Pierwsze nawigacyjne systemy satelitarne (Transit, Cikada), stworzone w latach siedemdziesiątych XX wieku, służyły głównie do określania pozycji użytkowników. Następna generacja tych systemów (GPS i GLONASS) zapewniła użytkownikowi większą dokładność określania pozycji, znajomość czasu i wyznaczanie wektora jego prędkości. Rozpoczęcie przez instytucje europejskiej budowy systemu Galileo oraz bardzo szybki rozwój technologii informatycznych sprawiły, że liczba użytkowników nawigacyjnych systemów satelitarnych stale rośnie ? obecnie szacuje się ją na dziesiątki milionów. Przewiduje się, że wkrótce niemal każdy pojazd będzie wyposażony w odbiornik nawigacji satelitarnej. 
 
W książce omówiono podstawy ruchu sztucznego satelity Ziemi po orbicie okołoziemskiej, teoretyczne podstawy działania systemów satelitarnych, określanie za ich pomocą pozycji i ocenę jej dokładności. Przedstawiono systemy: GPS NAVSTAR, GLONASS oraz najnowszy europejski system GALILEO, ich zastosowania w nauce, w różnych dziedzinach gospodarki i w życiu codziennym. Zaprezentowano też ich odmiany różnicowe oraz najaktualniejsze informacje o funkcjonowaniu poszczególnych systemów.
 
Książka przeznaczona dla studentów wydziałów transportu, nawigacji i geodezji politechnik i akademii morskich, pracowników naukowych tych uczelni oraz wszystkich zainteresowanych systemami satelitarnymi. 
 
Spis treści:

Wstęp 
Wykaz najważniejszych skrótów 
 
1. PODSTAWY RUCHU SZTUCZNEGO SATELITY ZIEMI PO ORBICIE OKOŁOZIEMSKIEJ 
1.1. Sztuczny satelita Ziemi 
1.1.1. Satelita nawigacyjny 
1.1.2. Teoria ruchu satelity 
1.1.3. Pierwsza prędkość kosmiczna 
1.2. Ruch sztucznego satelity po orbicie okołoziemskiej 
1.2.1. Prawa Keplera 
1.2.2. Orbita satelity i jej elementy 
1.2.3. Widzialność satelity 
1.2.4. Trasa satelity na powierzchni Ziemi 
1.3. Parametry położenia satelity i obserwatora w przestrzennym układzie współrzędnych prostokątnych 
1.3.1. Ogólna charakterystyka przestrzennych układów współrzędnych prostokątnych 
1.3.2. Określanie parametrów położenia i ruchu satelity na podstawie znajomości elementów jego orbity 
1.3.3. Współrzędne prostokątne pozycji obserwatora w geocentrycznym układzie ziemskim 
 
2. TEORETYCZNE PODSTAWY DZIAŁANIA NAWIGACYJNYCH SYSTEMÓW SATELITARNYCH 
2.1. Określanie różnicy odległości między pozycją użytkownika a kolejnymi pozycjami satelity 
2.1.1. Wykorzystanie zjawiska Dopplera 
2.1.2. Zasada scałkowanych pomiarów dopplerowskich 
2.1.3. Wpływ refrakcji jonosferycznej 
2.2. Określanie odległości dzielącej satelitę od użytkownika 
2.2.1. Pomiar pseudoodległości dzielącej satelitę od użytkownika 
2.2.2. Wpływ refrakcji jonosferycznej 
2.2.3. Wpływ refrakcji troposferycznej 
2.3. Budowanie nawigacyjnych systemów satelitarnych i ich założenia 
2.4. Organizacja nawigacyjnych systemów satelitarnych 
2.4.1. Segment kosmiczny 
2.4.2. Segment naziemny 
2.4.3. Segment użytkownika 
2.4.4. Częstotliwość fali nośnej 
2.4.5. Sposoby modulacji i kodowania sygnałów 
2.4.6. Interfejsy i formaty transmisji danych 
2.5. Parametry eksploatacyjne nawigacyjnych systemów satelitarnych 
2.5.1. Zasięg systemu 
2.5.2. Dokładność określanej pozycji użytkownika 
2.5.3. Dostępność i nasycenie systemu 
2.5.4. Zdolność systemu do ostrzegania o niewłaściwym funkcjonowaniu 
2.5.5. Opłaty za korzystanie z systemu 
 
3. OKREŚLANIE POZYCJI ZA POMOCĄ NAWIGACYJNYCH SYSTEMÓW SATELITARNYCH I JEJ DOKŁADNOŚCI 
3.1. Matematyczne podstawy określania współrzędnych pozycji i oceny jej dokładności 
3.1.1. Obliczanie współrzędnych pozycji 
3.1.2. Ocena dokładności określania pozycji 
3.1.3. Czynniki wpływające na dokładność pozycji użytkownika 
3.2. Geoida, elipsoida i układy odniesienia 
3.2.1. Geoida i elipsoida 
3.2.2. Układy odniesienia 
3.3. Pojęcie czasu, jego wzorce i skale 
3.3.1. Wzorce czasu i częstotliwości 
3.3.2. Definicja jednostki czasu 
3.3.3. Skale czasu 
 
4. SYSTEM GPS NAVSTAR, SEGMENT KOSMICZNY I NAZIEMNY 
4.1. Budowanie systemu i jego założenia 
4.2. Segment kosmiczny ? satelity systemu 
4.2.1. Parametry orbit, liczba i rozmieszczenie satelitów 
4.2.2. Budowa satelity 
4.2.3. Konstelacja satelitów i jej parametry 
4.3. Charakterystyka sygnałów emitowanych przez satelitę 
4.3.1. Częstotliwość nośna 
4.3.2. Modulacja sygnału 
4.3.3. Kodowanie sygnałów 
4.3.4. Depesza nawigacyjna 
4.3.5. Zniekształcenia i zakłócenia 
4.4. Segment naziemny 
4.4.1. Stacje śledzące 
4.4.2. Stacja główna 
4.4.3. Stacje korygujące 
 
5. SYSTEM GPS NAVSTAR, SEGMENT UŻYTKOWNIKA 
5.1. Określanie pozycji użytkownika i jej dokładność 
5.1.1. Pomiar pseudoodległości 
5.1.2. Błędy pomiaru pseudoodległości, budżet błędów 
5.1.3. Obliczanie współrzędnych satelity i użytkownika 
5.1.4. Dokładność pozycji użytkownika 
5.2. Charakterystyka ogólna odbiorników nawigacyjnych 
5.2.1. Odbiorniki XX wieku 
5.2.2. Zasada działania współczesnego odbiornika 
5.2.3. Antena odbiorcza 
5.2.4. Odbiorniki GPS w odbiornikach wielosystemowych 
5.2.5. Podział odbiorników systemu GPS 
5.3. Parametry techniczno-eksploatacyjne odbiorników 
5.3.1. Parametry odbiorników stacjonarnych 
5.3.2. Parametry odbiorników przenośnych 
5.4. Kryteria i wymogi odnoszące się do odbiorników systemu GPS 
5.4.1. Wymogi Międzynarodowej Organizacji Morskiej IMO 
5.4.2. Wymogi Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej IEC 
 
6. SYSTEM GPS NAVSTAR, EKSPLOATACJA I PERSPEKTYWY ROZWOJU 
6.1. Eksploatacja systemu 
6.1.1. Zastosowanie systemu w różnych dziedzinach gospodarki i nauki 
6.1.2. Wybrane parametry eksploatacyjne systemu 
6.1.3. Ograniczenia eksploatacyjne systemu 
6.1.4. Problemy eksploatacyjne odbiornika stacjonarnego 
6.1.5. Problemy eksploatacyjne odbiornika przenośnego 190 
6.1.6. Zliczanie czasu w systemie GPS 
6.2. Perspektywa rozwoju systemu 
6.2.1. Rozbudowa i modernizacja segmentu kosmicznego 
6.2.2. Nowe częstotliwości nośne i kody 
6.2.3. Segment naziemny 
6.2.4. Segment użytkownika, przewidywana dokładność pozycji 
6.2.5. System GPS trzeciej generacji 
6.2.6. Plany radionawigacji administracji amerykańskiej 
 
7. SYSTEM GLONASS 
7.1. Budowanie systemu 
7.2. Segment kosmiczny 
7.2.1. Parametry orbit, liczba i rozmieszczenie satelitów 
7.2.2. Budowa satelity 
7.2.3. Częstotliwość nośna 
7.2.4. Depesza nawigacyjna 
7.3. Segment naziemny 
7.4. Określanie pozycji 
7.5. Stan obecny systemu i perspektywy na przyszłość 
 
8. ODMIANY RÓŻNICOWE NAWIGACYJNYCH SYSTEMÓW SATELITARNYCH 
8.1. Ogólna koncepcja odmiany różnicowej 
8.1.1. Funkcjonowanie systemu satelitarnego w odmianie różnicowej 
8.1.2. Metody określania poprawek różnicowych i ich przesyłania użytkownikom 
8.1.3. Określanie pozycji użytkownika i jej błąd 
8.2. Odmiana różnicowa systemu GPS ? DGPS 
8.2.1. Zasada odmiany różnicowej 
8.2.2. Budowanie odmiany różnicowej dla użytkownika morskiego 
8.2.3. Wykorzystanie odmiany różnicowej w nawigacji morskiej 
8.2.4. Format transmisji danych RTCM SC-104 
8.2.5. Odbiorniki nawigacyjne 
8.2.6. Wymagania ITU i IMO 
8.2.7. Sieciowe wersje odmiany różnicowej 
8.2.8. Komercyjne wersje odmiany różnicowej 
8.2.9. Współpraca odbiornika DGPS z innymi urządzeniami 
8.2.10. Zalety i wady odmiany różnicowej z punktu widzenia nawigacji morskiej 
8.3. Odmiana różnicowa systemu GLONASS ? DGLONASS 
8.4. Satelitarne systemy wspomagające 
8.4.1. System WAAS 
8.4.2. System EGNOS 
8.4.3. System MSAS 
8.4.4. System QZSS 
8.4.5. Odbiorniki systemów wspomagających 
8.4.6. Porównanie systemów wspomagających 
 
9. SYSTEM GALILEO 
9.1. Budowanie systemu 
9.2. Założenia systemu 
9.2.1. Projekty i kontrakty przyjęte w ramach programu Galileo 
9.2.2. Korzyści z wprowadzenia systemu na rynek 
9.2.3. Przewidywana liczba użytkowników 
9.3. Segment kosmiczny 
9.3.1. Konstelacja satelitów i jej parametry 
9.3.2. Budowa satelity 
9.3.3. Budowanie segmentu kosmicznego 
9.4. Charakterystyka sygnałów emitowanych przez satelity 
9.4.1. Częstotliwość nośna i parametry sygnału 
9.4.2. Depesza nawigacyjna 
9.5. Segment naziemny 
9.5.1. Działanie segmentu naziemnego 
9.5.2. Liczba i rozmieszczenie stacji śledzących 
9.6. Serwisy oferowane przez system Galileo 
9.6.1. Serwis otwarty 
9.6.2. Serwis komercyjny 
9.6.3. Serwis bezpieczeństwa życia 
9.6.4. Serwis regulowany publicznie 
9.6.5. Serwis poszukiwania i ratowania 
9.7. Perspektywy wykorzystania systemu w różnych dziedzinach gospodarki 
9.7.1. Transport 
9.7.2. Telekomunikacja 
9.7.3. Finanse, bankowość i ubezpieczenia 
9.7.4. Inne dziedziny gospodarki 
9.8. Odbiorniki systemu Galileo 
9.9. Analiza porównawcza systemów Galileo, GPS i GLONASS 
 
10. INNE SYSTEMY SATELITARNE
 
Literatura
Skorowidz