Режим дифференциальной коррекции

Уменьшить ошибку в измерении координат (до нескольких см) позволяет режим так называемой дифференциальной коррекции (DGPS Differential GPS). Дифференциальный режим позволяет установить координаты с точностью до 5 м в динамической навигационной обстановке и до 2 м в стационарных условиях. Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного GPS-приемника, называемого базовой станцией. Она располагается в пункте с известными координатами в том же районе, что и GPS-приемник, и дает возможность одновременно отслеживать GPS-спутники. В состав базовой станции входят: измерительный датчик GPS с антенной, процессор, приемник и передатчик данных с антенной. Станция, как правило, использует многоканальный приемник GPS, каждый канал которого отслеживает один видимый спутник. Необходимость непрерывного отслеживания каждого спутника обусловлена тем, что базовая станция должна захватывать навигационные сообщения раньше, чем приемники потребителей. Сравнивая известные координаты (полученные в результате прецизионной геодезической съемки) с измеренными координатами, контрольный GPS-приемник вырабатывает поправки, которые передаются потребителям по радиоканалу в заранее оговоренном формате. В свою очередь, потребителю необходим GPS-приемник с антенной, оснащенный процессором и дополнительным радиоприемником с антенной, который и позволяет получать дифференциальные поправки с базовой станции. Поправки, принятые от базовой станции, автоматически вносятся в результаты собственных измерений пользовательских устройств. Для каждого спутника, сигналы которого поступают на GPS-приемник, поправка, полученная от базовой станции, складывается с результатом измерения псевдодальности. Коррекция может осуществляться как в режиме реального времени, так и при оффлайновой обработке данных (например, на компьютере).

Обычно в качестве базовой станции используется профессиональный GPS-приемник, принадлежащий какой-либо компании, специализирующейся на оказании услуг навигации или занимающейся геодезией. Результаты, полученные с помощью дифференциального метода, в значительной степени зависят от расстояния между объектом и базовой станцией. Применение этого метода наиболее эффективно, когда преобладающими являются систематические ошибки, обусловленные внешними (по отношению к приемнику) причинами (что обычно характерно для GPS-системы). Погрешности S/А и уходы шкалы времени компенсируются в дифференциальном режиме полностью. Погрешности из-за задержки сигналов в атмосфере зависят от идентичности условий прохождения сигналов к базовой станции и объекту, а, следовательно, от расстояния между ними. Эти погрешности компенсируются полностью лишь при близком расположении базовой станции и объекта. Эфемеридная погрешность также лучше всего компенсируется при небольшом удалении потребителя от базовой станции. Вседствие всех этих причин базовую станцию рекомендуется располагать не далее 500 км от объекта. Основными заказчиками дифференциальной коррекции обычно являются геодезические и топографические службы. Для частного пользователя DGPS не представляет интереса из-за высокой стоимости и громоздкости оборудования.