματα με ερωτήσεις σύντομης απάντησης, ερωτήσεις ανάπτυξης και επίλυση προβλημάτων – ασκήσεων.

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ελληνική

  1. Φωτίου Α., Πικριδάς Χ., 2012. GPS και Γεωδαιτικές Εφαρμογές. Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη.
  2.  Δερμάνης Α., 1999. Διαστημική Γεωδαισία και Γεωδυναμική – GPS. Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη

 

Ξενόγλωσση

  1. Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Wasle E., 2008. GNSS: Global Navigation Satellite Systems – GPS, GLONASS, Galileo, and More. Springer-Verlag, Wien/New York.
  2. Leick A., 2004. GPS Satellite Surveying. 3rd edition, John Wiley & Sons, New Jersey.
  3. Seeber G., 2003. Satellite Geodesy. 2nd edition, De Gruyter, Berlin.