GPS është një sistem navigimi satelitor që mat distancën, kohën dhe përcakton vendndodhjen. Kjo ju lejon të përcaktoni vendndodhjen dhe shpejtësinë e objekteve në çdo vend të Tokës (duke mos përfshirë rajonet polare), pothuajse në çdo mot, si dhe në hapësirën e jashtme afër planetit. Sistemi është projektuar, zbatuar dhe operuar nga Departamenti Amerikan i Mbrojtjes.

Karakteristikat e shkurtra të GPS

Sistemi i navigimit satelitor i Departamentit të Mbrojtjes së SHBA-së, GPS, quhet gjithashtu NAVSTAR. Sistemi përbëhet nga 24 satelitët e tokës artificiale të navigimit (NISS) Kompleksi komandim-matës tokësor dhe pajisjet e konsumit. Është një sistem navigimi global, për të gjitha motet, që siguron përcaktimin e koordinatave të objekteve me saktësi të lartë në hapësirën tredimensionale afër tokës. Satelitët GPS janë të vendosur në gjashtë orbita mesatare të larta (lartësia 20183 km) dhe kanë një periudhë orbitale prej 12 orësh. Planet orbitale janë të vendosura në 60 ° dhe të prirur nga ekuatori në një kënd prej 55 °. Ka 4 satelitë në çdo orbitë. 18 satelitë është numri minimal për të siguruar shikueshmëri në çdo pikë të Tokës të paktën 4 SISS.

Parimi themelor i përdorimit të sistemit është përcaktimi i vendndodhjes duke matur distancën në objekt nga pikat me koordinata të njohura - satelitë. Distanca llogaritet nga koha e vonesës së përhapjes së sinjalit nga dërgimi i tij nga sateliti deri në marrjen nga antena e marrësit GPS. Kjo do të thotë, për të përcaktuar koordinatat tre-dimensionale, një marrës GPS duhet të dijë distancën nga tre satelitë dhe kohën e sistemit GPS. Kështu, sinjalet nga të paktën katër satelitë përdoren për të përcaktuar koordinatat dhe lartësinë e marrësit.

Sistemi është krijuar për të siguruar lundrimin e avionëve dhe anijeve dhe për të përcaktuar kohën me saktësi të lartë... Mund të përdoret në modalitetin e lundrimit dydimensional - përcaktimi 2D i parametrave të lundrimit të objekteve në sipërfaqen e Tokës) dhe në modalitetin tredimensional - ЗD (matja e parametrave të lundrimit të objekteve mbi sipërfaqen e Tokës). Për të gjetur pozicionin tredimensional të objektit, kërkohet të maten parametrat e lundrimit të paktën 4 NISZ, dhe për navigimin dydimensional - të paktën 3 NISZ. GPS përdor një metodë pseudo-rreze-gjetjeje për përcaktimin e pozicionit dhe një metodë pseudo-radiale të shpejtësisë për të gjetur shpejtësinë e një objekti.

Për të përmirësuar saktësinë rezultatet e përcaktimeve zbuten duke përdorur filtrin Kalman. Satelitët GPS transmetojnë sinjale navigimi në dy frekuenca: F1 = 1575,42 dhe F2 = 1227,60 MHz. Modaliteti i rrezatimit është i vazhdueshëm me modulim pseudozhurmë. Sinjalet e navigimit janë kodi publik C / A (kursi dhe përvetësimi), i transmetuar vetëm në frekuencën F1 dhe kodi P i mbrojtur (kodi i saktë), i emetuar në frekuencat F1, F2.

Në GPS, çdo NISZ ka kodin e vet unik C / A dhe një kod unik P. Ky lloj i ndarjes së sinjaleve satelitore quhet kod. Ai lejon pajisjet në bord të njohin se cilit satelit i përket sinjali kur të gjithë transmetojnë në të njëjtën frekuencë GPS ofron dy nivele shërbimi ndaj klientit - Shërbimi i pozicionimit të saktë PPS dhe Shërbimi i pozicionimit standard SPS PPS bazohet në një kod të saktë dhe SPS - në domenin publik. Niveli i shërbimit PPS i ofrohet ushtrisë amerikane dhe shërbimeve federale, dhe SPS i ofrohet konsumatorit civil masiv. Përveç sinjaleve të navigimit, sateliti transmeton rregullisht mesazhe që përmbajnë informacione për gjendjen e satelitit, efemeris së tij, sistemin koha, parashikimi i vonesës jonosferike dhe treguesit e performancës. Pajisja GPS në bord përbëhet nga një antenë dhe një tregues-marrës. PI përfshin një marrës, kalkulator, njësi memorie, pajisje kontrolli dhe ekrani. Blloqet e memories ruajnë të dhënat e nevojshme, programet për zgjidhjen e problemeve dhe kontrollin e funksionimit të treguesit marrës. Në varësi të qëllimit përdoren dy lloje të pajisjeve në bord: speciale dhe për konsumatorin masiv.Pajisjet speciale janë projektuar për të përcaktuar parametrat kinematik të raketave, avionëve ushtarakë, anijeve dhe anijeve speciale. Kur gjeni parametrat e objekteve, kodet P dhe C / A përdoren në të. Kjo pajisje ofron përcaktime pothuajse të vazhdueshme me saktësi: vendndodhja e objektit- 5 + 7 m, shpejtësia - 0,05 + 0,15 m / s, koha - 5 + 15 ns

Aplikimi kryesor i sistemit satelitor të navigimit GPS:

• Gjeodezia: me anë të GPS-së përcaktohen koordinatat e sakta të pikave dhe kufijve të parcelave të tokës
• Hartografia: GPS përdoret në hartografinë civile dhe ushtarake
• Navigimi: GPS përdoret si për lundrim në det ashtu edhe në rrugë
• Monitorimi satelitor i transportit: duke përdorur GPS, kryhet monitorimi i pozicionit, shpejtësisë së automjeteve, kontrolli i lëvizjes së tyre.
• Celular: Celularët e parë me GPS u prezantuan në vitet '90. Në disa vende, për shembull në Shtetet e Bashkuara, kjo përdoret për të përcaktuar shpejt vendndodhjen e një personi që telefonon 911.
• Tektonika, Tektonika e pllakave: GPS përdoret për të vëzhguar lëvizjet dhe dridhjet e pllakave
• Aktivitete në natyrë: ka lojëra të ndryshme që përdorin GPS, për shembull, Geocaching, etj.
• Gjeoetiketimi: informacionet, të tilla si fotografitë, "etiketohen" në koordinata falë marrësve GPS të integruar ose të jashtëm.

Përcaktimi i koordinatave të konsumatorit

Pozicionimi sipas distancës nga satelitët

Koordinatat e pozicionit llogariten bazuar në intervalet e matura ndaj satelitëve. Për të përcaktuar vendndodhjen kërkohen katër matje. Tre dimensione janë të mjaftueshme nëse dini të përjashtoni vendimet e pabesueshme me mjete të tjera të disponueshme. Kërkohet një matje tjetër për arsye teknike.

Matja e distancës nga sateliti

Distanca nga një satelit përcaktohet duke matur sasinë e kohës që duhet që një sinjal radio të udhëtojë nga sateliti te ne. Si sateliti ashtu edhe marrësi gjenerojnë të njëjtin kod pseudo të rastësishëm në mënyrë strikte njëkohësisht në një shkallë të përbashkët kohore. Le të përcaktojmë se sa kohë u desh që sinjali nga sateliti të arrinte tek ne duke krahasuar vonesën e kodit të tij pseudo të rastësishëm në lidhje me kodin e marrësit.

Sigurimi i kohës së përsosur

Koha e saktë është çelësi për matjen e distancave me satelitët. Satelitët janë të saktë në kohë, pasi kanë një orë atomike në bord. Ora e marrësit mund të mos jetë e përsosur pasi mund të eliminohet nga llogaritjet trigonometrike. Për të marrë këtë mundësi, është e nevojshme të matni distancën me satelitin e katërt. Nevoja për katër matje përcaktohet nga dizajni i marrësit.

Përcaktimi i pozicionit të satelitit në hapësirën e jashtme.

Për të llogaritur koordinatat tona, duhet të dimë distancën nga satelitët dhe vendndodhjen e secilit në hapësirën e jashtme. Satelitët GPS lëvizin aq lart sa orbitat e tyre janë shumë të qëndrueshme dhe mund të parashikohen me saktësi të madhe. Stacionet gjurmuese matin vazhdimisht ndryshimet e vogla në orbita dhe këto ndryshime transmetohen nga satelitët.

Vonesat e sinjalit jonosferik dhe atmosferik.

Ekzistojnë dy metoda që mund të përdoren për të minimizuar gabimin. Së pari, ne mund të parashikojmë se cili do të jetë ndryshimi tipik i shpejtësisë në një ditë të zakonshme, duke pasur parasysh kushtet mesatare jonosferike, dhe më pas të korrigjojmë të gjitha matjet tona. Por, për fat të keq, jo çdo ditë është normale. Një mënyrë tjetër është krahasimi i shpejtësive të përhapjes së dy sinjaleve që kanë frekuenca të ndryshme bartëse. Nëse krahasojmë kohët e përhapjes së dy komponentëve me frekuencë të ndryshme të sinjalit GPS, mund të zbulojmë se çfarë lloj ngadalësimi ka ndodhur. Kjo metodë korrigjimi është mjaft komplekse dhe përdoret vetëm në marrësit më të avancuar, të ashtuquajtur GPS "me frekuencë të dyfishtë".

Me shumë rrugë.

Një lloj tjetër gabimi janë gabimet me shumë rrugë. Ato ndodhin kur sinjalet e transmetuara nga një satelit reflektohen në mënyrë të përsëritur nga objektet dhe sipërfaqet përreth para se të arrijnë te marrësi.

Faktori i Reduktimit të Saktësisë Gjeometrike.

Marrësit e mirë ofrojnë rutina llogaritëse që analizojnë pozicionet relative të të gjithë satelitëve të vëzhgueshëm dhe zgjedhin katër kandidatë prej tyre, d.m.th. Katër satelitë të pozicionuar më mirë.

Saktësia që rezulton GPS.

Gabimi që rezulton në GPS është shuma e gabimeve nga burime të ndryshme. Kontributi i secilit prej tyre varion në varësi të kushteve atmosferike dhe cilësisë së pajisjeve. Për më tepër, saktësia mund të zvogëlohet qëllimisht nga Departamenti i Mbrojtjes i SHBA-së si rezultat i instalimit në satelitët GPS të të ashtuquajturit modaliteti S / A ("Disponueshmëria selektive" - ​​akses i kufizuar). Kjo mënyrë është krijuar për të parandaluar një armik të mundshëm që të japë një avantazh taktik në përcaktimin e vendndodhjes duke përdorur GPS. Kur dhe nëse vendoset ky modalitet, ai krijon komponentin më të rëndësishëm të gabimit total të GPS.

konkluzioni:

Saktësia e matjeve përdorimi i GPS varet nga dizajni dhe klasa e marrësit, numri dhe vendndodhja e satelitëve (në kohë reale), gjendja e jonosferës dhe atmosferës së Tokës (retë e rënda, etj.), prania e ndërhyrjeve dhe faktorë të tjerë. Pajisjet GPS "shtëpiake", për përdoruesit "civilë", kanë një gabim matjeje në rangun nga ± 3-5 m deri në ± 50 m dhe më shumë (mesatarisht, saktësia reale, me ndërhyrje minimale, nëse modelet e reja, është ± 5- 15 metra në plan). Saktësia më e lartë e mundshme arrin +/- 2-3 metra horizontalisht. Në lartësi - nga ± 10-50 m në ± 100-150 metra. Altimetri do të jetë më i saktë nëse kalibroni barometrin dixhital në pikën më të afërt me një lartësi të saktë të njohur (nga një atlas i rregullt, për shembull) në terren të sheshtë ose sipas një presioni të njohur atmosferik (nëse nuk ndryshon shumë shpejt kur ndryshimet e motit). Matësa me precizion të lartë të "klasës gjeodezike" - më saktë me dy ose tre renditje të madhësisë (deri në një centimetër, në plan dhe në lartësi). Saktësia aktuale e matjes është për shkak të faktorëve të ndryshëm, për shembull, distanca nga stacioni bazë (korrigjues) më i afërt në zonën e shërbimit të sistemit, frekuenca (numri i matjeve / akumulimeve të përsëritura në pikë), përkatësia kontrollin e cilësisë së punës, nivelin e trajnimit dhe përvojën praktike të specialistit. Pajisje të tilla me precizion të lartë mund të përdoren vetëm nga organizata të specializuara, shërbime speciale dhe ushtria.

Për të përmirësuar saktësinë e lundrimit rekomandohet të përdorni një marrës GPS - në një hapësirë ​​të hapur (nuk ka ndërtesa ose pemë të varura afër) me një terren mjaft të sheshtë dhe të lidhni një antenë të jashtme shtesë. Për qëllime marketingu, pajisje të tilla vlerësohen me "besueshmëri dhe saktësi të dyfishtë" (duke iu referuar dy sistemeve satelitore të përdorura në të njëjtën kohë, Glonass dhe Jipies), por përmirësimi aktual aktual i parametrave (rritja e saktësisë së përcaktimit të koordinatave) mund të jetë vlera. - vetëm deri në disa dhjetëra përqind ... Është i mundur vetëm një reduktim i dukshëm i kohës së fillimit të nxehtë-ngrohtë dhe kohëzgjatjes së matjes

Cilësia e matjeve të Jeepies përkeqësohet nëse satelitët janë të vendosur në qiell me një rreze të dendur ose në të njëjtën linjë dhe "larg" - afër horizontit (e gjithë kjo quhet "gjeometri e keqe") dhe ka ndërhyrje në sinjal (bllokim i lartë -Ngritja e ndërtesave, duke reflektuar sinjalin, pemët, malet e pjerrëta aty pranë). Në anën e ditës të Tokës (e ndriçuar, për momentin, nga Dielli) - pasi kalojnë nëpër plazmën jonosferike, sinjalet e radios dobësohen dhe shtrembërohen me një rend të madhësisë më shumë sesa gjatë natës. Gjatë një stuhie gjeomagnetike, pas shpërthimeve të fuqishme diellore, janë të mundshme ndërprerje dhe ndërprerje të gjata në funksionimin e pajisjeve të navigimit satelitor.

Saktësia aktuale e Jeepieski varet nga lloji i marrësit GPS dhe natyra e mbledhjes dhe përpunimit të të dhënave. Sa më shumë kanale (duhet të ketë të paktën 8) në navigator, aq më saktë dhe më shpejt përcaktohen parametrat e saktë. Kur merrni "të dhëna ndihmëse të serverit të vendndodhjes A-GPS" përmes Internetit (përmes transmetimit të të dhënave të paketës, në telefona dhe smartfonë) - rritet shpejtësia e përcaktimit të koordinatave dhe vendndodhjes në hartë.

WAAS (Wide Area Augmentation System, në kontinentin Amerikan) dhe EGNOS (Shërbimet Evropiane të Mbivendosjes Gjeostacionare të Navigimit, në Evropë) - nënsisteme diferenciale që transmetojnë nëpërmjet gjeostacionare (në një lartësi prej 36 mijë km në gjerësi më të ulët deri në 40 mijë kilometra mbi gjerësi të mesme dhe të larta ) satelitët korrigjojnë informacionin për marrës GPS (korrigjimet janë futur). Ata mund të përmirësojnë cilësinë e pozicionimit të roverit (fushë, marrës rover) nëse stacionet korrigjuese të bazës tokësore (marrës të palëvizshëm të sinjalit të referencës që tashmë kanë referencë të koordinatave me saktësi të lartë) ndodhen dhe funksionojnë afër. Në këtë rast, marrësi i fushës dhe bazës duhet të gjurmojnë njëkohësisht satelitët me të njëjtin emër.

Për të rritur shpejtësinë e matjes rekomandohet përdorimi i një marrësi shumëkanalësh (8-kanalësh ose më shumë) me një antenë të jashtme. Të paktën tre satelitë GPS duhet të jenë të dukshëm. Sa më shumë prej tyre, aq më i mirë është rezultati. Kërkohet gjithashtu dukshmëri e mirë e qiellit (horizont i hapur). Një i shpejtë, "i nxehtë" (që zgjat në sekondat e para) ose "fillimi i ngrohtë" (gjysmë minutë ose një minutë, në kohë) i pajisjes marrëse është i mundur nëse përmban një almanak të përditësuar dhe të freskët. Në rastin kur navigatori nuk është përdorur për një kohë të gjatë, marrësi detyrohet të marrë një almanak të plotë dhe, kur të ndizet, do të kryhet një fillim i ftohtë (nëse pajisja është e aktivizuar me AGPS, atëherë më shpejt - deri në disa sekonda). Për të përcaktuar vetëm koordinatat horizontale (gjerësia / gjatësia), sinjalet nga tre satelitë mund të jenë të mjaftueshëm. Për të marrë koordinata tredimensionale (me lartësi), ju nevojiten të paktën katër sp-ka. Nevoja për të krijuar sistemin tonë të navigimit vendas është për faktin se GPS-ja është amerikane, kundërshtarë të mundshëm të cilët munden në çdo kohë, në interesat e tyre ushtarake dhe gjeopolitike, ta çaktivizojnë në mënyrë selektive, ta "bllokosin", ta modifikojnë atë në çdo rajon ose të rrisin artificialisht. , një gabim sistematik në koordinata (për konsumatorët e huaj të këtij shërbimi), i cili është gjithmonë i pranishëm në kohë paqeje.

E vërteta që gjithçka mësohet nga krahasimi është gjëja e parë që do t'ju ndihmojë të kuptoni se sa të sakta janë sistemet e navigimit. Nëse e nisim nga soba, atëherë lundrimi modern mund të krahasohet me shtrimin e një shtegu përmes diellit dhe yjeve. Tani satelitët e Tokës mund të konsiderohen si yje. Marrja e sinjaleve prej tyre në pajisjen tuaj GPS është si një orar që lëviz akrepat.

Nëse fenomenet atmosferike ose të krijuara nga njeriu nuk ndërhyjnë - dendësia e veçantë e reve ose afërsia e rrokaqiejve dhe shumë rrugëve kabllore elektrike ajrore, navigatori juaj do të funksionojë normalisht dhe saktësia e tij do të jetë e qëndrueshme. Një kujdes i caktuar në këtë vlerësim lidhet jo aq me këto ndërhyrje - navigatori i përballon ato në disa momente - sa, çuditërisht, me ushtrinë amerikane. Fakti është se, duke hapur aksesin në përdorimin civil të sistemit të tij satelitor, shërbimet përkatëse në Shtetet e Bashkuara vendosën punën e tij në mënyrë që askush, përveç tyre, të mos përpiqej të përdorte navigimin më të saktë për qëllime ushtarake.

Navigatorët e ardhshëm më të saktë GPS janë marrës gjeodezikë. Kanë një numër të madh kanalesh komunikimi dhe rezistencë ndaj ndërhyrjeve, gabimi i tyre është brenda 1 cm. Ata ndiqen nga navigatorë më pak të saktë që përdoren në hapësira të hapura. Klasa turistike e motorëve të kërkimit do të përcaktojë vendndodhjen tuaj me një saktësi prej 10 metrash dhe me një devijim kaq të parëndësishëm, ata do t'ju tregojnë rrugën e duhur.

Navigatorët e makinave që operojnë në një hapësirë ​​të mbyllur kabine kanë një gabim shtesë. Por për orientim në rrugë, është i parëndësishëm. Gabimi reduktohet në minimum nga vetë naviguesi. Motoristët gjithashtu kanë një asistent të tillë si një modul GSM, nga "ushqimi" i të cilit bëhet e qartë situata aktuale e trafikut.

Për të rritur saktësinë, ka mjete shtesë, për shembull, një marrës diferencial që funksionon në sistemin GPS dhe korrigjon gabimet e bëra nga ky sistem. Sidomos GPS u nevojitet ekipeve të shpëtimit dhe kërkimit, shkencëtarë që duhet të përcaktojnë kohën më të saktë.

Ka probleme të saktësisë që lidhen jo me navigimin satelitor, por me besueshmërinë e hartave elektronike të ofruara për përdorim dhe shtesat e shërbimit ndaj tyre. Saktësia më e madhe, pa dyshim, zotërohet nga kartat Yandex të plotësuara vazhdimisht. Dhe së fundi, janë navigatorët GPS, të cilët gjenden edhe në celularët. Edhe pse instalimi i aplikacioneve në to nuk ka një zgjedhje të gjerë, por aftësitë "amtare" të një celulari me internet janë të mjaftueshme për një gjurmim pak a shumë të qëndrueshëm dhe të saktë gjatë rrugës.

A nuk ju pëlqen që GPS në Android-in tuaj kërkon shumë kohë "kërkimi dhe marrja e satelitëve"? Saktësia e pozicionimit më e keqe se 10 metra? A keni menduar se "ky GPS funksionon në të vërtetë"? Asgjë si kjo. GPS juaj mund të sigurojë një saktësi prej + -5 metra, ato dhe më të sakta. Dhe unë do t'ju tregoj se si ta arrini këtë. Dhe nuk ka më "arna" ose palë të treta dhe "perlë" në përdorimin e "shërbimeve GPS që përshpejtojnë kërkimin për satelitët dhe rrisin saktësinë". Gjithçka që ju nevojitet është në pajisjen tuaj. Thjesht "kalibrimet" futen atje nga prodhuesi "mid-phone" - natyrisht, ai nuk do të kalibrojë çdo telefon individualisht. Dhe ku është prodhuesi? Në Kinë, por duhet të kalibroni se ku e përdorni në të vërtetë. Udhëzimet e mëposhtme janë mbledhur nga unë nga burime të ndryshme në pjesë dhe janë kontrolluar, përveç pjesës "sigurimi i saktësisë maksimale", të cilën do ta kontrolloj më vonë dhe do të bëj një shtesë, por edhe pa të, koha e "fillimit të ftohtë" të GPS-së, pas rinisjes së telefonit, u bë e mundur ta çoni në më pak se 20 sekonda, në vend të 1-2 minutave para kalibrimit. Në të njëjtën kohë, kapja e satelitëve të parë zgjat më pak se 3-4 sekonda, dhe "kapja GPS" (lokalizimi nga satelitët, kur "kërkimi GPS" ndalon së pulsuari dhe trupi kalon në punë nga satelitët) - më pak se 10 sekonda (nganjëherë deri në 40 ka, por më rrallë - në varësi të saktësisë së orës tuaj inteligjente dhe dukshmërisë së satelitëve).
Përshtypjet e punës së të dyja metodave, për të vendosur se cilën preferoni, mund t'i lexoni këtu:. Unë personalisht rekomandoj "Metodën e Kalibrimit Native GPS" (të përshkruar më poshtë) - jep të njëjtat rezultate, dhe për mendimin tim është shumë e preferueshme dhe më e lehtë për t'u përdorur.
Duhet të theksohet se me ndihmën e programit të përshkruar këtu:, shpejtësia e aktivizimit nga gjendja "e ftohtë" është akoma pak më e shpejtë. por është më dredhi dhe për shkak të "depërtimit të thellë në sistemin Android GPS", mund të "trokasë" kalibrimin e "sistemit vendas" të tij, të cilat do të diskutohen më poshtë. Plus, gjithçka që duhet bërë me ndihmën e tij, përpara çdo ndezjeje, GPS e bën lëshimin me përdorimin e tij vërtet më të ngadaltë sesa në versionin e përshkruar në këtë shënim.

Shtuar më 30/08/2013. Përpara se të filloni kalibrimin, rishikoni këtë shënim dhe ndiqni procedurat e përshkruara në të:. Është veçanërisht e rëndësishme nëse keni probleme serioze me GPS, të tilla si "satelitë që mbajnë shumë keq" dhe "bllokimi" "bie" në dobësimin më të vogël të sinjalit, plus pas kësaj, GPS do të "mbajë" më shumë satelitë në të njëjtën kohë. , e cila do të përmirësojë stabilitetin dhe saktësinë ... Pa këto procedura, unë nuk mund të "kërcej" GPS nën JB 4.1.1 Cink King. Më pas bëni kalibrimin sipas metodës. të përcaktuara më poshtë në këtë shënim.

*italik theksohen pikat e nevojshme për të arritur saktësinë teorikisht të mundshme në përgjithësi. Paragrafët kursive mund të hiqen, kjo do të zvogëlojë pak saktësinë (në fakt 2 herë), nuk do të ndikojë në shpejtësinë e "fillimit të ftohtë".
** Para procedurës, zbuloni kodin e menusë inxhinierike të pajisjes tuaj - do t'ju duhet.

1. Saktësia GPS, dhe veçanërisht shpejtësia e "kapjes pas një fillimi të ftohtë", mënyra më e fortë varet nga saktësia e cilësimit të kohës në pajisjen tuaj. Zakonisht, të gjithë kanë në cilësimet "Data dhe Ora", "sinkronizoni kohën përmes rrjetit". Edhe unë qëndrova. Por siç doli, pajisja përdor sinjalin celular të operatorit për të vendosur kohën, e cila në disa raste mund t'i japë saktësinë e përcaktimit të kohës më keq se + -disa minuta, dhe në rastin tim (Kiev, operatori Life) dha një ndryshim nga në kohë reale deri në 3 sekonda. Në përgjithësi, feces, dhe jo "sinjale kohore". Ekziston gjithashtu një mundësi për të "përcaktuar kohën me GPS", por nëse nuk jetoni në një fshat, do të konsumojë shumë bateri, por do të ketë pak kuptim - as në apartament, as në metro, as në minibus, as në zyrë ... Epo, e kuptoni idenë.
   Prandaj, së pari le të kujdesemi për të vendosur kohën më të saktë të mundshme. Për ta bërë këtë, unë instalova programin falas ClockSync, nga këtu: https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.org.amip.ClockSync&hl=ru, gjithashtu mund ta merrni nga këtu: http: // w3bsit3-dns.com. ru / forum / index.php? showtopic = 171610. Ju gjithashtu mund të përdorni teknikën që përshkrova këtu: - nuk kërkon instalimin e programeve shtesë, por kërkon redaktim manual të disa skedarëve të konfigurimit të sistemit.
   Më pas, ne përcaktohemi me serverin referues të kohës së saktë, të cilën do ta përdorim. Është e rëndësishme që të jetë sa më afër jush dhe që koha e ping-ut para tij të jetë minimale. Për të filluar, adresat e "pishinave" janë ua.pool.ntp.org për Ukrainën, ru.pool.ntp.org për Rusinë. Nëse jeni në një vend tjetër, shikoni këtu: http://www.pool.ntp.org/ru/.
   Tani nisim terminalin, dhe në të komandën "ping ua.pool.ntp.org" dhe shikojmë kohën e përgjigjes. Ne e bëjmë këtë 10 herë - çdo herë ai do të hyjë në një server "pool" të rastësishëm, dhe zakonisht një tjetër. Edhe për Ukrainën, koha e "përgjigjes" për serverë të ndryshëm varion nga 5 deri në 60ms (nëpërmjet telefonit fiks), e lëre më Rusinë me madhësinë e saj. Prandaj, ne shkruajmë adresën IP të serverit, koha e përgjigjes nga e cila është minimale. Ne do ta përdorim atë.
   Ekzekutoni programin e instaluar ClockSync, Meny> Cilësimet. Artikulli i parë është "server NTP". Ne futim adresën IP të zgjedhur atje. Më pas, kontrolloni kutinë e kontrollit "sinkronizimi automatik", më pas zgjidhni "Interval". Sa më i vogël të jetë intervali, aq më shpesh do të bëhet sinkronizimi, dhe kjo është "pak trafik dhe shumë bateri", nga ana tjetër, pajisja ime "largohet" deri në 160-180 milisekonda në 3 orë. .. Ndalova ne 3 ore. shënoni "intervalin e saktë" - mund ta kapërceni - do të kursejë pak baterinë, e kam vënë personalisht. konsumi i baterisë gjatë sinkronizimit do të ulet ndjeshëm). Vendosëm gjithashtu "përcaktoni zonën kohore ",
   Dilni nga menyja e cilësimeve, shtypni "menu" dhe zgjidhni "sinkronizo" - sa kohë kalon pajisja juaj "koha e kaluar" mund të shihet në ekran. Po, në menynë e cilësimeve në një ditë mund të shihni se sa ora e pajisjes tuaj është "me nxitim / vonë" në ditë (Fly IQ 450 im është 9,21 sekonda në ditë).
   Sinkronizimi automatik i kohës PS është i mundur vetëm në një pajisje "të rrënjosur". Nëse e juaja nuk është e rrënjosur, ekziston një "modalitet manual" në program, por saktësia nuk do të jetë e njëjtë.
   Shënim - u shtua më vonë. Ekziston gjithashtu një mënyrë e dytë për të sinkronizuar me saktësi kohën, pa instaluar një program shtesë, e përshkrova këtu:. Pas krahasimit të rezultateve, zgjodha këtë metodë, por kërkon disa redaktime të skedarëve të konfigurimit.
   Këshillohet gjithashtu, nëse keni një pajisje të rrënjosur, të redaktoni skedarin /system/etc/gps.conf. Gjegjësisht, në rreshtin e parë, pas "NTP_SERVER =", zëvendësoni "default" të specifikuar atje, me një më të përshtatshëm për vendin tuaj - për shembull, për Ukrainën në ua.pool.ntp.org, apo edhe me një të përcaktuar më parë Adresa IP, por do të jetë më pak e gjithanshme dhe ndonjëherë e prirur ndaj dështimit nëse një server i caktuar është i dëmtuar, kështu që ua.pool.ntp.org është më i gjithanshëm, por adresa IP në këtë fushë mund të përshpejtojë më tej fillimin fillestar të ftohtë. Redaktimi mund të bëhet duke përdorur "Root Explorer".
   E kuptuam me kalimin e kohës. Me tutje.
2. Shkojmë te cilësimet e telefonit. Vendndodhja. Ne shënojmë artikujt: "Sipas koordinatave të rrjetit", "Satelitë GPS", "Të dhënat ndihmëse", "AGPS", pjesa tjetër është "sipas dëshirës tuaj". tani shkoni te artikulli "Cilësimet EPO". Fikni "EPO" gjatë kalibrimit. Të gjithë janë këtu.
3. Nisja e Google Earth , në cilësimet, ne e kalojmë atë për të treguar koordinatat në formatin e shkallëve dhe ndarjeve. Po kërkojmë një vend aty pranë ku do të kalibrojmë. Kjo duhet të jetë një zonë mjaft e hapur, siç është një zonë. Zgjedhim pikën ku do të qëndrojmë gjatë kalibrimit (zgjedhim shenjat në mënyrë që më vonë të bëhemi saktësisht në të), lëvizim kursorin mbi të dhe shkruajmë koordinatat e shfaqura deri në shenjën e fundit. Përgatitja ka mbaruar - shkojmë "në fushë" :) me telefon.
4. Nëse keni përdorur p3- bëhemi pikërisht në pikën që kemi zgjedhur më parë... Hapni "root explorer", shkoni te dosja / data / misc, fshini skedarin mtkgps.dat. Ne ngarkojmë të dhënat më të fundit AGPS - për shembull, përmes programit GPS Status (menu> veglat> të dhënat AGPS> Shkarko). Ne kontrollojmë kohën, për shembull, me programin ClockSync (ne kontrollojmë disa herë, shikojmë devijimin tipik dhe më pas klikojmë për të sinkronizuar - si ta përdorim programin dhe ku ta marrim - shih më herët në artikullin mbi kalibrimin e kohës) . Shkojmë te menyja inxhinierike, LocationBasedServices, zgjedhim "GPS" në meny dhe shtypim butonin "GPS" (mbishkrimi në të do të ndryshojë nga OFF në ON). Shkoni te "Shiko". Ne presim që të shfaqet "rregullimi" (treguesi GPS do të ndalojë së pulsuari), dhe më pas të paktën 2 minuta të tjera. Më pas shtypim RefPosition dhe në dritaret e shfaqura futim koordinatat e shkruara më parë nga Google Earth "për pikën ku po kalibroni (do të ketë zero). Shtypni "OK". Shkoni përsëri në ekranin View dhe prisni pas " fix "të paktën 2x minuta, mundësisht 5 minuta. Ne i kthehemi menusë inxhinierike. Nëse p3 nuk është kryer, ne thjesht zgjedhim çdo vend mjaftueshëm të hapur. Duke nxjerrë jashtë- as mos u përpiqni të bëni kalibrimin në ballkon ose "nga dritarja" - vetëm do ta përkeqësoni.
5. **** Përpara kalibrimit, mund të kontrolloni gjithashtu korrektësinë e zgjedhjes së kartës SIM për AGPS - nëse operatori juaj celular është "glitky", dhe ka dy ose dy operatorë, atëherë mund të zgjidhni një më pak me gabime, kjo , nëse është zgjedhur "glitchy", mund të përshpejtojë ndjeshëm punën e GPS, atomeve dhe "ringjallë" procedurën "plotësisht jofunksionale GPS" është përshkruar në fund të shënimit.
6. Shkojmë te "menuja e inxhinierisë"(për FLY IQ 450 tim dhe shumë klone kineze, ky është kodi * # * # 3646633 # * # *, të cilin ne e formojmë ku zakonisht thirrni numrin e telefonit kur telefononi, mund të keni një tjetër). Gjeni "YGPS location" dhe ekzekutoni atë. Mbajeni telefonin drejt.
7. Shkoni te skeda Informacion... Klikoni butonin "Full".
8. Shkoni te skedari "Satelitët"., presim të dalin të paktën 5 satelitë (më mirë më shumë - 11 i kam pasur gjatë konfigurimit), dhe pasi të "shfaqen dhe të bëhen jeshile", presim të paktën 2 minuta të tjera, duke e mbajtur pajisjen pa lëvizur (ajo është e mundur më gjatë - nuk do të jetë më keq - vetëm më mirë). Ky është kalibrimi fillestar. M'u deshën 3 minuta, por për disa pajisje, sipas rishikimeve, mund të zgjasë deri në gjysmë ore.
9. Ne shkojmë te artikulli Informacion ", shtypni "Ftohtë". Më tej, si në pikën 8. Përsëriteni pikën 9 3 herë. Më shumë është e mundur.
10. Kthehu te Informacioni. Klikoni "Ngrohtë". më tej si në pikën 8. Nuk është më e nevojshme të përsëritet.
11. Kthehu tek Informacioni "... Shtypim "Hot". Më tej, si në pikën 8.
12. Nëse keni ndjekur pikën 3, shkoni te menyja inxhinierike, zgjidhni artikullin "LocationBasedService", shkoni te skeda "Shiko" (mos harroni të aktivizoni GPS siç përshkruhet në hapin 4) dhe prisni derisa të përcaktohet maksimumi i satelitëve. Minimumi 7, më mirë më shumë (sa më shumë, aq më i saktë kalibrimi) dhe pasi të përcaktohet maksimumi, presim edhe 2 minuta të tjera. Pastaj shkoni te skeda GPS dhe klikoni "RefPosition". Do të keni dy shifra, nga ajo që keni regjistruar më parë duke përdorur Google Earth, ato ka shumë të ngjarë të ndryshojnë në të mijtë. Korrigjojini të dyja ato që keni shkruar më parë në f.3. Klikoni "OK". Tani shkoni te skeda GPS dhe prisni 5 minuta duke e mbajtur telefonin pa lëvizur. Këtu në këtë vend - sa më gjatë - aq më mirë. Programi GPS, pasi ka marrë koordinatat reale, i krahason ato me ato "të marra prej tij" dhe bën korrigjime. duke i specifikuar ato. Më poshtë në dritare do të shihni numëruesin e "procesit" dhe të dhënat që ndryshojnë herë pas here.
13. Ne dalim nga menyja inxhinierike, rinisim telefonin.
14. Gjithçka. Ne gëzohemi për GPS-në e zgjuar dhe të saktë.

Pas plotësimit të plotë të udhëzimeve, saktësia reale e pozicionimit (e llogaritur nga google earth dhe jo ajo që tregon vetë GPS) ishte ~ 2.3-2.5 metra (GPS tregoi një saktësi 5-6 metra në status), me 9 "të dukshme. Satelitë, dhe 8 metra (GPS tregoi një saktësi prej 10.5 metra në status) me 7 satelitë të dukshëm - satelitët janë në lëvizje dhe një herë në një kohë nuk ndodh në kuptimin e ditës.

PS Nëse do të përdorni gjithashtu programin e përshkruar këtu: atëherë ju lutemi vini re se duhet ta kalibroni pasi ta instaloni. Dhe nëse çinstalohet - rikalibroni - i lëshon të dhënat e kalibrimit gjatë çinstalimit dhe GPS përsëri fillon "të kërkojë satelitë për disa minuta". Ngarkimi i të dhënave të tij të "përshpejtimit" MË GJETUR nuk ndikon në kalibrimin, por gjithashtu nuk ka kuptim - ndryshimi në shpejtësi është "brenda gabimit statistikor". Por duket se saktësia reale është pak më e mirë, me të dhënat e saj të sapo ngarkuara (me 20 për qind, por edhe brenda gabimit statistikor në thelb). Gjithashtu mbani në mend se të dhënat e shkarkuara të programit të mësipërm shpejt do të vjetërohen dhe pas një ose dy ditësh, përkundrazi, do të ngadalësojnë GPS-në dhe do të zvogëlojnë saktësinë (në krahasim me thjesht një vendas të kalibruar normalisht duke përdorur metodën e përshkruar në këtë artikull). Plus, e hoqa poshtë nafik :) Bo, së pari, nuk është e nevojshme, dhe së dyti, mund të merrni "GPS që nuk përcakton asgjë" me të, nëse keni harruar të shkarkoni të dhëna të reja. Edhe nëse keni klikuar butonin "rivendos të dhënat e shkarkuara" dhe mos e nisni vetë programin. Të paktën një herë më ndodhi - nuk e kontrollova më grabujën.

PPS po qarkullojnë thashetheme në rrjet se "mundësimi i të dhënave EPO" (të dhëna specifike GPS për çipat MTK), që jep njëfarë përshpejtimi të "fillimit të ftohtë", zvogëlon numrin e "satelitëve të kapur". Kjo nuk ka gjasa. Numri i satelitëve të kapur përcaktohet nga "numri i tyre sipër për momentin" dhe lartësia mbi horizont (në qytet, ata që janë mbi horizont zakonisht nuk janë të dukshëm). Por edhe kështu, kur kalibroni, është më mirë ta fikni. Dhe përdorni atë vetëm nëse jeni duke udhëtuar në një vend ku interneti mund të mos jetë i disponueshëm. Pastaj do t'ju japë një përshpejtim të vërtetë të nisjes (të dhënat për një muaj më parë ngarkohen në të). Në një situatë normale, është më mirë të përdorni vetëm AGPS - të dhënat e tij janë të freskëta, dhe për këtë arsye më të sakta, prandaj, shpejtësia e "fillimit" me të është zakonisht më e lartë.

PPPS Më poshtë është "informacioni i referencës" për ata që e kanë marrë pajisjen me një GPS plotësisht jofunksional. Vlen ta kontrolloni - arsyeja mund të jetë se keni diçka të ndryshme nga sa vijon të futur në cilësimet:

Në menynë inxhinierike, në artikullin LocationbasedService, në skedën AGP S:

Aktivizo A-GPS, MSB, profilin e përdoruesit, shabllonin SLP - GOOGLE, supl.google.com, 7275, TLS Aktivizo, RRLP, IMSI, K-Value duhet të aktivizohen.
Saktësia horizontale - 22, Saktësia vertikale - 0, Mosha e vendndodhjes - 0, Vonesa - 0. Përllogaritja e vendndodhjes është zgjedhur.
********* Zgjedhja e një karte SIM për AGPS
Shkojmë në skedën NET - zgjidhni - klikoni dhe shikoni hartën (skedën Harta), aty duhet të shfaqet adresa në të cilën ndodheni, ose afër saj. Ne bëjmë të njëjtën gjë me. Ne krahasojmë se cili është më i saktë me pozicionin tuaj real dhe zgjedhim kartën SIM të preferuar në skedën AGPS.
Në skedën AGPS, klikoni
Po, nëse ndonjë nga artikujt e listuar në këtë PS ndryshon nga cilësimet e pajisjes tuaj, ose nëse keni ndryshuar kartën SIM në të cilën keni bashkangjitur AGPS, duhet të kalibroni përsëri.

PS Mbi ndikimin e saktësisë së orës në kohën e fillimit të ftohtë të GPS.

Nga "vendi i papërshtatshëm" - një ballkon, nga lart gjithçka është e mbuluar me beton, një oborr-pus - shtëpi nga 4 anët, qielli "një copë nga lart", mezi i dukshëm 4 satelitë (mezi atëherë mund të shihni 3, dhe atëherë e 4-ta shfaqet dhe zhduket). telefoni është i kalibruar sipas metodës së përshkruar më sipër (para kalibrimit, nuk kishte fare kapje në këto kushte). Ora "ngel prapa" me ~ 160 ms (kanë kaluar 2 orë që kur ora është kalibruar nga programi ClockSync). Koha e fillimit të ftohtë ~ 250-300 sek. Pas kalibrimit të detyruar të kohës nga programi ClockSync, koha e "fillimit të ftohtë" është ~ 100 sek. Megjithatë, këto janë kushte. në të cilin GPS zakonisht nuk funksionon fare, por ilustron mirë ndikimin e saktësisë së orës në kohën e "fillimit të ftohtë".

PPS Për të detyruar ngarkimin e të dhënave AGPS, për shembull, nëse jeni larg nga vendi ku janë shkarkuar - për shembull, keni bërë 200 kilometra për peshkim / pushim, etj., dhe të dhënat AGPS të ngarkuara në shtëpi janë bërë të parëndësishme , e cila mund të ndikojë negativisht në kohën e "fillimit të ftohtë".

Ju mund të përdorni programin GPS Status nga këtu: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.eclipsim.gpsstatus2&hl=ru. Ekzekutoni këtë program. Në pjesën e poshtme majtas nën "rrethin e koordinatave" - ​​mosha e të dhënave AGPS në orë. Klikoni Menu> Tools> A-GPS Data. Pastaj "shkarkoni".

Gabim i veçantë

Shkaku kryesor i gabimeve të të dhënave GPS nuk është më problem. Më 2 maj 2000 në orën 5:05 të mëngjesit (MEZ) u çaktivizua i ashtuquajturi gabim special (SA). Një gabim i veçantë është një falsifikim artificial i kohës në sinjalin L1 të transmetuar nga sateliti. Për marrësit civilë GPS, ky gabim çoi në pozicionim më pak të saktë. (gabim rreth 50 m për disa minuta).

Përveç kësaj, të dhënat e marra janë transmetuar me më pak saktësi, që do të thotë se pozicioni i transmetuar i satelitit nuk është i saktë. Kështu, brenda pak orësh lind një pasaktësi e të dhënave të pozicionit prej 50-150 m. Në ditët kur ka qenë aktiv gabimi i veçantë, pajisjet GPS civile kanë pasur një pasaktësi rreth 10 metra, ndërsa sot është 20 apo edhe më pak. Pas fikjes së gabimit të kampionimit, kryesisht është përmirësuar saktësia e të dhënave të lartësisë.

Arsyeja e gabimit të veçantë ishte siguria. Për shembull, terroristët nuk duhet të jenë në gjendje të zbulojnë vendet kritike të ndërtimit duke përdorur armë të telekomanduara. Gjatë Luftës së parë të Gjirit në 1990, gabimi special u çaktivizua pjesërisht sepse Forcave amerikane u mungonin marrës ushtarakë GPS. Janë blerë 10,000 pajisje GPS civile (Magellan dhe Trimble), të cilat bënë të mundur lundrimin e lirë dhe të saktë në terrenin e shkretëtirës. Gabimi special është çaktivizuar për shkak të përdorimit të gjerë të sistemit GPS në të gjithë botën. Dy grafikët e mëposhtëm tregojnë se si ndryshoi saktësia e përcaktimit të koordinatave pas çaktivizimit të gabimit special. Gjatësia e kufirit të grafikëve është e barabartë me 200 metra, të dhënat janë marrë në 1 maj 2000 dhe 3 maj 2000, në një periudhë prej 24 orësh secila. Ndërsa koordinatat me një gabim të veçantë janë brenda një rrezeje prej 45 metrash, pa të, 95 për qind e të gjitha pikave janë në një rreze prej 6.3 metrash.

"Gjeometria e satelitëve"

Një faktor tjetër që ndikon në saktësinë e pozicionimit është “gjeometria satelitore”. Gjeometria satelitore përshkruan pozicionet e satelitëve në raport me njëri-tjetrin nga këndvështrimi i marrësit.

Nëse marrësi sheh 4 satelitë dhe ata janë të gjithë të vendosur, për shembull, në veriperëndim, atëherë kjo do të çojë në gjeometri "të keqe". Në rastin më të keq, zbulimi i vendndodhjes do të jetë plotësisht i pamundur kur të gjitha distancat e përcaktuara të jenë në të njëjtin drejtim. Edhe nëse pozicioni njihet, gabimi mund të arrijë 100 - 150 m. Nëse këta 4 satelitë janë të shpërndarë mirë në qiell, saktësia e pozicionit të përcaktuar do të jetë shumë më e lartë. Le të supozojmë se satelitët janë të vendosur në veri, lindje, jug dhe perëndim, duke formuar kënde prej 90 gradë në lidhje me njëri-tjetrin. Në këtë rast, distancat mund të maten në katër drejtime të ndryshme, gjë që karakterizon gjeometrinë "e mirë" satelitore.

Nëse të dy satelitët janë në pozicionin më të mirë në krahasim me marrësin, atëherë këndi midis marrësit dhe satelitëve është 90 gradë. Koha e kalimit të sinjalit nuk mund të jetë definitivisht absolutisht e saktë, siç u diskutua më parë. Prandaj, pozicionet e mundshme janë shënuar me rrathë të zinj. Pika e kryqëzimit (A) e dy rrathëve është mjaft e vogël dhe e treguar nga një fushë katrore blu, që do të thotë se koordinatat që përcaktohen do të jenë mjaft të sakta.

Nëse satelitët janë të vendosur pothuajse në një rresht në lidhje me marrësin, atëherë, siç mund ta shihni, në kryqëzimet marrim një zonë më të gjerë, dhe për këtë arsye më pak saktësi.

Gjeometria e satelitëve gjithashtu varet shumë nga makinat e larta ose nëse e përdorni pajisjen në një makinë. Nëse ndonjë nga sinjalet bllokohet, satelitët e mbetur do të përpiqen të përcaktojnë koordinatat, nëse është e mundur. Kjo shpesh mund të shihet në ndërtesa kur jeni afër dritareve. Nëse pozicionimi është i mundur, në shumicën e rasteve do të jetë i pasaktë. Sa më shumë që një pjesë e qiellit pengohet nga ndonjë objekt, aq më e vështirë bëhet përcaktimi i koordinatave.

Shumica e marrësve GPS tregojnë jo vetëm numrin e satelitëve të "kapur", por edhe pozicionin e tyre në qiell. Kjo i lejon përdoruesit të gjykojë nëse një satelit i caktuar mbulohet nga një objekt dhe nëse të dhënat do të jenë të pasakta kur lëvizni vetëm disa metra.

Prodhuesit e shumicës së pajisjeve japin formulimin e tyre për saktësinë e vlerave të matura, e cila kryesisht varet nga faktorë të ndryshëm. (për të cilën prodhuesi heziton të flasë).

Vlerat DOP (hollimi i saktësisë) përdoren kryesisht për të përcaktuar cilësinë e gjeometrisë satelitore. Në varësi të faktorëve që përdoren për llogaritjen e vlerave të DOP, opsione të ndryshme janë të mundshme:

• Gdop(Hollimi gjeometrik i precizionit); Saktësia e plotë; Koordinatat 3D dhe koha
• PDOP(Holimi i pozicionit të saktësisë); Saktësia e pozicionit; Koordinatat 3D
• HDOP(Holimi horizontal i precizionit); Saktësia horizontale; Koordinatat 2D
• VDOP(Vertical Dilution Of Precision); Saktësia vertikale; lartësia
• TDOP(Time Dilution Of Precision); saktësia e kohës; koha

Vlerat HDOP nën 4 janë të mira, mbi 8 janë të këqija. Vlerat e HDOP përkeqësohen nëse satelitët e "kapur" janë lart në qiell mbi marrësin. Nga ana tjetër, vlerat VDOP përkeqësohen sa më afër të jenë satelitët me horizontin, dhe vlerat e PDOP janë të mira kur satelitët janë drejtpërdrejt lart dhe tre të tjerë shpërndahen në të gjithë horizontin. Për pozicionim të saktë, vlera GDOP nuk duhet të jetë më e vogël se 5. Vlerat PDOP, HDOP dhe VDOP janë pjesë e të dhënave NMEA të GPGSA.

Gjeometria e satelitëve nuk është shkaku i gabimit të pozicionit, i cili mund të matet në metra. Në fakt, vlera DOP përkeqëson pasaktësitë e tjera. Vlerat e larta DOP rrisin gabimet e tjera më shumë se vlerat e ulëta DOP.

Gabimi që ndodh gjatë përcaktimit të një pozicioni për shkak të gjeometrisë së satelitëve varet gjithashtu nga gjerësia gjeografike në të cilën ndodhet marrësi. Kjo tregohet në diagramet më poshtë. Diagrami në të majtë tregon pasaktësinë e lartësisë (fillimisht kurba tregohet me një gabim të veçantë), e cila u regjistrua në Wuhan, Kinë. Wuhan ndodhet në 30,5 ° gjerësi veriore dhe është vendi më i mirë ku konstelacioni i satelitëve është gjithmonë i përsosur. Grafiku në të djathtë tregon të njëjtin interval të regjistruar të marrë në Stacionin Kassey në Antarktidë (66,3 ° S). Për shkak të plejadës jo aq ideale të satelitëve në këtë gjerësi gjeografike, herë pas here lindnin gabime të mëdha. Përveç kësaj, gabimi ndodh për shkak të ndikimit të atmosferës - sa më afër poleve, aq më i madh është gabimi.

Orbitat satelitore

Megjithëse satelitët janë në orbita mjaft të përcaktuara mirë, devijime të vogla nga orbitat janë ende të mundshme për shkak të gravitetit. Dielli dhe hëna kanë pak ndikim në orbitat. Të dhënat orbitale korrigjohen dhe korrigjohen vazhdimisht dhe dërgohen rregullisht te marrësi në memorien empirike. Prandaj, efekti në saktësinë Përcaktimi i pozicionit është mjaft i vogël dhe nëse ndodh një gabim, atëherë jo më shumë se 2 metra.

Efektet e reflektimeve të sinjalit

Efekti është për shkak të reflektimit të sinjaleve satelitore nga objekte të tjera. Për sinjalet GPS, ky efekt ndodh kryesisht në afërsi të ndërtesave të mëdha ose objekteve të tjera. Sinjali i reflektuar zgjat më shumë se sinjali i drejtpërdrejtë. Gabimi do të jetë vetëm disa metra.

Efektet atmosferike

Një burim tjetër pasigurie është ulja e shpejtësisë së përhapjes së sinjalit në troposferë dhe jonosferë. Shpejtësia e përhapjes së sinjaleve në hapësirën e hapur është e barabartë me shpejtësinë e dritës, ndërsa në jonosferë dhe troposferë është më e vogël. Në atmosferën në një lartësi prej 80 - 400 km, energjia e diellit krijon një numër të madh jonesh të ngarkuar pozitivisht. Elektronet dhe jonet janë të përqendruara në katër shtresa përçuese të jonosferës (shtresat D-, E-, F1- dhe F2).
Këto shtresa thyejnë valët elektromagnetike që dalin nga satelitët, gjë që rrit kohën e kalimit të sinjaleve. Në thelb, këto gabime korrigjohen nga veprimet llogaritëse të marrësit. Ndryshimet e ndryshme të shpejtësisë jonosferike për frekuenca të ulëta dhe të larta janë të njohura për kushte normale. Këto vlera përdoren kur llogariten koordinatat e vendndodhjes. Megjithatë, marrësit civilë nuk janë në gjendje të kompensojnë ndryshimet e papritura në rrugën e sinjalit të shkaktuar nga erërat e forta diellore.

Dihet se gjatë kalimit të jonosferës, valët elektromagnetike ngadalësohen në përpjesëtim të kundërt me zonën e frekuencës së tyre (1 / f2). Kjo do të thotë që valët elektromagnetike me frekuencë të ulët ngadalësohen më shpejt se valët elektromagnetike me frekuencë të lartë. Nëse sinjalet me frekuencë të lartë dhe të ulët që arritën te marrësi lejonin të analizohej diferenca në kohën e mbërritjes së tyre, atëherë do të llogaritej edhe koha e udhëtimit në jonosferë. Marrësit ushtarakë GPS përdorin sinjale të dy frekuencave (L1 dhe L2), të cilat sillen ndryshe në jonosferë, dhe kjo ju lejon të eliminoni një gabim tjetër në llogaritjet.

Ndikimet troposferike janë një tjetër arsye pse koha e udhëtimit të sinjalit është rritur për shkak të thyerjes. Përthyerja shkaktohet nga përqendrimi i ndryshëm i avullit të ujit në troposferë, në varësi të motit. Ky gabim nuk është aq i madh sa gabimi që ndodh gjatë kalimit nëpër jonosferë, por nuk mund të eliminohet me llogaritje. Për të korrigjuar këtë gabim, përdoret një korrigjim i përafërt në llogaritje.

Dy vizatimet e ardhshme tregojnë gabimin jonosferik. Të dhënat e treguara në të majtë u morën nga një marrës i vetëm frekuencash që nuk mund të korrigjojë gabimin jonosferik. Grafiku në të djathtë është nga një marrës me frekuencë të dyfishtë që mund të korrigjojë gabimin jonosferik. Të dy diagramet kanë përafërsisht të njëjtën shkallë (majtas: Gjerësia gjeografike nga -15 m në + 10 m, gjatësia gjeografike -10 m në +20 m. Djathtas: gjerësia gjeografike nga -12 m në + 8 m, gjatësia gjeografike nga -10 m në + 20 m). Grafiku i djathtë tregon saktësi më të lartë.

Duke përdorur WAAS dhe EGNOS është e mundur të vendosni "harta" të kushteve të motit në rajone të ndryshme. Të dhënat e korrigjuara dërgohen te marrësi dhe përmirësojnë ndjeshëm saktësinë.

Pasaktësia e orës dhe gabimet e rrumbullakosjes

Pavarësisht se koha e marrësit është e sinkronizuar me kohën e satelitit gjatë përcaktimit të pozicionit, përsëri ka një pasaktësi në kohë, e cila çon në një gabim prej 2 m në përcaktimin e pozicionit. Rrumbullakimi i marrësit dhe gabimet llogaritëse kanë një gabim afërsisht 1 m.

Efektet relativiste

Ky seksion nuk ofron një shpjegim të plotë të teorisë së relativitetit. Në jetën e përditshme, ne nuk jemi të vetëdijshëm për rëndësinë e teorisë së relativitetit. Megjithatë, kjo teori ndikon në shumë procese, duke përfshirë funksionimin korrekt të sistemit GPS. Ky ndikim do të shpjegohet shkurtimisht më poshtë.

Siç e dimë, koha është një nga faktorët kryesorë në navigimin GPS dhe duhet të jetë e barabartë me 20-30 nanosekonda për të siguruar saktësinë e kërkuar. Prandaj, është e nevojshme të merret parasysh shpejtësia e lëvizjes së satelitëve (afërsisht 12000 km / orë)

Kushdo që ka hasur ndonjëherë në teorinë e relativitetit e di se koha rrjedh më ngadalë me shpejtësi të lartë. Për satelitët që lëvizin me 3874 m/s, orët funksionojnë më ngadalë se sa për tokën. Kjo kohë relativiste çon në një pasaktësi në kohë prej rreth 7,2 mikrosekonda në ditë (1 mikrosekondë = 10-6 sekonda). Teoria e relativitetit thotë gjithashtu se koha kalon sa më ngadalë, aq më e fortë është fusha gravitacionale. Për një vëzhgues në sipërfaqen e tokës, ora e satelitit do të ecë më shpejt (pasi sateliti është 20,000 km më i lartë dhe i nënshtrohet më pak forcave gravitacionale sesa vëzhguesi). Dhe kjo është arsyeja e dytë për këtë efekt, i cili është gjashtë herë më i fortë se pasaktësia e përmendur më parë.

Në përgjithësi, orët në satelitë duket se funksionojnë pak më shpejt. Devijimi i kohës për një vëzhgues në Tokë do të ishte 38 mikrosekonda në ditë dhe do të shkaktonte një gabim prej 10 km në ditë. Për të shmangur këtë gabim, nuk ka nevojë të bëni rregullime të vazhdueshme. Frekuenca e orës në satelitë ishte vendosur në 10.229999995453 Mhz në vend të 10.23 Mhz, por të dhënat përdoren sikur të kishin një frekuencë standarde prej 10.23 MHz. Ky truk e zgjidhi problemin e efektit relativist njëherë e përgjithmonë.

Por ka një efekt tjetër relativist që nuk merret parasysh gjatë përcaktimit të një pozicioni duke përdorur sistemin GPS. Ky është i ashtuquajturi efekt Sagnac dhe shkaktohet nga fakti se një vëzhgues në sipërfaqen e Tokës gjithashtu lëviz vazhdimisht me një shpejtësi prej 500 m / s (shpejtësia në ekuator) për faktin se planeti rrotullohet. Por ndikimi i këtij efekti është i vogël dhe korrigjimi i tij është i vështirë për t'u llogaritur, pasi varet nga drejtimi i udhëtimit. Prandaj, ky efekt merret parasysh vetëm në raste të veçanta.

Gabimet e sistemit GPS janë renditur në tabelën e mëposhtme. Koeficientët nuk janë vlera konstante, por janë subjekt i diferencave. Të gjithë numrat janë vlera të përafërta.

Navigimi GPS dhe shkalla e besimit në leximet e tij. Sa afër mund t'i afroheni çdo rreziku lundrimi duke u mbështetur vetëm në marrësin GPS? Fatkeqësisht, nuk ka një përgjigje të qartë për këtë pyetje. Kjo është për shkak të natyrës statistikore të gabimeve të navigimit GPS. Le t'i shqyrtojmë ato në më shumë detaje.

Shpejtësia e përhapjes së valëve të radios ndikohet nga jonosfera dhe troposfera, përthyerja jonosferike dhe troposferike. Ky është burimi kryesor i gabimeve pas çaktivizimit të SA. Shpejtësia e valëve të radios në një zbrazëti është konstante, por ndryshon kur një sinjal hyn në atmosferë. Vonesa kohore është e ndryshme për sinjalet nga satelitë të ndryshëm. Vonesat e përhapjes së valëve të radios varen nga gjendja e atmosferës dhe lartësia e satelitit mbi horizont. Sa më i ulët, aq më shumë sinjali i tij udhëton nëpër atmosferë dhe aq më shumë shtrembërim. Shumica e marrësve përjashtojnë përdorimin e sinjaleve nga satelitët me një lartësi mbi horizontin më pak se 7.5 gradë.

Përveç kësaj, shqetësimet atmosferike varen nga koha e ditës. Pas perëndimit të diellit, zvogëlohet dendësia e jonosferës dhe efekti i saj në sinjalet e radios, një fenomen i njohur për operatorët e radios me valë të shkurtra. Marrësit GPS ushtarakë dhe civilë mund të përcaktojnë në mënyrë autonome vonesën atmosferike të një sinjali duke krahasuar vonesat në frekuenca të ndryshme. Marrësit konsumatorë me frekuencë të vetme bëjnë një korrigjim të përafërt bazuar në parashikimin e transmetuar si pjesë e mesazhit të lundrimit. Cilësia e këtij informacioni është përmirësuar kohët e fundit, duke përmirësuar më tej saktësinë e navigimit GPS.

modaliteti SA.

Për të ruajtur avantazhin e saktësisë së lartë për navigatorët ushtarakë GPS, në mars 1990 u prezantua një mënyrë e kufizimit të aksesit SA (Selective Availability), duke reduktuar artificialisht saktësinë e një naviguesi civil GPS. Kur aktivizohet modaliteti SA, në kohë paqeje shtohet një gabim prej disa dhjetëra metrash. Në raste të veçanta, mund të futen gabime prej qindra metrash. Qeveria e SHBA është përgjegjëse për mirëmbajtjen e sistemit GPS para miliona përdoruesve dhe mund të pritet që ri-aktivizimi i SA, dhe aq më tepër, një ulje kaq e konsiderueshme e saktësisë nuk do të prezantohet pa arsye mjaft serioze.

Saktësia e ashpërsimit arrihet me zhvendosjen kaotike të kohës së transmetimit të kodit pseudo të rastësishëm. Gabimet që dalin nga SA janë të rastësishme dhe të mundshme në çdo drejtim. SA ndikon gjithashtu në saktësinë e kursit dhe shpejtësinë e navigatorit GPS. Për këtë arsye, një marrës i palëvizshëm shpesh do të tregojë shpejtësi dhe drejtim paksa të ndryshëm. Pra, është e mundur të vlerësohet shkalla e ndikimit SA nga ndryshimet periodike në kurs dhe shpejtësia duke përdorur GPS.

Gabime në të dhënat e efemeris për navigimin GPS.

Para së gjithash, këto janë gabime që lidhen me devijimin e satelitit nga orbita e llogaritur, pasaktësitë në orë, vonesat e sinjalit në qarqet elektronike. Korrigjimi i këtyre të dhënave kryhet nga Toka në mënyrë periodike, në intervalet ndërmjet seancave të komunikimit grumbullohen gabime. Për shkak të vogëlsisë së tij, ky grup gabimesh nuk ka rëndësi për përdoruesit civilë.

Është jashtëzakonisht i rrallë, por mund të ndodhin gabime më të mëdha për shkak të dështimeve të papritura të informacionit në pajisjet e memories satelitore. Nëse një dështim i tillë nuk zbulohet me anë të vetë-diagnostikimit, atëherë deri në momentin kur gabimi zbulohet nga shërbimi tokësor dhe transmetimi i komandës për mosfunksionimin, sateliti mund të transmetojë informacion të pasaktë për ca kohë. Ekziston një i ashtuquajtur ndërprerje, ose siç përkthehet shpesh termi integritet, integriteti i lundrimit.

Ndikimi i sinjalit të reflektuar në saktësinë e navigimit GPS.

Përveç sinjalit të drejtpërdrejtë nga sateliti, marrësi GPS mund të marrë edhe sinjale të reflektuara nga shkëmbinjtë, ndërtesat, anijet që kalojnë - të ashtuquajturat multipath. Nëse sinjali i drejtpërdrejtë është i errësuar nga marrësi nga superstrukturat ose manipulimet e anijes, sinjali i reflektuar mund të jetë më i fortë. Ky sinjal udhëton në një distancë më të gjatë dhe marrësi "mendon" se është më larg nga sateliti se sa është në të vërtetë. Në mënyrë tipike, këto gabime janë shumë më pak se 100 metra, pasi vetëm objektet e vendosura afër mund të prodhojnë një jehonë mjaft të fortë.

Gjeometria satelitore për navigimin GPS.

Varet nga vendndodhja e marrësit në lidhje me satelitët e përdorur për të përcaktuar pozicionin. Nëse marrësi ka kapur katër satelitë dhe ata janë të gjithë në veri, gjeometria e satelitit është e keqe. Rezultati është një gabim deri në 50-100 metra apo edhe pamundësia e përcaktimit të koordinatave.

Të katër dimensionet janë nga i njëjti drejtim dhe zona e kryqëzimit të linjave të pozicionit është shumë e madhe. Por nëse 4 satelitë janë të vendosur në mënyrë të barabartë në anët e horizontit, atëherë saktësia do të rritet ndjeshëm. Gjeometria e satelitit matet me faktorin gjeometrik PDOP (Position Dilution Of Precision). Pozicioni ideal i satelitëve korrespondon me PDOP = 1. Vlerat e mëdha tregojnë gjeometri të dobët satelitore.

Vlerat PDOP më pak se 6.0 konsiderohen të mira për navigim. Navigimi 2D përdor HDOP (hollimi horizontal i saktësisë) më pak se 4.0. Gjithashtu përdoren faktori i gjeometrisë vertikale VDOP më pak se 4.5 dhe koha TDOP më pak se 2.0. PDOP shërben si një shumëzues për të llogaritur gabimet nga burime të tjera. Çdo pseudo-rang i matur nga marrësi ka gabimin e tij, i cili varet nga interferenca atmosferike, gabimet në efemeris, modaliteti SA, sinjali i reflektuar etj.

Pra, nëse vlerat e vlerësuara të vonesave totale të sinjalit për këto arsye, URE - Gabim i diapazonit të përdoruesit ose UERE - Gabim ekuivalent i diapazonit të përdoruesit, në rusisht EFD është gabimi ekuivalent i distancës, në total janë 20 metra dhe HDOP = 1,5, atëherë gabimi i pritur i përcaktimit vendi do të jetë i barabartë me 20 x 1.5 = 30 metra. Marrësit e navigatorëve GPS paraqesin informacion në mënyra të ndryshme për vlerësimin e saktësisë duke përdorur PDOP.

Përveç PDOP ose HDOP, përdoret GQ (Cilësia Gjeometrike) - e kundërta e HDOP, ose një vlerësim cilësor në pikë. Shumë marrës modernë shfaqin EPE (Gabim i vlerësuar i pozicionit) drejtpërdrejt në njësitë e distancës. EPE merr parasysh vendndodhjen e satelitëve dhe parashikimin e gabimit të sinjalit për secilin satelit në varësi të SA, gjendjes së atmosferës, gabimeve të orës satelitore të transmetuara si pjesë e informacionit efemeris.

Gjeometria satelitore bëhet problem edhe kur përdorni një marrës navigator GPS brenda automjeteve, në pyje të dendura, male, pranë ndërtesave të larta. Kur sinjalet nga satelitët individualë bllokohen, pozicioni i satelitëve të mbetur do të përcaktojë se sa i saktë do të jetë pozicioni GPS dhe numri i tyre do të tregojë nëse pozicioni mund të përcaktohet fare. Një marrës i mirë GPS do të tregojë jo vetëm se cilët satelitë janë në përdorim, por edhe vendndodhjen, mbajtjen dhe lartësinë e tyre, kështu që ju mund të përcaktoni nëse një satelit i caktuar ka vështirësi në marrjen.

Bazuar në librin "Gjithçka për navigatorët GPS".
Naiman V.S., Samoilov A.E., Ilyin N.R., Sheinis A.I.