GPS je satelitski navigacijski sistem koji mjeri udaljenost, vrijeme i poziciju. Omogućava vam da odredite lokaciju i brzinu objekata bilo gdje na Zemlji (ne uključujući polarne regije), u gotovo svakom vremenu, kao iu svemiru u blizini planete. Sistem je razvilo, implementiralo i njime upravljalo Ministarstvo odbrane SAD.

Kratak opis GPS-a

Satelitski navigacioni sistem Ministarstva odbrane Sjedinjenih Država, GPS, takođe se naziva NAVSTAR. Sistem se sastoji od 24 navigacijski sateliti umjetne zemlje (NISS), zemaljski komandno-mjerni kompleks i potrošačka oprema. To je globalni navigacijski sistem za sve vremenske prilike koji omogućava određivanje koordinata objekata sa visokom preciznošću u trodimenzionalnom prostoru blizu Zemlje. GPS sateliti su postavljeni u šest srednje visokih orbita (visina 20183 km) i imaju period okretanja od 12 sati.Ravnine orbita se nalaze u intervalima od 60° i nagnute su prema ekvatoru pod uglom od 55°. U svakoj orbiti nalaze se 4 satelita. 18 satelita je minimalni broj koji osigurava vidljivost u svakoj tački na Zemlji od najmanje 4 satelita.

Osnovni princip korištenja sistema je određivanje lokacije mjerenjem udaljenosti do objekta od tačaka sa poznatim koordinatama – satelita. Udaljenost se izračunava iz vremena kašnjenja širenja signala od slanja signala od strane satelita do prijema od strane GPS prijemne antene. To jest, da bi odredio trodimenzionalne koordinate, GPS prijemnik mora znati udaljenost do tri satelita i vrijeme GPS sistema. Dakle, signali sa najmanje četiri satelita se koriste za određivanje koordinata i visine prijemnika.

Sistem je dizajniran da omogući navigaciju aviona i brodova i određivanje vremena sa velikom preciznošću. Može se koristiti u dvodimenzionalnom režimu navigacije - 2D određivanje navigacionih parametara objekata na površini Zemlje) i u trodimenzionalnom režimu - 3D (merenje navigacionih parametara objekata iznad površine Zemlje). Za pronalaženje trodimenzionalne pozicije objekta potrebno je izmjeriti navigacijske parametre najmanje 4 satelita, a za dvodimenzionalnu navigaciju najmanje 3 satelita. GPS koristi metodu pseudo-dometa za određivanje položaja i metodu pseudo-radijalne brzine za pronalaženje brzine objekta.

Za poboljšanje tačnosti rezultati određivanja su izglađeni pomoću Kalmanovog filtera. GPS sateliti emituju navigacijske signale na dvije frekvencije: F1 = 1575,42 i F2 = 1227,60 MHz. Režim emisije je kontinuiran sa modulacijom pseudošuma. Navigacijski signali su javni C/A kod (kurs i akvizicija), koji se prenosi samo na frekvenciji F1, i zaštićeni P-kod (precizni kod), koji se emituje na frekvencijama F1, F2.

U GPS-u, svaki satelit ima svoj jedinstveni C/A kod i jedinstveni P kod. Ova vrsta razdvajanja satelitskih signala naziva se kodom. Omogućava vazdušnoj opremi da prepozna kojem satelitu pripada signal kada svi emituju na istoj frekvenciji. GPS pruža dva nivoa korisničke usluge Precizno pozicioniranje (PPS) i Standardno pozicioniranje (SPS Standard Positioning Service) PPS se zasniva na preciznom kod i SPS - u javnom vlasništvu. Nivo usluge PPS pruža se vojnim i federalnim službama SAD, a SPS se pruža masovnom civilnom potrošaču.Satelit pored navigacijskih signala redovno prenosi poruke koje sadrže informacije o stanju satelita, njegovim efemeridama, sistemu vrijeme, prognoza jonosferskog kašnjenja, indikatori učinka. Ugrađena GPS oprema se sastoji od antene i prijemnika. PI uključuje prijemnik, kalkulator, memorijske blokove, uređaje za kontrolu i prikaz. Memorijski blokovi pohranjuju potrebne podatke, programe za rješavanje problema i kontrolu rada prijemnika. U zavisnosti od namjene koriste se dvije vrste opreme na brodu: specijalna i za masovnu upotrebu.Specijalna oprema je namijenjena za određivanje kinematičkih parametara projektila, vojnih zrakoplova, brodova i specijalnih brodova. Prilikom pronalaženja parametara objekata koristi P i C/A kodove. Ovaj aparat omogućava praktično kontinuirana određivanja sa tačnost: lokacije objekata— 5+7 m, brzina — 0,05+0,15 m/s, vrijeme — 5+15 ns

Glavna primena GPS navigacionog satelitskog sistema:

• Geodezija: pomoću GPS-a određuju se tačne koordinate tačaka i granice zemljišta
• Kartografija: GPS se koristi u civilnoj i vojnoj kartografiji
• Navigacija: pomoću GPS-a obavlja se i morska i cestovna navigacija
• Satelitski nadzor transporta: uz pomoć GPS-a prati se pozicija i brzina automobila, te se kontrolira njihovo kretanje
• Mobilni telefoni: Prvi mobilni telefoni sa GPS-om pojavili su se 90-ih godina. U nekim zemljama, poput Sjedinjenih Država, ovo se koristi za brzo lociranje osobe koja zove hitnu.
• Tektonika, tektonika ploča: GPS opažanja kretanja i vibracija ploča
• Aktivnosti na otvorenom: Postoje razne igre koje koriste GPS, kao što je Geocaching, itd.
• Geografsko označavanje: informacije, kao što su fotografije, se „označuju“ na koordinate pomoću ugrađenih ili eksternih GPS prijemnika.

Određivanje potrošačkih koordinata

Pozicioniranje prema udaljenostima do satelita

Koordinate lokacije se izračunavaju na osnovu izmjerenih dometa do satelita. Za određivanje lokacije potrebna su četiri mjerenja. Tri dimenzije su dovoljne ako možete isključiti nevjerojatna rješenja nekim drugim dostupnim sredstvima. Iz tehničkih razloga potrebno je još jedno mjerenje.

Satelitsko mjerenje udaljenosti

Udaljenost do satelita određuje se mjerenjem vremena koje je potrebno da radio signal putuje od satelita do nas. I satelit i prijemnik generišu isti pseudo-slučajni kod tačno u isto vreme na zajedničkoj vremenskoj skali. Odredimo koliko je vremena trebalo signalu sa satelita da stigne do nas upoređujući kašnjenje njegovog pseudo-slučajnog koda u odnosu na kod prijemnika.

Osiguravanje savršenog vremena

Precizno mjerenje vremena je ključ za mjerenje udaljenosti do satelita. Sateliti su precizni u vremenu jer imaju atomske satove. Sat prijemnika možda nije savršen, jer se pomeranje može eliminisati korišćenjem trigonometrijskih proračuna. Da biste dobili ovu mogućnost, potrebno je izmjeriti udaljenost do četvrtog satelita. Potreba za četiri mjerenja određena je dizajnom prijemnika.

Određivanje položaja satelita u svemiru.

Da bismo izračunali naše koordinate, moramo znati i udaljenosti do satelita i lokaciju svakog od njih u svemiru. GPS sateliti se kreću toliko visoko da su njihove orbite vrlo stabilne i mogu se predvidjeti s velikom preciznošću. Stanice za praćenje konstantno mjere manje promjene u orbitama, a podaci o tim promjenama se prenose sa satelita.

Kašnjenja jonosferskog i atmosferskog signala.

Postoje dvije metode koje se mogu koristiti za smanjenje greške. Prvo, možemo predvidjeti kakva će biti tipična promjena brzine u tipičnom danu, u prosječnim uslovima jonosfere, a zatim ispraviti sva naša mjerenja. Ali, nažalost, nije svaki dan normalan. Drugi način je da se uporede brzine širenja dva signala koji imaju različite noseće frekvencije. Ako uporedimo vrijeme širenja dvije različite frekvencijske komponente GPS signala, možemo saznati do kakvog se usporavanja dogodilo. Ova metoda korekcije je prilično komplicirana i koristi se samo u najnaprednijim, takozvanim "dvofrekventnim" GPS prijemnicima.

Multipath.

Druga vrsta greške su "višestruke" greške. Nastaju kada se signali koji se prenose sa satelita više puta reflektuju od okolnih objekata i površina prije nego što stignu do prijemnika.

Faktor redukcije geometrijske preciznosti.

Dobri prijemnici su opremljeni računskim rutinama koje analiziraju relativne pozicije svih raspoloživih satelita za posmatranje i od njih biraju četiri kandidata, tj. najbolje pozicionirana četiri satelita.

Rezultirajuća GPS tačnost.

Rezultirajuća GPS greška određena je zbrojem grešaka iz različitih izvora. Doprinos svakog od njih varira u zavisnosti od atmosferskih uslova i kvaliteta opreme. Osim toga, Ministarstvo obrane SAD-a može namjerno smanjiti preciznost kao rezultat instalacije takozvanog S / A moda („Selektivna dostupnost“ - ograničen pristup) na GPS satelitima. Ovaj način rada je dizajniran da spriječi potencijalnog neprijatelja da stekne taktičku prednost u GPS pozicioniranju. Kada i ako je ovaj način postavljen, on stvara najznačajniju komponentu ukupne GPS greške.

zaključak:

Tačnost mjerenja korištenje GPS-a ovisi o dizajnu i klasi prijemnika, broju i lokaciji satelita (u realnom vremenu), stanju Zemljine jonosfere i atmosfere (teški oblaci, itd.), prisutnosti smetnji i drugim faktorima. „Kućanski“ GPS uređaji, za „civilne“ korisnike, imaju mjernu grešku u rasponu od ± 3-5 m do ± 50 m i više (u prosjeku, stvarna tačnost, uz minimalne smetnje, ako su novi modeli, iznosi ± 5 -15 metara po planu). Maksimalna moguća preciznost doseže +/- 2-3 metra horizontalno. Visina - od ± 10-50m do ±100-150 metara. Visinomjer će biti precizniji ako kalibrirate digitalni barometar na najbližu tačku sa poznatom tačnom visinom (iz običnog atlasa, na primjer) na ravnom terenu ili na poznati atmosferski tlak (ako se ne mijenja prebrzo, kada vremenske promene). Visokoprecizni mjerači "geodetske klase" - tačnije za dva ili tri reda veličine (do centimetra, u planu i visini). Stvarna tačnost mjerenja je posljedica različitih faktora, na primjer udaljenosti od najbliže bazne (korektivne) stanice u području servisiranja sistema, višestrukosti (broj ponovljenih mjerenja/akumulacije po tački), odgovarajuće kontrole kvaliteta rada, nivo obuke i praktično iskustvo specijaliste. Takvu visokopreciznu opremu mogu koristiti samo specijalizirane organizacije, specijalne službe i vojska.

Za poboljšanje tačnosti navigacije preporučljivo je koristiti GPS prijemnik - na otvorenom prostoru (bez zgrada ili drveća u blizini) na prilično ravnom terenu i priključiti dodatnu vanjsku antenu. U marketinške svrhe, ovakvim se uređajima pripisuje „dvostruka pouzdanost i tačnost“ (odnosi se na dva satelitska sistema, Glonass i Jeepies, koji se istovremeno koriste), ali stvarno poboljšanje parametara (povećanje tačnosti određivanja koordinata) može biti samo naviše. na nekoliko desetina posto. Moguće je samo primjetno smanjenje vremena početka toplo-toplo i vremena mjerenja

Kvaliteta mjerenja džipija se pogoršava ako se sateliti nalaze na nebu u gustom snopu ili na istoj liniji i „daleko“ - na liniji horizonta (sve se to naziva „loša geometrija“) i postoji smetnja signala (visoka - blokade zgrada uzdizanja, reflektujući signal, drveće, strme planine u blizini). Na dnevnoj strani Zemlje (trenutno osvetljenoj Suncem) - nakon prolaska kroz jonosfersku plazmu, radio signali su oslabljeni i izobličeni za red veličine jače nego na noćnoj strani. Za vrijeme geomagnetne oluje, nakon snažnih sunčevih baklji, mogući su prekidi i dugi prekidi u radu opreme za satelitsku navigaciju.

Stvarna točnost jeepieskin-a ovisi o vrsti GPS prijemnika i načinu na koji se podaci prikupljaju i obrađuju. Što više kanala (mora biti najmanje 8) u navigatoru, točnije i brže se određuju ispravni parametri. Prilikom primanja "pomoćnih podataka A-GPS lokacijskog servera" putem interneta (prenosom paketnih podataka, u telefonima i pametnim telefonima) - povećava se brzina određivanja koordinata i lokacije na karti

WAAS (Wide Area Augmentation System, na američkom kontinentu) i EGNOS (European Geostational Navigation Overlay Services, u Evropi) su diferencijalni podsistemi koji emituju putem geostacionarnog (na nadmorskoj visini od 36 hiljada km u niskim geografskim širinama do 40 hiljada kilometara iznad srednjih i visokih geografskih širina). ) satelitske korektivne informacije na GPS prijemnicima (ispravke se uvode). Oni mogu poboljšati pozicioniranje rovera (polja, rovera) ako se u blizini nalaze i rade zemaljske bazne stanice za korekciju (fiksni referentni prijemnici signala koji već imaju visokoprecizne koordinate). U tom slučaju, terenski i bazni prijemnik moraju istovremeno pratiti satelite istog imena.

Za brža mjerenja Preporučljivo je koristiti višekanalni (8-kanalni ili više) prijemnik sa vanjskom antenom. Najmanje tri GPS satelita moraju biti vidljiva. Što ih je više, to je bolji rezultat. Neophodna je i dobra vidljivost neba (otvoreni horizont). Brz, "vrući" (trajanje prvih sekundi) ili "topli početak" (pola minuta ili minut, u vremenu) prijemnog uređaja je moguć ako sadrži ažuriran, svjež almanah. U slučaju kada se navigator ne koristi duže vrijeme, prijemnik je prisiljen primiti kompletan almanah i, kada je uključen, izvršit će se hladan start (ako uređaj podržava AGPS, onda brže - do nekoliko sekundi). Za određivanje samo horizontalnih koordinata (širina/dužina), signali tri satelita mogu biti dovoljni. Da bi se dobile trodimenzionalne (sa visinom) koordinate, potrebne su najmanje četiri sp-ka. Potreba za stvaranjem vlastitog, domaćeg navigacijskog sistema proizilazi iz činjenice da je GPS američki, potencijalni protivnici koji mogu u svakom trenutku, u svojim vojnim i geopolitičkim interesima, selektivno isključiti, "zaglaviti", modificirati ga u bilo kojoj regiji ili povećanje veštačke, sistematske greške u koordinatama (za strane potrošače ove usluge), koja je uvek prisutna u mirnodopskim uslovima.

Istina da se sve zna u poređenju je prva stvar koja će pomoći da se shvati koliko su navigacioni sistemi precizni. Ako "krenete od peći", onda se moderna navigacija može uporediti sa utiranjem puta suncu i zvijezdama. Sada se zvijezde mogu smatrati satelitima Zemlje. Primanje signala od njih do vašeg GPS uređaja je poput kazaljki na satu.

Ako atmosferski ili umjetni fenomeni ne ometaju - posebna gustoća oblaka ili blizina nebodera i mnogo nadzemnih trasa električnih kablova, vaš će navigator raditi u normalnom načinu rada, a njegova preciznost će biti stabilna. Određeni oprez u ovoj procjeni povezan je ne toliko s ovim smetnjama - navigator se s njima nosi za nekoliko trenutaka - već, začudo, s američkim vojnim odjelom. Činjenica je da su, otvarajući pristup civilnom korišćenju svog satelitskog sistema, nadležne službe u Sjedinjenim Državama postavile svoj rad tako da nikome osim njima ne padne na pamet korištenje najpreciznije navigacije u vojne svrhe.

Sljedeći najprecizniji GPS navigatori su geodetski prijemnici. Imaju veliki broj komunikacionih kanala i otpornost na smetnje, njihova greška je do 1 cm. Prate ih manje precizni navigatori koji se koriste na otvorenim prostorima. Turistička klasa pretraživača odredit će vašu lokaciju s točnošću od 10 metara, a uz tako beznačajno odstupanje će vam pokazati pravi put.

Auto navigatori koji rade u zatvorenom prostoru kabine imaju dodatnu grešku. Ali za orijentaciju na putu, to je beznačajno. Sam navigator smanjuje grešku na minimalnu veličinu. Vozači imaju i takvog pomoćnika kao GSM modul, iz čijeg "feeda" postaje jasna trenutna prometna situacija.

Da bi se povećala tačnost, postoje dodatni alati, na primjer, diferencijalni prijemnik koji radi u GPS sistemu i ispravlja greške koje je napravio ovaj sistem. GPS je posebno potreban spasiocima i timovima za pretragu, naučnicima koji treba da odrede najtačnije vreme.

Postoje problemi s preciznošću koji nisu povezani sa satelitskom navigacijom, već s pouzdanošću elektronskih karata i servisnih dodataka koji se mogu koristiti. Doduše, stalno ažurirane Yandex karte imaju najveću preciznost. I, na kraju, GPS-navigatori, koji su takođe u mobilnim telefonima. Iako instalacija aplikacija u njima nema veliki izbor, „nativne“ mogućnosti mobilnog telefona sa internetom dovoljne su za manje-više stabilno i precizno praćenje na putu.

Ne sviđa vam se što GPS-u na vašem Androidu treba predugo da "traži i pokupi satelite"? Tačnost lokacije lošija od 10 metara? Da li ste mislili da "tako GPS zapravo radi"? Ništa slično ovome. Vaš GPS može pružiti tačnost od +-5 metara, barem preciznije. A ja ću vam reći kako to postići. I nema više "zakrpa" ili treće strane i "gemoralnog" u korištenju "GPS uslužnih programa koji ubrzavaju potragu za satelitima i povećavaju preciznost." Sve što vam je potrebno nalazi se u vašem uređaju. Samo što proizvođač unosi "kalibracije" tamo "mid-light" - naravno, neće kalibrirati svaki telefon pojedinačno. A gdje je proizvođač? U Kini, i trebate kalibrirati tamo gdje ga stvarno koristite.Upute ispod sam prikupio iz raznih izvora u dijelovima i provjeren, osim dijela "maksimiziranje tačnosti", koji ću kasnije provjeriti i dodati, ali čak bez toga, vreme "hladnog starta" GPS-a, nakon ponovnog pokretanja telefona, bilo je moguće dovesti ga na manje od 20 sekundi, umesto 1-2 minuta pre kalibracije. Istovremeno, snimanje prvih satelita traje manje od 3-4 sekunde, a "GPS hvatanje" (lokalizacija po satelitima, kada "GPS pretraga" prestane da treperi i telo pređe na rad na satelitima) - manje od 10 sekundi (ponekad i do 40, ali rjeđe - ovisno o preciznosti vašeg pametnog sata i vidljivosti satelita).
Utiske o radu obje metode, kako biste se odlučili koji vam je draži, možete pročitati ovdje:. Ja lično preporučujem "Nativnu GPS kalibraciju metodu" (opisanu u nastavku) - ona daje iste rezultate, a po mom mišljenju je mnogo poželjnija i praktičnija za korištenje.
Treba napomenuti da je uz pomoć ovdje opisanog programa: brzina aktivacije iz "hladnog" stanja ipak malo veća. ali je heterogeniji, i zbog svog "dubokog prodora u Android GPS sistem", može "oboriti" kalibracije svog "prirodnog sistema", o kojima se govori u nastavku. Osim toga, sve što trebate učiniti s njim, prije svakog uključivanja, GPS čini lansiranje pomoću njega stvarno sporije nego u verziji opisanoj u ovoj napomeni.

Dodano 30.08.2013. prije početka kalibracije, pregledajte ovu napomenu i slijedite postupke koji su u njoj opisani: . Ovo je posebno tačno ako imate ozbiljnih problema sa GPS-om, kao što su "održavanje satelita veoma loše" i "zaključavanje" "ispada" pri najmanjem slabljenju signala, plus nakon toga, GPS će istovremeno "držati" više satelita. vrijeme, što će poboljšati i stabilnost i tačnost. Bez ovih procedura, ne bih mogao "vratiti" GPS pod JB 4.1.1 Cink King. Zatim izvršite kalibraciju prema metodi. navedeno ispod u ovom postu.

*kurziv font istaknute su točke potrebne za postizanje općenito teoretski moguće tačnosti. Stavke u kurzivu mogu biti izostavljene, to će malo smanjiti preciznost (zapravo 2 puta), neće utjecati na brzinu "hladnog starta".
**Prije procedure saznajte šifru inženjerskog menija vašeg uređaja - trebat će vam.

1. GPS tačnost, a posebno brzina "hvatanja nakon hladnog starta", jako zavise od tačnosti podešavanja vremena na vašem uređaju. Obično svi imaju u postavkama "Datum i vrijeme" "sinhroniziranje vremena preko mreže". I ja sam stajao. No, kako se ispostavilo, u ovom slučaju uređaj koristi mobilni signal operatera za postavljanje vremena, što u nekim slučajevima može dati tačnost podešavanja vremena gore od + - nekoliko minuta, au mom slučaju (Kijev, Life operator) dao je razliku u odnosu na realno vrijeme od čak 3 sekunde. Općenito, izmet, a ne "signali tačnog vremena". Postoji i mogućnost da "odredite vrijeme pomoću GPS-a", ali ako ne živite u selu, onda će to pojesti dosta baterije, i bit će pomalo beskorisno - ni u stanu, ni u u metrou, ni u minibusu, ni u kancelariji... Pa razumete.
   Stoga ćemo se prvo pobrinuti za postavljanje najtačnijeg mogućeg vremena. Da bih to uradio, instalirao sam besplatni program ClockSync, odavde: https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.org.amip.ClockSync&hl=ru, takođe ga možete preuzeti ovde: http://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=171610 . Možete koristiti i tehniku ​​koju sam ovdje opisao: - ne zahtijeva instalaciju dodatnih programa, ali zahtijeva ručno uređivanje nekoliko sistemskih konfiguracijskih datoteka.
   Zatim određujemo referentni server tačnog vremena koji ćemo koristiti. Važno je da vam bude što bliže i da je vrijeme pinga minimalno. Za početak, adrese "bazena" - za Ukrajinu je to ua.pool.ntp.org, za Rusiju ru.pool.ntp.org. Ako ste u drugoj zemlji, pogledajte ovdje: http://www.pool.ntp.org/ru/.
   Sada pokrećemo terminal, a u njemu naredbu "ping ua.pool.ntp.org" i gledamo vrijeme odgovora. Ovo radimo 10 puta - svaki put će kontaktirati nasumični "pool" server, i to obično drugi. Čak i za Ukrajinu, vrijeme "odgovora" za različite servere se kreće od 5 do 60 ms (na zemlji), da i ne govorimo o Rusiji sa njenom veličinom. U skladu s tim, ispisujemo IP adresu servera, vrijeme odgovora s kojeg je minimalno. Mi ćemo to iskoristiti.
   Pokrećemo instalirani program ClockSync, Menu> settings. Prva stavka je "NTP server". Tamo unesite odabranu IP adresu. Zatim označite okvir "automatska sinkronizacija", a zatim odaberite "Interval". Što je kraći interval to će se sinhronizacija češće odvijati, a ovo je "malo prometa i puno baterije", s druge strane moj uređaj "ostavi" čak 160-180 milisekundi za 3 sata... Zaustavio sam se na 3 sata za sada. Sljedece označite "tačan interval" - ne možete ga postaviti - malo će uštedjeti bateriju, lično sam ga podesio. "režim visoke preciznosti" - provjerite, pogotovo jer će sinhronizacija ponekad proći prijenos mobilnih podataka vrlo nestabilnom brzinom (možete ga izostaviti - preciznost će pasti, ali će potrošnja baterije tokom sinhronizacije biti značajno smanjena).
   Izlazimo iz menija podešavanja, pritisnemo "meni" i izaberemo "sinhronizovati" - koliko daleko vaš uređaj ide "preko vremena" može se videti na ekranu. Da, u meniju postavki za jedan dan možete vidjeti koliko sat vašeg uređaja "žuri / kasni" dnevno (moj Fly IQ 450 je 9,21 sekundu dnevno).
   PS Automatska sinhronizacija vremena moguća je samo na "root" uređaju. Ako niste root, postoji "ručni način rada" u programu, ali tačnost uopće neće biti ista.
   Napomena - dodano kasnije. Postoji i drugi način za preciznu sinkronizaciju vremena, bez instaliranja dodatnog programa, opisao sam ga ovdje:. Nakon poređenja rezultata, odabrao sam ovu metodu, ali ona zahtijeva uređivanje konfiguracijskih datoteka.
   Takođe je preporučljivo, ako imate rootan uređaj, da uredite /system/etc/gps.conf fajl. Naime, u prvom redu, nakon "NTP_SERVER=", zamijenite "default" koji je tamo naveden onim primjerenijim za vašu zemlju - na primjer za Ukrajinu na ua.pool.ntp.org, ili čak sa prethodno definisanom IP adresom , ali će biti manje generički i ponekad sklon kvaru ako određeni server ne radi, tako da je ua.pool.ntp.org više generički, ali IP adresa u ovom polju može dodatno ubrzati početni hladni start. Uređivanje se može obaviti koristeći "Root Explorer".
   Vremenom su to shvatili. Dalje.
2. Idemo na podešavanja telefona. Lokacija. Označavamo stavke: "Po mrežnim koordinatama", "GPS sateliti", "Pomoćni podaci", "AGPS", ostalo je "po ukusu". sada idite na stavku "EPO postavke". Isključite "EPO" za vrijeme trajanja kalibracije. Svi su ovde.
3. Pokretanje programa Google Earth , u postavkama, prebacite ga da prikaže koordinate u formatu stupnjeva i razlomaka. Tražimo mjesto u blizini gdje ćemo kalibrirati. To bi trebalo biti prilično otvoreno mjesto, kao što je trg. Odaberemo tačku na kojoj ćemo stajati tokom kalibracije (odaberimo znakove da kasnije budemo tačno na njoj), zalijepimo preko nje i zapišemo prikazane koordinate do posljednjeg znaka. Pripreme su gotove - idemo "na teren" :) sa telefonom.
4. Ako se koristi p3- postajemo TAČNO u tački koju smo prethodno odabrali. Pokrećemo "root explorer", idite u mapu / data / misc, izbrišite datoteku mtkgps.dat. Učitajte najnovije AGPS podatke - na primjer, putem programa GPS Status (meni>alati>AGPS podaci>Preuzimanje). Provjeravamo vrijeme, na primjer, programom ClockSync (provjeravamo ga nekoliko puta, pogledamo tipično odstupanje, a zatim kliknemo na sinkroniziraj - kako koristiti program i gdje ga dobiti - pogledajte ranije u članku o kalibraciji vremena) . Ulazimo u inženjerski meni LocationBasedServices, u meniju biramo "GPS" i pritisnemo dugme "GPS" (napis na njemu će se promeniti iz OFF u ON). Idite na "Prikaz". Čekamo dok se ne pojavi "popravka" (GPS indikator prestane da treperi), a zatim još najmanje 2 minute. Zatim kliknite RefPosition i u prozorima koji se pojavljuju unesite koordinate koje ste prethodno ispisali iz Google Eartha "za tačku u kojoj kalibrirate (biće nule). Kliknite na "OK". Vratite se na ekran Prikaz i pričekajte nakon "popravak" najmanje 2x minute, bolje od 5 minuta.Vraćamo se na inženjerski meni. Ako p3 nije izvršeno, jednostavno biramo bilo koje dovoljno otvoreno mjesto. Vađenje- nemojte ni pokušavati da izvršite kalibraciju na balkonu ili "sa prozora" - samo ćete pogoršati situaciju.
5. **** Prije kalibracije, također možete provjeriti ispravnost odabira SIM kartice za AGPS - ako je vaš mobilni operater "buggy", a postoje dva i dva operatera, onda možete odabrati manje bugging, ako "buggy" " je odabrano, može značajno ubrzati rad GPS-a, atoma i "oživjeti" postupak "ne radi potpuno GPS" opisan je na samom kraju napomene.
6. Idemo u "Inženjerski meni"(za moj FLY IQ 450 i mnoge kineske klonove, ovo je kod * # * # 3646633 # * # *, koji mi biramo tamo gdje obično birate broj telefona kada zovete, možda imate drugi). Pronađite "YGPS lokaciju" i pokrenite. Držite telefon uspravno.
7. Idite na karticu Informacije. Kliknite na dugme "Puna".
8. Idite na karticu "Sateliti"., sačekajte da se pojavi najmanje 5 satelita (bolje više - imao sam ih 11 pri postavljanju), a nakon što se "pojave i postanu zelene", čekamo još najmanje 2 minute držeći uređaj nepomično (može i duže - neće biti gore - samo bolje). Ovo je početna kalibracija. Trebalo mi je 3 minute, ali za neke uređaje, prema recenzijama, može potrajati i do pola sata.
9. Idi na Informacije", kliknite na "Hladno". Dalje, kao u paragrafu 8. Ponovite paragraf 9 3 puta. Može više.
10. Povratak u informacije. Kliknite na "Toplo". dalje kao u stavu 8. Više nije potrebno ponavljati.
11. Povratak u informacije". Kliknite na "Vruće". Nastavite kao u paragrafu 8.
12. Ako ste slijedili korak 3, idite na inženjerski meni, odaberite "LocationBasedService", idite na karticu "Prikaz" (ne zaboravite da aktivirate GPS kao što je opisano u koraku 4) i pričekajte dok se ne odredi maksimalni broj satelita. Bar 7, više je bolje (što više, to je kalibracija preciznija), a nakon što se odredi maksimum čekamo još 2 minute. Zatim idite na karticu GPS i kliknite na "RefPosition". Imat ćete dva broja, od onog koji ste prethodno snimili koristeći Google Earth, oni će se najvjerovatnije razlikovati u hiljaditim dijelovima. Ispravite oba na one koje ste ranije zapisali u p3. Kliknite na "OK". Sada idite na karticu GPS i sačekajte 5 minuta dok držite telefon nepomično. Ovdje na ovom mjestu - što duže - to bolje. GPS program, nakon što je dobio stvarne koordinate, upoređuje ih s onima koje se "dobijaju iz njega" i vrši ispravke. razjašnjavajući ih. Ispod u prozoru ćete vidjeti "proces" brojač i podatke koji se s vremena na vrijeme mijenjaju.
13. Izlazimo iz inženjerskog menija, ponovo pokrećemo telefon.
14. Sve. Radujemo se pametnom i preciznom GPS-u.

Nakon potpuno izvršene instrukcije, stvarna tačnost određivanja pozicije (izračunata od strane Google Eartha, a ne ona koju pokazuje sam GPS) bila je ~ 2,3-2,5 metara (GPS je pokazao tačnost od 5-6 metara u statusu), sa "vidljivo" 9 satelita, i 8 metara (GPS je pokazao tačnost od 10,5 metara u statusu) sa 7 vidljivih satelita, sateliti se kreću i ne dešavaju se svaki put u smislu dana u dan.

PS Ako ćete također koristiti ovdje opisani program: onda imajte na umu da morate kalibrirati nakon što ga instalirate. A u slučaju njegove deinstalacije - kalibriraj ponovo - izbacuje podatke o kalibraciji tokom deinstalacije, a GPS ponovo počinje "tražiti satelite nekoliko minuta". Čini se da učitavanje njenih podataka o "ubrzanju" NE utiče na kalibraciju, ali isto tako nema smisla - razlika u brzini je "unutar statističke greške". Ali čini se da je stvarna tačnost nešto bolja, sa svježe učitanim podacima (za 20 posto, ali i unutar statističke greške u suštini). Također imajte na umu da preuzeti podaci gornjeg programa brzo zastare, a nakon dan-dva, naprotiv, usporit će GPS i smanjiti preciznost (u poređenju sa samo normalno kalibriranim izvornim prema gore opisanoj metodi u ovom članku). Plus, srušio sam ga nafik :) Prvo, nije potreban, a drugo, uz njega možete dobiti "GPS koji ništa ne određuje" ako ste zaboravili uploadati nove podatke. Čak i ako ste pritisnuli dugme "resetuj preuzete podatke" i ne pokretajte sam program. Barem mi se jednom desilo - nisam ponovo provjeravao rake.

PPS Na netu se šuška da „omogućavanje EPO podataka“ (specifičnih GPS podataka za MTK čipove), što daje određeno ubrzanje „hladnog starta“, smanjuje broj „uhvaćenih satelita“. Ovo je malo vjerovatno. Broj uhvaćenih satelita je određen njihovim "brojem nadzemlja u ovom trenutku" i visinom iznad horizonta (u gradu se oni koji su iznad horizonta obično ne vide). Ali čak i tako, prilikom kalibracije je bolje da ga isključite. I koristite ga samo ako idete na mjesto gdje internet možda nije dostupan. Tada će vam dati pravo ubrzanje pokretanja (učitava podatke za mjesec dana unaprijed). U normalnoj situaciji, bolje je koristiti samo AGPS - njegovi podaci su svježiji, a samim tim i precizniji, pa je brzina "pokretanja" s njim tipično veća.

PPPS Ispod su "referentne informacije" za one koji su dobili uređaj, sa potpuno neispravnim GPS-om. Vrijedi to provjeriti - razlog može biti taj što ste u postavkama unijeli nešto drugačije od sljedećeg:

U inženjerskom meniju, u stavci LocationbasedService, na kartici AGP S:

Omogući A-GPS, MSB, korisnički profil, SLP predložak - GOOGLE, supl.google.com, 7275, TLS Omogući, RRLP, IMSI, K-vrijednost moraju biti omogućeni.
Horizontalna preciznost - 22, Vertikalna tačnost - 0, Starost lokacije - 0, Kašnjenje - 0. Odabrana je procjena lokacije.
*********Odabir SIM kartice za AGPS
Idemo na karticu NET - odaberite - kliknite na kartu (kartica Mapa), tamo bi se trebala pojaviti adresa na kojoj se nalazite ili blizu nje. Isto radimo i sa . Upoređujemo šta je tačnije sa vašom stvarnom situacijom i na kartici AGPS odaberite željenu SIM karticu.
Na kartici AGPS kliknite
Da, ako se nešto navedeno u ovom PS-u razlikovalo od postavki vašeg uređaja, ili ako ste promijenili SIM karticu na koju imate priključen AGPS, morate je ponovo kalibrirati.

PS O utjecaju tačnosti sata na vrijeme "hladnog starta GPS-a".

Sa "neudobnog mesta" - balkona, sve betonirano odozgo, avlija-bunar - kuce sa 4 strane, "komad odozgo" do neba, 4 satelita se jedva vide (3 se jedva vide kasnije, a 4. se pojavljuje pa nestaje). telefon je kalibriran prema gore opisanoj metodi (prije kalibracije nije bilo snimanja u ovim uslovima). Sat "kasni" za ~160ms (2 sata je prošlo otkako je sat kalibrisao program ClockSync). Vrijeme hladnog starta ~250-300 sec. Nakon prisilne kalibracije vremena od strane programa ClockSync, vrijeme "hladnog starta" je ~ 100 sekundi. Međutim, to su uslovi. u kojima GPS obično uopće nije funkcionalan, ali dobro ilustruju utjecaj točnosti sata na vrijeme hladnog starta.

PPS Za prisilno preuzimanje AGPS podataka, na primjer, ako ste daleko od mjesta gdje su preuzeti - na primjer, putovali ste 200 kilometara radi ribolova/rekreacije itd., a AGPS podaci preuzeti kod kuće postali su nebitni, što može negativno uticati na vrijeme "hladnog starta".

Program "GPS Status" možete koristiti ovdje: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.eclipsim.gpsstatus2&hl=en . Pokrenite ovaj program. U donjem lijevom kutu ispod "koordinatnog kruga" je starost AGPS podataka u satima. Pritisnite Meni > Alati > A-GPS podaci. Zatim "preuzmi".

Posebna greška

Glavni uzrok grešaka u GPS podacima više nije problem. Dana 2. maja 2000. u 5:05 (MEZ) je onemogućena tzv. posebna greška (SA). Posebna greška je vještačko krivotvorenje vremena u L1 signalu koji prenosi satelit. Za civilne GPS prijemnike, ova greška je dovela do manje preciznog određivanja položaja. (greška od oko 50m u roku od nekoliko minuta).

Osim toga, primljeni podaci su prenošeni sa manjom preciznošću, što znači da prenesena pozicija satelita nije tačna. Tako se u roku od nekoliko sati javlja nepreciznost podataka o položaju od 50-150 m. U danima kada je bila aktivna specijalna greška, civilni GPS uređaji su imali nepreciznost od oko 10 metara, a danas - 20 ili obično i manje. Nakon onemogućavanja greške uzorkovanja, tačnost podataka o visini se uglavnom poboljšala.

Razlog posebne greške je sigurnost. Na primjer, teroristi ne bi trebali moći locirati važna gradilišta koristeći oružje na daljinsko upravljanje. Tokom prvog Zalivskog rata 1990. godine, posebna greška je delimično onemogućena, jer. Američkim trupama nedostajali su vojni GPS prijemnici. Kupljeno je 10.000 civilnih GPS uređaja (Magellan i Trimble), koji su omogućili nesmetanu i preciznu navigaciju pustinjskim terenom. Posebna greška je deaktivirana zbog raširene upotrebe GPS sistema širom svijeta. Sljedeća dva grafikona pokazuju kako se promijenila tačnost određivanja koordinata nakon isključivanja posebne greške. Dužina ivice karata je 200 metara, podaci su uzeti 1. maja 2000. i 3. maja 2000. godine u periodu od po 24 sata. Dok su koordinate sa posebnom greškom u radijusu od 45 metara, bez nje, 95 posto svih tačaka je u radijusu od 6,3 metra.

"Geometrija satelita"

Drugi faktor koji utiče na tačnost određivanja koordinata je "geometrija satelita". Satelitska geometrija opisuje položaje satelita jedni prema drugima sa stanovišta prijemnika.

Ako prijemnik vidi 4 satelita i svi se nalaze, na primjer, na sjeverozapadu, to će dovesti do "loše" geometrije. U najgorem slučaju, otkrivanje lokacije će biti potpuno nemoguće kada su sve određene udaljenosti usmjerene u istom smjeru. Čak i ako je lokacija prepoznata, greška može doseći 100 - 150 m. Ako su ova 4 satelita dobro raspoređena po nebeskom svodu, tada će tačnost utvrđene lokacije biti mnogo veća. Pretpostavimo da se sateliti nalaze na sjeveru, istoku, jugu i zapadu, formirajući uglove od 90 stepeni jedan prema drugom. U ovom slučaju, udaljenosti se mogu mjeriti u četiri različita smjera, što karakterizira "dobru" geometriju satelita.

Ako su dva satelita u najboljoj poziciji u odnosu na prijemnik, tada je ugao između prijemnika i satelita 90 stepeni. Vrijeme tranzita ne može biti apsolutno precizno, kao što je ranije rečeno. Stoga su moguće pozicije označene crnim kružićima. Tačka presjeka (A) dva kruga je prilično mala i označena plavim kvadratom, što znači da će određene koordinate biti prilično tačne.

Ako se sateliti nalaze skoro u jednoj liniji u odnosu na prijemnik, tada ćemo, kao što vidite, dobiti veću površinu na nišanu, a time i manju preciznost.

Geometrija satelita takođe mnogo zavisi od visokih automobila ili da li koristite instrument u automobilu. Ako je bilo koji od signala blokiran, preostali sateliti će pokušati odrediti koordinate, ako je ikako moguće. Ovo se često može vidjeti u zgradama kada ste blizu prozora. Ako je pozicioniranje moguće, onda u većini slučajeva neće biti tačno. Što je veći dio neba blokiran bilo kojim objektom, to je teže odrediti koordinate.

Većina GPS prijemnika ne samo da pokazuje broj "uhvaćenih" satelita, već i njihovu poziciju na nebu. Ovo omogućava korisniku da proceni da li je određeni satelit zaklonjen objektom i da li će doći do netačnosti podataka kada se pomeri samo nekoliko metara.

Proizvođači većine uređaja daju vlastitu formulaciju tačnosti izmjerenih vrijednosti, koja uglavnom ovisi o različitim faktorima. (o čemu proizvođač nerado govori).

DOP vrijednosti ("razrjeđivanje" točnosti) se uglavnom koriste za određivanje kvaliteta satelitske geometrije. Ovisno o tome koji se faktori koriste za izračunavanje DOP vrijednosti, postoje različite opcije:

• GDOP(Geometric Dilution Of Precision); Potpuna preciznost; 3D koordinate i vrijeme
• PDOP(Poziciono razblaživanje preciznosti) ; Preciznost položaja; 3D koordinate
• HDOP(Horizontal Dilution Of Precision); Horizontalna preciznost; 2D koordinate
• VDOP(Vertical Dilution Of Precision); Vertikalna preciznost; visina
• TDOP(Time Dilution Of Precision); tačnost vremena; vrijeme

HDOP vrijednosti ispod 4 su dobre, iznad 8 loše. HDOP vrijednosti se pogoršavaju ako su "uhvaćeni" sateliti visoko na nebu iznad prijemnika. S druge strane, VDOP vrijednosti se pogoršavaju što su sateliti bliže horizontu, a PDOP vrijednosti su dobre kada su sateliti direktno iznad glave, a još tri su raspoređena po horizontu. Za precizno pozicioniranje, GDOP vrijednost ne smije biti manja od 5. PDOP, HDOP i VDOP vrijednosti su dio NMEA podataka GPGSA.

Geometrija satelita ne uzrokuje grešku u određivanju pozicije, koja se može mjeriti u metrima. Zapravo, vrijednost DOP-a pojačava druge nepreciznosti. Visoke vrijednosti DOP-a povećavaju druge greške više nego niske vrijednosti DOP-a.

Greška koja se javlja pri određivanju pozicije zbog geometrije satelita zavisi i od geografske širine na kojoj se prijemnik nalazi. Ovo je prikazano na dijagramima ispod. Na dijagramu lijevo prikazana je nepreciznost visine (na početku je kriva prikazana sa posebnom greškom), koja je zabilježena u Wuhanu (Kina). Wuhan se nalazi na 30,5° sjeverne geografske širine i najbolje je mjesto gdje je konstelacija satelita uvijek savršena. Dijagram sa desne strane prikazuje isti snimljeni interval snimljen na stanici Kasei na Antarktiku (66,3° J). Zbog manje nego idealne konstelacije satelita na ovoj geografskoj širini, povremeno su se dešavale veće greške. Osim toga, greška je posljedica utjecaja atmosfere – što je bliže polovima, to je greška veća.

Satelitske orbite

Iako se sateliti nalaze u prilično dobro definiranim orbitama, mala odstupanja od orbita su još uvijek moguća zbog gravitacije. Sunce i Mjesec imaju mali utjecaj na orbite. Podaci o orbiti se stalno ispravljaju i ispravljaju i redovno šalju prijemniku u empirijsku memoriju. Dakle, uticaj na tačnost Određivanje lokacije je prilično malo i ako dođe do greške, onda ne više od 2 metra.

Reflection Effects

Učinak je posljedica refleksije satelitskih signala od drugih objekata. Za GPS signale, ovaj efekat se uglavnom javlja u blizini velikih zgrada ili drugih objekata. Reflektirani signal traje duže od direktnog signala. Greška će biti samo nekoliko metara.

atmosferski efekti

Drugi izvor nepreciznosti je smanjenje brzine širenja signala u troposferi i jonosferi. Brzina širenja signala u otvorenom prostoru jednaka je brzini svjetlosti, dok je u jonosferi i troposferi manja. U atmosferi na visini od 80 - 400 km, energija sunca stvara veliki broj pozitivno nabijenih jona. Elektroni i ioni su koncentrisani u četiri provodna sloja jonosfere (D-, E-, F1- i F2-slojevi).
Ovi slojevi lome elektromagnetne talase koji emituju sa satelita, što povećava vreme prolaska signala. U osnovi, ove greške se ispravljaju računskim akcijama prijemnika. Za normalne uslove dobro su poznate različite varijante brzina tokom prolaska jonosfere za niske i visoke frekvencije. Ove vrijednosti se koriste pri izračunavanju koordinata lokacije. Međutim, civilni prijemnici nisu u stanju ispraviti neočekivane promjene u putanji signala uzrokovane jakim solarnim vjetrom.

Poznato je da se tokom prolaska jonosfere elektromagnetski talasi usporavaju obrnuto sa svojom frekvencijskom površinom (1/f2). To znači da se elektromagnetski valovi niske frekvencije usporavaju brže od visokofrekventnih elektromagnetnih valova. Ako se signalima visoke i niske frekvencije koji su stigli do prijemnika dozvoli da analiziraju razliku u vremenu njihovog dolaska, tada će se izračunati i vrijeme prolaska u jonosferi. Vojni GPS prijemnici koriste signale dvije frekvencije (L1 i L2), koji se različito ponašaju u jonosferi, što vam omogućava da eliminišete još jednu grešku u proračunima.

Utjecaj troposfere je još jedan razlog zašto se vrijeme prolaska signala povećava zbog refrakcije. Razlozi prelamanja su različite koncentracije vodene pare u troposferi, ovisno o vremenskim prilikama. Ova greška nije tako velika kao greška koja se javlja pri prolasku kroz jonosferu, ali se ne može eliminisati proračunom. Za ispravljanje ove greške u proračunu se koristi približna korekcija.

Sljedeća dva grafikona prikazuju grešku jonosfere. Podaci prikazani na lijevoj strani su primljeni od strane prijemnika s jednom frekvencijom koji ne može ispraviti grešku u jonosferi. Grafikon na desnoj strani dobija dvofrekventni prijemnik koji može ispraviti grešku u jonosferi. Oba dijagrama imaju približno istu skalu (lijevo: širina od -15m do +10m, geografska dužina -10m do +20m. Desno: širina od -12m do +8m, dužina od -10m do +20m). Desni dijagram pokazuje veću preciznost.

Koristeći WAAS i EGNOS možete postaviti "mape" vremenskih uslova u različitim regijama. Ispravljeni podaci se šalju prijemniku i značajno poboljšavaju tačnost.

Nepreciznost sata i greške zaokruživanja

Iako je vrijeme prijemnika sinhronizirano sa vremenom satelita tokom pozicioniranja, još uvijek postoji vremenska nepreciznost, što rezultira greškom od 2m u pozicioniranju. Greške zaokruživanja i proračuna prijemnika imaju grešku od oko 1m.

Relativistički efekti

Ovaj dio ne pruža potpuno objašnjenje teorije relativnosti. U svakodnevnom životu ne shvatamo značaj teorije relativnosti. Međutim, ova teorija utiče na mnoge procese, među kojima je i ispravno funkcionisanje GPS sistema. Ovaj uticaj će biti ukratko objašnjen u nastavku.

Kao što znamo, vrijeme je jedan od glavnih faktora u GPS navigaciji i trebalo bi da bude 20-30 nanosekundi da bi bilo precizno. Stoga je potrebno uzeti u obzir brzinu satelita (otprilike 12000 km/h)

Svako ko se ikada bavio teorijom relativnosti zna da vrijeme teče sporije pri velikim brzinama. Za satelite koji se kreću brzinom od 3874 m/s, sat teče sporije nego na Zemlji. Ovo relativističko vrijeme rezultira nepreciznošću u vremenu od oko 7,2 mikrosekunde dnevno (1 mikrosekunda = 10-6 sekundi). Teorija relativnosti također kaže da vrijeme ide sporije što je gravitacijsko polje jače. Za posmatrača na zemljinoj površini sat satelita će trčati brže (jer je satelit 20.000 km viši i podložan je manjim gravitacionim silama od posmatrača). I to je drugi razlog za ovaj efekat, koji je šest puta jači od nepreciznosti koja je malo ranije pomenuta.

Općenito, čini se da satovi na satelitima rade malo brže. Vremensko odstupanje za posmatrača na Zemlji bilo bi 38 mikrosekundi dnevno i izazvalo bi ukupnu grešku od 10 km dnevno. Da biste izbjegli ovu grešku, nema potrebe za stalnim prilagođavanjima. Frekvencija sata na satelitima je postavljena na 10,229999995453 Mhz umjesto na 10,23 Mhz, ali se podaci koriste kao da imaju standardnu ​​frekvenciju od 10,23 MHz. Ovaj trik je jednom zauvek rešio problem relativističkog efekta.

Ali postoji još jedan relativistički efekat koji se ne uzima u obzir prilikom određivanja položaja pomoću GPS sistema. Ovo je takozvani Sagnakov efekat i uzrokovan je činjenicom da se posmatrač na površini Zemlje takođe stalno kreće brzinom od 500 m/s (brzina na ekvatoru) zbog činjenice da je planeta rotirajući. Ali uticaj ovog efekta je mali i njegovu korekciju je teško izračunati, jer zavisi od smera kretanja. Stoga se ovaj efekat uzima u obzir samo u posebnim slučajevima.

Greške GPS sistema su prikazane u sljedećoj tabeli. Određene vrijednosti nisu konstantne vrijednosti, već su podložne razlikama. Svi brojevi su približne vrijednosti.

GPS-navigacija i stepen povjerenja u njeno svjedočenje. Koliko se možete približiti opasnosti od navigacije oslanjajući se samo na GPS prijemnik? Nažalost, ne postoji jedinstven odgovor na ovo pitanje. To je zbog statističke prirode grešaka u GPS navigaciji. Razmotrimo ih detaljnije.

Na brzinu širenja radio talasa utiču jonosfera i troposfera, jonosferska i troposferska refrakcija. Ovo je glavni, nakon onemogućavanja SA, izvor grešaka. Brzina radio talasa u praznini je konstantna, ali se menja kada signal uđe u atmosferu. Za signale sa različitih satelita, vremensko kašnjenje je različito. Kašnjenja u širenju radio talasa zavise od stanja atmosfere i visine satelita iznad horizonta. Što je niži, to duže njegov signal prolazi kroz atmosferu i veća je distorzija. Većina prijemnika isključuje upotrebu signala sa satelita sa elevacijom manjom od 7,5 stepeni iznad horizonta.

Osim toga, atmosferski poremećaji zavise od doba dana. Nakon zalaska sunca, gustoća jonosfere i njen uticaj na radio signale opadaju, što je fenomen dobro poznat kratkotalasnim radio operaterima. Vojni i civilni GPS prijemnici mogu autonomno odrediti kašnjenje atmosferskog signala upoređujući kašnjenja na različitim frekvencijama. Jednofrekventni potrošački prijemnici vrše približnu korekciju na osnovu prognoze koja se prenosi kao dio navigacijske poruke. Kvalitet ovih informacija je nedavno poboljšan, dodatno poboljšavajući preciznost GPS navigacije.

SA mod.

Da bi se zadržala prednost visoke tačnosti za vojne GPS navigatore, od marta 1990. godine uveden je režim ograničenja pristupa SA (Selective Availability), koji umjetno smanjuje točnost civilnog GPS navigatora. Kada je SA režim omogućen u mirnodopskim uslovima, dodaje se greška od nekoliko desetina metara. U posebnim slučajevima mogu se unijeti greške od stotina metara. Vlada SAD-a je odgovorna za zdravlje GPS sistema milionima korisnika i može se očekivati ​​da ponovno uključivanje SA, a još više, ovako značajno smanjenje tačnosti, neće biti uvedeno bez dovoljno ozbiljnih razloga.

Gruboća tačnosti se postiže haotičnim pomakom u vremenu prenosa pseudo-slučajnog koda. Greške koje proizlaze iz SA su slučajne i jednako vjerovatne u svakom smjeru. SA također utiče na točnost smjera i brzine prema GPS navigatoru. Iz tog razloga, stacionarni prijemnik često pokazuje neznatno promjenjivu brzinu i smjer. Tako možete procijeniti stepen uticaja SA periodičnim promjenama smjera i brzine prema GPS-u.

Greške u efemeridnim podacima za GPS navigaciju.

Prije svega, to su greške povezane s odstupanjem satelita od izračunate orbite, netočnosti sata, kašnjenja signala u elektroničkim kolima. Ovi podaci se periodično ispravljaju sa Zemlje, a greške se akumuliraju između komunikacijskih sesija. Zbog malobrojnosti ove grupe grešaka nije bitno za civilne korisnike.

Izuzetno rijetke, ali veće greške mogu nastati zbog iznenadnih kvarova podataka u memorijskim uređajima satelita. Ako se takav kvar ne otkrije pomoću samodijagnostike, tada dok zemaljska služba ne otkrije grešku i ne prenese naredbu za kvar, satelit može neko vrijeme prenositi netačne informacije. Postoji takozvani diskontinuitet ili kako se termin integritet često prevodi, integritet plovidbe.

Utjecaj reflektiranog signala na tačnost GPS navigacije.

Osim direktnog signala sa satelita, GPS prijemnik može primati i signale reflektirane od stijena, zgrada, brodova u prolazu - takozvano karakterizirajuće višestruko širenje (multypath). Ako je direktni signal blokiran od prijemnika nadgradnjom ili brodskom opremom, reflektirani signal može biti jači. Ovaj signal putuje veću udaljenost i prijemnik "misli" da je dalje od satelita nego što zapravo jeste. U pravilu, ove greške su mnogo manje od 100 metara, jer samo bliski objekti mogu dati dovoljno jak odjek.

Satelitska geometrija u GPS navigaciji.

Ovisi o lokaciji prijemnika u odnosu na satelite koji određuju poziciju. Ako je prijemnik uhvatio četiri satelita i svi su na sjeveru, geometrija satelita je loša. Rezultat je greška do 50-100 metara ili čak nemogućnost određivanja koordinata.

Sva četiri mjerenja su iz istog smjera, a površina presjeka pozicijskih linija je prevelika. Ali ako su 4 satelita ravnomjerno raspoređena na stranama horizonta, tada će se preciznost znatno povećati. Satelitska geometrija se mjeri geometrijskim faktorom PDOP (Position Dilution Of Precision). Idealna pozicija satelita odgovara PDOP = 1. Velike vrijednosti ukazuju na lošu geometriju satelita.

PDOP vrijednosti manje od 6,0 ​​smatraju se prikladnim za navigaciju. 2D navigacija koristi HDOP (Horizontal Dilution Of Precision) manje od 4.0. Također se koriste faktor vertikalne geometrije VDOP manji od 4,5 i vremenski TDOP manji od 2,0. PDOP služi kao množitelj za obračun grešaka iz drugih izvora. Svaki pseudoraspon koji je izmjerio prijemnik ima svoju grešku, ovisno o atmosferskim smetnjama, greškama efemeride, SA modu, reflektovanom signalu itd.

Dakle, ako su procijenjene vrijednosti ukupnog kašnjenja signala iz ovih razloga, URE - greška korisničkog dometa ili UERE - greška ekvivalentnog dometa korisnika, na ruskom EDP - ekvivalentna greška dometa, ukupno 20 metara i HDOP = 1,5, tada je očekivano određivanje mjesta greške će biti jednaka 20 x 1,5 = 30 metara. Prijemnici GPS navigatora prikazuju informacije drugačije za procjenu tačnosti PDOP-a.

Uz PDOP ili HDOP, koristi se GQ (Geometric Quality) - inverzno od HDOP-a, odnosno kvalitativna ocjena u bodovima. Mnogi moderni prijemnici prikazuju EPE (Estimated Position Error – očekivana greška položaja) direktno u jedinicama udaljenosti. EPE uzima u obzir lokaciju satelita i predviđanje greške signala za svaki satelit ovisno o SA, stanju atmosfere, greškama satelitskog sata koje se prenose kao dio informacija o efemeridi.

Satelitska geometrija takođe postaje problem kada se GPS prijemnik koristi u vozilima, u gustim šumama, planinama ili u blizini visokih zgrada. Kada su signali pojedinačnih satelita blokirani, pozicija preostalih satelita će odrediti koliko će GPS pozicija biti tačna, a njihov broj će pokazati da li se pozicija uopće može odrediti. Dobar GPS prijemnik će pokazati ne samo koji se sateliti koriste, već i njihovu lokaciju, smjer i elevaciju, tako da možete odrediti da li je određeni satelit teško primiti.

Na osnovu materijala knjige "Sve o GPS-navigatorima".
Naiman V.S., Samoilov A.E., Ilyin N.R., Sheinis A.I.