Το σύστημα GPS (Global Positioning System) σχεδιάστηκε από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ κατά τη δεκαετία του 1970 για στρατιωτική κυρίως χρήση και δευτερευόντως για πολιτική χρήση. Το συγκεκριμένο σύστημα αναπτύχθηκε για αρχική δοκιμαστική χρήση από το 1985 και τέθηκε σε πλήρη επιχειρησιακή διαθεσιμότητα τη δεκαετία του ’90. Το σύστημα GPS έχει περάσει διάφορα στάδια εξέλιξης, κατά τα οποία καταργήθηκαν σταδιακά ορισμένοι αρχικοί περιορισμοί για τους πολιτικούς χρήστες και προστέθηκαν εξελιγμένα δορυφορικά συστήματα, τόσο για στρατιωτικές όσο και για πολιτικές χρήσεις.
Σήμερα, το 95% του συνόλου των δεκτών του συστήματος GPS χρησιμοποιούνται για πολιτικές χρήσεις. Οι πολιτικές χρήσεις του συστήματος καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών τόσο για επαγγελματικούς σκοπούς (ναυσιπλοΐα, αεροπλοΐα, γεωδαισία, κτηματολόγιο, δημόσια ασφάλεια, κ.λπ.) όσο και για ανάγκες της καθημερινότητας (ενσωμάτωση δεκτών GPS σε κινητά τηλέφωνα, ηλεκτρονικά συστήματα πλοήγησης, κ.λπ.).
Σύμφωνα με τον αρχικό σχεδιασμό για τον προσδιορισμό της θέσης του δορυφορικού δέκτη, οι δορυφόροι του συστήματος GPS εκπέμπουν τρία κωδικοποιημένα σήματα:
1. Κώδικας ψευδοτυχαίας σειράς κοινής ακρίβειας (Coarse Acquisition Code ‒ C/A) για την αναγνώριση των δορυφόρων και τον προσδιορισμό των αποστάσεων του δέκτη από τους δορυφόρους για πολιτικούς χρήστες.
2. Κώδικας ψευδοτυχαίας σειράς υψηλής ακρίβειας (Precision Code ‒ P) για τον προσδιορισμό των αποστάσεων του δέκτη από τους δορυφόρους για στρατιωτικούς χρήστες.
3. Κώδικας δεδομένων (D-Code) ή ναυτιλιακό μήνυμα για τον προσδιορισμό της θέσης των δορυφόρων με τα στοιχεία πρόβλεψης των τροχιών τους και τα στοιχεία ακριβούς χρόνου.
Το σύστημα GPS λειτουργεί με συνολικά 27 δορυφόρους, κατανεμημένους σε έξι τροχιακά επίπεδα.
Οι δορυφόροι του συστήματος GPS ακολουθούν περίπου κυκλικές τροχιές σε ύψος 2.200 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της Γης. Με τις συγκεκριμένες δορυφορικές τροχιές επιτυγχάνεται μια ομοιόμορφη παγκόσμια κάλυψη, εξασφαλίζοντας ότι οποιαδήποτε ώρα της ημέρας σε οποιοδήποτε σημείο της γης λαμβάνεται ταυτόχρονα σήμα από τέσσερις έως οκτώ δορυφόρους. Ανάλογα με τον χρόνο εκτόξευσης των δορυφόρων, οι δορυφόροι του συστήματος GPS ανήκουν σε διάφορες γενιές. Οι νεότερης τεχνολογίας δορυφόροι του συστήματος GPS χρησιμοποιούν μια επιπρόσθετη συχνότητα L5.
Οι πληροφορίες για το παραπάνω άρθρο αντλήθηκαν από το βιβλίο Ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα ηλεκτρονικού χάρτη ECDIS, Β΄ Έκδοση, των Α. Παλληκάρη κ.ά., Εκδόσεις Ιδρύματος Ευγενίδου, Αθήνα 2018, σελ. 181 – 182.
Το βιβλίο Ναυτικά ηλεκτρονικά όργανα και συστήματα ηλεκτρονικού χάρτη ECDIS, του Ιδρύματος Ευγενίδου είναι διαθέσιμο εδώ.
Τα αρχείο διδακτικών βιβλίων του Ιδρύματος Ευγενίδου είναι διαθέσιμο εδώ.
