Dostępność, niezawodność i ciągłość w nawigacji i geodezji
wygłoszony na 5. zebraniu plenarnym Komitetu Geodezji PAN (10 grudnia 2012r.)
Referat wygłosił prof. C. Specht. Znalazły się w nim zagadnienia związane z genezą problemu zawartego w tytule, tendencjami rozwoju w nawigacji, kryteriami porównawczymi systemów nawigacyjnych i wymaganiom formalnym stawianym dla tych systemów oraz definicją dostępności, niezawodności i ciągłości na tle wybranej literatury.
Prof. C. Specht zwrócił uwagę na zasadniczy wspólny element nawigacji i geodezji, jakim jest pozycjonowanie, czyli wyznaczanie położenia obiektu (punktu) w zdeterminowanym układzie współrzędnych. Stwierdził, że w geodezji wyznaczanie tego położenia może odbywać się w czasie rzeczywistym jak również po zakończeniu pomiarów w wyniku ich przetworzenia, podczas gdy w nawigacji wykorzystywany jest jedynie pomiar w czasie rzeczywistym. Stwierdził także, iż nawigacja jest procesem sterowania ruchem obiektu.
W dalszej części wystąpienia prof. C. Specht zwrócił uwagę na tendencje rozwoju współczesnej nawigacji, a w szczególności systemy map elektronicznych zintegrowanych z radarem nawigacyjnym, telekomunikację satelitarną oraz systemy sterowania ruchem (VTS i AIS), które w Polsce funkcjonują na Zatoce Gdańskiej i Zatoce Pomorskiej. Omówił kryteria porównawcze systemów radionawigacyjnych wykorzystywanych w nawigacji i geodezji zwracając uwagę na fakt, iż takie elementy jak: dokładność określenia pozycji, strefa działania systemu, częstotliwość określania pozycji, pojemność systemu, jednoznaczność systemu oraz wymiarowość pozycji w chwili obecnej nie stanowią problemu w nawigacji. Zauważył również, że obecnie istotnymi parametrami z punktu widzenia nawigacji są dostępność, niezawodność i ciągłość systemu, a ostatnim kryterium porównawczym systemów radionawigacyjnych jest wiarygodność, czyli informacja w czasie rzeczywistym o statusie systemu.
Kontynuując swoje wystąpienie prof. C. Specht przedstawił definicje dostępności, niezawodności i ciągłości na tle wybranej literatury nawigacyjnej. Przedstawił istotne różnice i problemy związane z definiowaniem tych terminów na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat. Zauważył, że między tymi trzema zmiennymi istnieje ścisła zależność matematyczna. Stwierdził, że każda aplikacja nawigacyjna posiada inne wymagania. Omówił kilka z nich w odniesieniu do lądowych, lotniczych oraz morskich systemów nawigacyjnych. Następnie przypomniał, że system GPS zgodnie ze standardem SPS jest zdefiniowany w zakresie wszystkich charakterystyk.
W dalszej części wystąpienia prof. C. Specht zaprezentował wyniki badań, przeprowadzonych na zlecenie Marynarki Wojennej, w ramach oceny aktualnej dokładności określenia pozycji systemów GNSS w warunkach dynamicznych prób morskich. W szczególności, przeprowadzone eksperymenty miały na celu: określenie dokładności absolutnej systemów DGPS, EGNOS i GPS; wyznaczenie funkcji dostępności pozycji, dla określonego arbitralnie błędu pomiaru oraz jej wartości granicznej; wyznaczenie funkcji niezawodności pozycji, dla określonego arbitralnie błędu pomiaru oraz jej wartości granicznej; wyznaczenie funkcji ciągłości pozycji, dla określonego arbitralnie błędu pomiaru oraz jej wartości granicznej.
Na pokładzie polskiego okrętu hydrograficznego ORP Arctowski umieszczono równolegle do jego osi odbiorniki i przeprowadzono 3 próby morskie obejmujące: cyrkulację w prawo, cyrkulacje w lewo i próbę zig-zag. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie aktualnych dokładności, dla systemów DGPS, EGNOS oraz GPS, które wyniosły odpowiednio 2.2 m, 3.7 m oraz 7.9 m przy poziomie ufności 0.95. Prelegent zwrócił uwagę na fakt, że system DGPS stacji referencyjnej Rozewie, który gwarantuje serwis pozycyjny w promieniu 150 km w kierunku lądu, może być z powodzeniem wykorzystywany dla pomiarów stacjonarnych.