Nacionalinė žemės tarnyba yra Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo valdytoja, šio tinko tvarkytojo funkcijas atlieka VĮ Distancinių tyrimų ir geoinformatikos centras „GIS-Centras“.

LitPOS GPS stočių tinklą sudaro tolygiai šalies teritorijoje išdėstytos 25 stotys ir duomenų tvarkymo centras. Bendradarbiaujant su Priešgaisrinės saugos departamentu prie Vidaus reikalų ministerijos dauguma GPS stočių įrengta priešgaisrinių gelbėjimo stočių bokštuose. Vidutinis atstumas tarp stočių – apie 50 km. Duomenų srautai realiu laiku perduodami iš GPS stočių į duomenų tvarkymo centrą skirtinėmis duomenų perdavimo linijomis.

 
 GPS stočių išdėstymo schema

Penkiolikoje GPS stočių komplektuota Trimble NetRS imtuvas su Chock ring antena. Detali visų stoties komponentų specifikacija:
    - TRIMMARK 3 radijo modemas,
    - PTU200 kombinuotas slėgio, drėgmės ir temperatūros daviklis,
    - DSL modemas,
    - AC adapteris 12V,
    - e-Power jungtis,
    - UPS,
    - Elektros skaitliukas.
Įrangos spintos bendras vaizdas su NetRS imtuvu
Dešimtyje GPS stočių komplektuota Trimble 5700 imtuvas su Zephyr geodezine antena. Detali visų stoties komponentų specifikacija:
    - COM serveris,
    - DSL modemas,
    - AC adapteris 12V,
    - e-Power jungtis,
    - UPS,
    - Elektros skaitliukas.
Įrangos spintos bendras vaizdas su Trimble 5700 imtuvu
Regioninio duomenų centro techninę įrangą sudaro du serveriai ir 3 personaliniai kompiuteriai. Principinė techninės įrangos sujungimo ir duomenų srautų schema.

Regioninio duomenų centro programinę įrangą sudaro:
1. GPStream.
2. GPSNet
3. NTRIP Caster

Pataisos transliuojamos šiais formatais: RTCM 2.3, RTCM 3.0, CMR, CMR+, DGPS.
GPPS paslaugai reikalingi GPS matavimų duomenys atsiunčiami per FTP serverį arba elektroniniu paštu.
Vartotojai privalo registruotis LitPOS svetainėje. Užpildžius įprastą formą, elektroniniu paštu jiems bus atsiųstas LitPOS vartotojo vardas ir slaptažodis bei pataisų teikimo paslaugos serverio adresas.

Kaip vartotojai gali gauti LitPOS pataisas

Visų pirma vartotojai turi prisijungti prie LitPOS sistemos ir gauti LitPOS vartotojo vardą bei slaptažodį. Vartotojai, turintys reikalavimus atitinkančią įrangą, gali jungtis GPRS ir GSM ryšio priemonėmis prie nurodytų LitPOS serverių ir gauti geodezinių koordinačių pataisas realiu laiku vykdant matavimus. Vartotojai, neturintys reikalavimus atitinkančią įrangą, gali kreiptis į LitPOS administratorių dėl virtualios referencinės stoties (maksimaliai arti matuojamų objektų) sudarymo, bei šios stoties koordinačių pataisų apskaičiavimo.

Pagrindiniai reikalavimai vartotoju GPS imtuvams

Vartotojų, kurie vietos nustatymui taikys geodezinių koordinačių pataisas, teikiamas GPRS ir GSM technologija, GPS imtuvams keliami šie reikalavimai:
 • RTK opcija
 • GPRS internetinio ryšio palaikymas
 • NTRIP protokolo palaikymas

Vartotoju teises ir pareigos
 1. LitPOS vartotojai - fiziniai ir juridiniai asmenys, naudojantys GPNS įrangą objektų erdvinei padėčiai nustatyti.
 2. LitPOS vartotojų teisės:
 2.1. gauti prieigą prie LitPOS duomenų LitPOS valdytojo nustatyta tvarka;
 2.2. gauti informaciją apie LitPOS kokybės parametrus;
 2.3. pagal LitPOS duomenis nustatyti erdvinę objekto padėtį žemės paviršiuje Lietuvos Respublikos teritorijoje ir perduoti šiuos objekto duomenis tretiesiems asmenims.
 3. LitPOS vartotojų pareigos:
 3.1. informuoti LitPOS valdytoją apie pastebėtus LitPOS gedimus ir telekomunikacinių ryšių trukdžius;
 3.2. informuoti LitPOS valdytoją apie LitPOS kokybės parametrų pasikeitimus;
 3.3. pranešti LitPOS valdytojui apie vartotojo identifikavimo duomenų pasikeitimus.

Kaip prisijungti prie LitPOS
 
Pataisu skaiciavimas LitPOS tinkle
LitPOS tinkle taikoma virtualiųjų referencinių stočių (VRS) technologija. Šis metodas pagrįstas tuo, kad GPS referencinės (bazinės, atraminės) stotys įrengiamos Žemės paviršiaus taškuose, kurių koordinatės tiksliai žinomos reikiamoje koordinačių sistemoje. Tam tikro skaičiaus GPS referencinių stočių matavimų duomenys virtualiųjų referencinių stočių yra apibendrinami ir sisteminami. Taip patikimiau ir tiksliau nustatoma GPS signalų naudotojo padėtis, priimant jau apdorotus ir modeliuotus signalus iš virtualiųjų stočių. GPS referencinės ir virtualiosios stotys telemetrinio ryšio kanalais transliuoja naudotojams koordinačių, pseudoatstumų, nešlio fazių pataisas tam tikrų modelių pavidalu. Šios pataisos naudotojų imtuvuose panaudojamos atitinkamiems matavimų rezultatams arba parametrų reikšmėms pataisyti.
GPS referencinių stočių transliuojamos koordinačių, pseudoatstumų ir nešlio fazių pataisos keičiasi mažai, nedaug kintant atstumui (maždaug iki 10 km) tarp GPS naudotojo imtuvo ir referencinės stoties. Tai lemia troposferos ir jonosferos būklė. Todėl, referencines stotis išdėsčius didesniu atstumu, tenka sukurti GPS virtualiąsias stotis, kurios transliuoja iš referencinių stočių sudarytus pataisų modelius. Šie modeliai transliuojami nedelsiant („realiuoju laiku“). Vartotojo padėties koordinačių pataisos priklauso nuo atstumo tarp vartotojo ir virtualiosios stoties bei krypties į šią stotį.
Kadangi GPS referencinės stotys įrengiamos taškuose, kurių koordinatės tiksliai žinomos (keleto milimetrų ar centimetrų tikslumu), tai kiekviena GPS referencinė stotis pagal priimtus DŽP kodinius ir nešlio signalus nustatydama savo koordinates gali apskaičiuoti išmatuotų koordinačių pataisas.
GPS imtuvo vartotojas išmatuotas taškų koordinates koreguoja pataisomis, apskaičiuotomis pagal VRS transliuojamas koordinačių pataisas.

LitPOS duomenu paketai

LitPOS duomenis sudaro:
 1. GPNS palydovų signalų informacija;
 2. LitPOS stočių informacija;
 3. LitPOS meteorologinė informacija;
 4. LitPOS teikiamos pataisos GPNS signalų paklaidoms realiu laiku eliminuoti;
 5. jonosferos modelio parametrai;
 6. Lietuvos Respublikos geodezinio pagrindo parametrai;
 7. Lietuvos Respublikos ir susijusių geodezinių koordinačių sistemos parametrai.

 GPS stočių tinklas LitPOS vartotojams teikia šias paslaugas:

 LitPOS itvirtinimas ir susiejimas su geodeziniu pagrindu.
 Atlikti šie GPS stočių įtvirtinimo, derinimo ir valdymo darbai:

1. GPS stočių tinklo erdvinis koordinavimas:
1.1. I-osios klasės GPS matavimai dvidažniais GPS imtuvais 25 GPS stotyse, sudarant trianguliacijos tinklą taip, kad būtų išmatuotos mažiausiai trys stygos iki kiekvienos iš GPS stoties, pradiniais geodeziniais punktais priimant valstybinio GPS tinklo nulinės ir pirmosios klasės punktus.
Vykdyti matavimai trijomis sesijomis, kurių trukmė atitinkamai 12 val. (135 GPS diena), 24 val. (136 GPS diena) ir 12 val. (137 GPS diena). Matuota dvidažniais Astech firmos Z-Surveyor (1 vnt.), Z-12 (2 vnt.) ir TRIMBLE firmos NetRS (14 vnt.), 5700 (14 vnt.). Taigi, vienu metu buvo matuota 6 Lietuvos valstybinio nulinės klasės tinklo punktuose ir 25 naujai įrengiamose GPS stotyse.
1.2. GPS stočių tinklo apdorojimas ir geodezinių koordinačių nustatymas Lietuvos ir Europos koordinačių sistemoje, pradiniais geodeziniais punktais priimant valstybinio GPS tinklo nulinės klasės punktus.
Apdoroti trijų matavimo sesijų rezultatai:
     • 135 GPS dienos klaidų elipsės
     • 136 GPS dienos klaidų elipsės
     • 137 GPS dienos klaidų elipsės
Galutinės GPS stočių koordinatės apskaičiuotos vidutiniu svertiniu būdu. GPS stočių geocentrinių koordinačių palyginimas:

Nuolat veikianciu GPS stociu tinklo poreikis

Vienas iš pagrindinių Nacionalinei žemės tarnybai prie Žemės ūkio ministerijos deleguotų strateginių uždavinių yra valstybinio geodezinio pagrindo, integruoto į Europos Sąjungos tinklus, kūrimas ir vystymas. Valstybinių geodezinių tinklų susiejimas su atitinkamais Europos bendraisiais tinklais garantuoja Europos geodezinių koordinačių, aukščių, sunkio pagreičio ir magnetinio lauko sistemų perdavimą, priėmimą ir taikymą Lietuvoje.
Geodezinis pagrindas nustato vienmatę gravimetrinę ir trimatę geometrinę (Euklido) erdvę. Trimatę geometrinę erdvę išreiškia geodezinių koordinačių sistema, o vienmatę gravimetrinę erdvę – geodezinių aukščių sistema. Tiek geodezinių koordinačių sistema, tiek aukščių sistema įtvirtinama ir perduodama geodeziniais tinklais, kurių pagrindiniai elementai yra geodeziniai punktai.
2004 m. baigtas sudaryti Lietuvos valstybinis planimetrinis tinklas, kuris garantuoja bendrosios Lietuvos koordinačių sistemos LKS-94 taikymą visoje valstybės teritorijoje. Tai leidžia korektiškai atlikti valstybės sienų demarkavimą, pilnai kartografuoti visą šalies teritoriją , sėkmingai baigti žemės reformą, tvarkyti nekilnojamojo turto kadastrą ir registrą vientisoje sistemoje taikant geoinformacines technologijas ir spręsti kitus valstybinės reikšmės uždavinius.
Tačiau šis planimetrinis tinklas yra pasyvus ir neteikia galimybių nustatyti geodezines koordinates realiame laike. Žinoti realiame laike visuomenės individo padėtį erdvėje galimybės nesudarytos. Tokių galimybių užtikrinimas labai pagerintų visos informacinės visuomenės kokybę. Todėl Europos Sąjungos valstybėse kuriami nuolat veikiančių GPS (Globalinė padėties nustatymo sistema) stočių tinklai, kuriuose taikomas skirtuminis GPS (Differential GPS arba DGPS) metodas – tikrojo laiko kinematinio metodo rūšis, kai pataisos iš GPS stočių transliuojamos radijo bangomis iš specialių radijo stočių arba perduodamos internetu.
Nuolat veikiančių GPS stočių tinklo LitPOS (LIThuanian POsitioning System) sudarymas Lietuvos teritorijoje palengvins ekstremalių situacijų teritorijų identifikavimą, transporto valdymą, logistiką, įvairius su koordinačių nustatymu susietus geodezinius darbus, tiesioginių išmokų žemės ūkio produkcijos gamintojams bei kitos ES teikiamos paramos administravimą. Šis tinklas leis supaprastinti ir atpiginti geodezinius matavimus bei užtikrins centimetrinį koordinačių bei aukščių nustatymo tikslumą matuojant vienu prietaisu, o tai ypač svarbu atliekant pasėlių identifikavimo ar kontrolės darbus. Nuolat veikiančių GPS stočių transliuojamomis pataisomis galės naudotis mokslo ir studijų institucijos, užsiimančios mokslinių tyrimų, mokslo rezultatų diegimo, propagavimo veikla, navigatoriai, karinės struktūros, geležinkeliečiai, automobilių apsaugos ir draudimo kompanijos, tyrinėjimo ir statybos organizacijos, ryšininkai, miestų komunalinės ir specializuotos tarnybos ir t.t.

Lietuvos nuolat veikianciu GPS stociu tinklo (LitPOS) esmines nuostatos

Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos (toliau - GPNS) nuolatinių stočių tinklas yra Lietuvos Respublikos valstybinio geodezinio pagrindo infrastruktūros dalis, leidžianti nustatyti objekto padėtį realiu laiku, teikiant pataisas ryšio priemonėmis iš žinomų taškų.
LitPOS sudaro Lietuvos Respublikos teritorijoje išdėstytos GPNS stotys, duomenų perdavos tinklas ir duomenų tvarkymo centras.
LitPOS paskirtis – apskaičiuoti ir eliminuoti GPNS matavimo priemonėmis gaunamas GPNS signalų paklaidas, naudojant GPNS matavimo įrangą objektų erdvinei padėčiai žemės paviršiuje Lietuvos Respublikos teritorijoje nustatyti.
Globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo (toliau - LitPOS) veiklą, darbo organizavimą, duomenų tvarkymą, saugą ir naudojimą, nustato jo valdytojo ir tvarkytojo teises bei pareigas reguliuoja Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo nuostatai (toliau – Nuostatai) Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo nuostatai ir Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo duomenų saugos nuostatai buvo patvirtinti Nacionalinės žemės tarnybos prie Žemės ūkio ministerijos generalinio direktoriaus 2008 m. gegužės 30 d. įsakymu Nr. 1P-58 „Dėl Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo nuostatų ir Lietuvos Respublikos globalinės padėties nustatymo sistemos nuolatinių stočių tinklo duomenų saugos nuostatų patvirtinimo“ (Žin., 2008, Nr.64-2441).

LitPOS veikla:
1. nuolatinis GPNS signalų priėmimas visoje Lietuvos Respublikos teritorijoje tolygiai išdėstytose LitPOS stotyse ir duomenų perdavimas saugiu valstybiniu duomenų perdavimo tinklu į LitPOS duomenų tvarkymo centrą;
2. LitPOS stočių surinktų duomenų apdorojimas ir pataisų GPNS signalų paklaidoms eliminuoti realiu laiku apskaičiavimas;
3. nuolatinis apskaičiuotų GPNS signalų pataisų teikimas GPNS įrangos vartotojams telekomunikacinėmis ryšio priemonėmis. 

LitPOS struktura

LitPOS GPS stočių tinklą sudaro tolygiai šalies teritorijoje išdėstytos 25 stotys ir Vilniaus Gedimino technikos universitete įrengtas regioninis valdymo centras. Bendradarbiaujant su Priešgaisrinės saugos departamentu dauguma GPS stočių įrengta priešgaisrinių gelbėjimo stočių bokštuose. Vidutinis atstumas tarp stočių - apie 50 km. Duomenų srautai tikruoju laiku perduodami iš GPS stočių į regioninį valdymo centrą skirtinėmis duomenų perdavimo linijomis. Numatyta, kad daugiausia vartotojų vietos nustatymui taikys geodezinių koordinačių pataisas, teikiamas GSM ir GPRS technologijomis.

Koordinaciu skaiciavimas ir ju tikslumas

GPS veikia geocentrinėje koordinačių sistemoje, todėl gaunamos stačiakampės geocentrinės erdvinės taškų koordinatės X,Y,Z. Pereinant prie topocentrinių koordinačių apskaičiuojamos taškų elipsoidinės koordinatės B, L ir elipsoidinis (geodezinis) aukštis He, kuris skaičiuojamas nuo elipsoido paviršiaus iki taško. Praktiniuose darbuose naudojamas normalinis aukštis Hn, kuris susijęs su Žemės gravitaciniu lauku ir skaičiuojamas nuo geoido paviršiaus iki taško.

GPS matavimo metodai

     GPS matavimų metodai:
     1. Statinis (Static).
     2. Perstebėjimų (Reoccupation).
     3. Greitasis statinis (Rapid Static).
     4. Kinematinis (Kinematic).
     5. Stovėjimo - judėjimo kinematinis (Stop&Go Kinematic).
     6. Realaus laiko kinematinis (Real Time Kinematic -RTK).
     7. Skirtuminis GPS (Differencial GPS).
1. Statinis (Static). Statinis metodas yra pats tiksliausias ir patikimiausias. Jo esmė yra vienalaikis matavimas dviejuose arba daugelyje taškų, priklausomai nuo turimų imtuvų kiekio. Pvz., turint 4 imtuvus galima iškart matuoti 4 taškuose, sudarysiančiuose geodezinį keturkampį, ir išskaičiuoti šešių erdvinių vektorių dedamąsias. Matavimų laikas priklauso nuo matuojamų vektorių ilgio, palydovų stebėjimo galimybių, atmosferos sąlygų ir kitų reikalavimų. Paprastai matavimai trunka 0,5 - 3 valandas, tačiau, tarptautinių kampanijų metu, matavimai užima 7 - 10 parų. Pvz., EUREF BAL 92 kampanijos metu matuota 6 paras, o sudarant valstybinį pirmosios klasės GPS tinklą - 12 val.
Statinio metodo trūkumai yra ilgas matavimų laikas lauke, didelis sukauptų matavimo rezultatų kiekis, ilgas jų apdorojimo procesas. Tačiau jis beveik nepamainomas matuojant ilgesnius nei 15 km vektorius.
2. Perstebėjimų (Reoccupation, Pseudokinematic). Tai iš esmės irgi statinis metodas, tik taškuose matuojama trumpiau, pvz., 10 min., po to einama į kitą tašką, vėl matuojama, ir taip toliau einama į visus nustatomus taškus, kol grįžtama į pirmąjį, ir vėl matuojama visuose iš eilės po trumpą laiko tarpą. Tuo metu žinomame taške matuojama ištisai.
Šio metodo privalumas yra trumpesnis matavimų laikas, vienok sugaištama kelionei bei imtuvo pastatymams taškuose. Šį metodą patogu taikyti, jei punktuose įrengti ženklai su priverstiniu geodezinių prietaisų centravimu, ir taškai yra netoli vienas nuo kito.
Metodas taikomas retai.
3. Greitasis statinis (Rapid Static). Šis metodas skiriasi nuo statinio tuo, kad matuojama trumpai. Jei vektorius yra trumpesnis už 10 km, matuoti reikia 10 min. Kiekvienam kilometrui virš 10 km, matavimų trukmę reikia pailginti 1 min. Palydovų stebėjimo sąlygos turi būti labai geros, kadangi per vieną trumpą periodą visuose imtuvuose reikia registruoti signalus iš tų pačių palydovų.
Norint užtikrinti didelį matavimų tikslumą ir patikimumą reikia matuoti su dvidažniais imtuvais, kurie gali priimti P kodą. Jei vektoriai yra ilgesni už 15 km., greitasis statinis virsta artimu paprasčiausiai statiniam. 
4. Kinematinis (Kinematic). Kinematinis metodas realizuojamas dviem etapais. Pirmiausia, matuojama dviejuose žinomuose punktuose greituoju statiniu metodu (apie 5 min.), išsprendžiant fazinių matavimų neapibrėžtumo uždavinį, t.y. surandamas sveikų bangų kiekis. Jis išlieka nepakitęs tol, kol nepertraukiamai stebimas tas pats palydovas. Toliau nepertraukiamai (neišjungiant imtuvo) matuojama, judant per kitus taškus. Žinant sveikų bangų kiekį, matuojamųjų taškų tikslios padėtys gali būti apskaičiuotos per kelias sekundes.
Kinematinio metodo privalumas yra greitas taškų padėties nustatymas ant žemės ir erdvėje. Didžiausias trūkumas yra nepertraukiamų matavimų užtikrinimas mažiausiai iš 4 palydovų. Medžiai, pastatai, viadukai ir kitos kliūtys dažnai trukdo įgyvendinti šį metodą. Skrendant lėktuvu, svarbu nedaryti staigių posūkių, kad lėktuvo sparnas neuždengtų horizonto.
5. Stovėjimo - judėjimo kinematinis (Stop&Go Kinematic). Šis populiarus metodas yra junginys greitojo statinio ir kinematinio metodo. Šiuo būdu irgi matuojama neišjungiant imtuvo, tik taškuose kelioms minutėms sustojama, kad būtų atnaujinamas sveikų bangų kiekio suradimas. Tokiu būdu tarsi iš naujo pradedamas kinematinis metodas, jei prieš tai su palydovais buvo prarastas ryšys.
6. Realaus laiko kinematinis (Real Time Kinematic – RTK). Šio metodo esmė yra tokia pati, kaip paprasto kinematinio metodo, tačiau papildomai GPS imtuvas, esantis žinomame taške perduoda radijo bangomis, GSM ryšiu ar internetu pataisas, kurias priima judantis imtuvas, ir jame galima iškart apskaičiuoti nežinomų taškų padėtis bei jų tikslumą.
 

GPS palydovai turi specialią aparatūrą geodeziniams ir navigaciniams uždaviniams spręsti:
• aukšto stabilumo generatorius, generuojančius fundamentalųjį 10,23 Mhz dažnį, kurį panaudojant gaunami du nešantieji dažniai ir laiko skalės žymės,
• atominius laikrodžius, naudojančius rubidžio ir cezio dažnio ir laiko etalonus,
• elektromagnetinių bangų siųstuvus,
• sistemą, apdorojančią priimtą iš antžeminio segmento stočių telemetrinę ir efemeridinę informaciją,
• dvi 7 m2 Saulės baterijų plokštes.
GPS palydovo signalai perduodami dviem nešančiai dažniais: L1=1575,42 Mhz (bangos ilgis l1=19,03 cm) ir L2=1227,60 Mhz (bangos ilgis l2=24,42 cm). Naudojant du nešančius dažnius galima įvertinti paklaidas, atsirandančias dėl jonosferos poveikio radijo bangų sklidimui. Dažnis L1 moduliuotas tiksliu P kodu (Precision code) ir mažiau tiksliu C/A kodu (Coarse/Acquisition code), o dažnis L2 - tik P kodu.