Корзина
6 отзывов
ГеоМетр Россия - навигация для точного земледелия

Причины помех для спутникового сигнала

Причины помех для спутникового сигнала

Вы сталкивались с потерей спутникового сигнала или его нестабильным приемом? Малое количество спутников, отображаемых на дисплее, или высокий показатель качества сигнала HDOP?...

Вы сталкивались с потерей спутникового сигнала или его нестабильным приемом? Малое количество спутников, отображаемых на дисплее, или высокий показатель качества сигнала HDOP? Все это характерно даже для именитых производителей спутниковой навигации. И Вам наверняка будет интересно узнать причины помех для спутникового сигнала, а также погрешности GPS/ГЛОНАСС навигационных систем.

Существует два принципиальных источника ошибок в работе спутникового сигнала. Первый – это то, что в приёмнике, в отличие от спутника, используются менее точные кварцевые часы, требующие регулярной синхронизации. Устранить ошибку можно, если использовать атомные часы, аналогичные размещенным на спутнике. Но, во-первых, это громоздко, во-вторых, дорого – их стоимость около 100 000 $. Другое решение – математически вычесть погрешность часов приёмника, приняв сигналы точного времени от минимум четырёх спутников. Этот метод и применяется в современных системах спутниковой навигации.

Второй источник ошибки – время обработки сигнала в приёмнике, так называемый бит-тайм. Для обычных GPS-устройств заложена точность в один процент от бит-тайма, это соответствует 10 наносекундам, для скорости света – это расстояние 3 метра. Такая точность достаточна для ориентирования на местности в гаджетах (смартфонах, планшетах) и потребительских устройствах (например, туристических маршрутизаторах), но не годится для использования в сельском хозяйстве. Более продвинутые профессиональные приемники в навигационных устройствах имеют точность на несколько порядков выше и определяют местоположение с точностью до 15 см на бесплатном спутниковом сигнале.

И если на первые два источника ошибок пользователь никак повлиять не может (если, конечно, он не готов потратить на закупку оборудования 100 000 $), то остальная погрешность набирается при прохождении сигналом атмосферы и различных препятствий – лес, здания, линии электропередач, тело самого владельца прибора и пр.

Оптимальным вариантом измерения считается соотношение расстояний от приемника до четырех спутников одновременно. Для создания подобных условий в любой точке земного шара по орбите Земли кружат 28 спутников. Спутники равномерно распределены по орбите на разных высотах. Для высокой точности измерений необходимо, чтобы спутники, находясь в пределах видимости прибора, были разнесены на максимально возможное расстояние. Если же все четыре спутника будут расположены, к примеру, только на юго-востоке относительно прибора, то точность определения будет неудовлетворительной.

Например, спутников в видимости более 8-9, но они все расположены на юго-востоке. При этом уровень HDOP будет выше, чем 1,5. И наоборот, в случае, если 8-9 спутников равномерно распределены по орбите, то показатель HDOP будет стремиться к своему оптимальному значению 0,8-1,0.

Бывает такое, что воспользовался навигационным прибором здесь, а через день уехал с ним за несколько сотен километров. Так вот, при следующем включении прибор может дольше определять свое местоположение. Это связано с тем, что прибор запомнил данные о своем последнем местоположении и положении спутников. А на новом месте информация значительно изменилась. В таком случае, прибору потребуется чуть больше времени, чем обычно, для того, чтобы загрузить новые данные о положении спутников. Это может занять до 20 или 30 минут.

По материалам статей «Спутниковый приемник» (Википедия) и канала geometer GPS в YouTube

Предыдущие статьи