44) Загальна характеристика похибок при gps-вимірюваннях

Точність GPS–вимірів обумовлена цілим рядом джерел похибок як випадкового так і систематичного походження.

Ці джерела похибок поділяють на три групи, пов’язані із:

- сузір’ям супутників;

- зовнішніми умовами;

- GPS – приймачем.

Розглянемо більш детально кожну з груп похибок.

До похибок, обумовлених сузір’ям відносяться:

1. Випадкова похибка, обумовлена геометрією сузір’я супутників;

2. Систематична похибка визначення часу атомним годинником GPS- супутника;

3. Систематична похибка визначення ефемерид і координат супутника.

Похибка атомного годинника супутника визначається станціями контрольного сегменту і передається на бортовий комп’ютер супутника. Інформація про цю похибку передається із супутниковим сигналом у вигляді коефіцієнтів поліному: 0 af - поправка годинника (с); 1 af - швидкість зміни

0 af (с/c); 2 af - прискорення зміни 0 af (с/c2).

Похибка ефемерид та координат супутника також визначається контрольним сегментом і передається на супутник. Точність передачі координат супутника у реальному часі за супутниковим сигналом складає 2 м, а за остаточними ефемеридами IGS складає 5 см.

До похибок, обумовлених зовнішнім впливом відносяться:

1. Випадкова похибка, обумовлена впливом іоносфери;

2. Випадкова похибка, обумовлена впливом тропосфери;

3. Випадкова похибка, обумовлена багатошляховістю поширення сигналу;

4. Систематичні похибки, обумовлені релятивістськими ефектами теорії відносності Іоносфера Тропосфера відбиття сигналу супутника від відбиваючих поверхонь (стіни будинків, огорожі, водні поверхні), розташованих безпосередньо біля приймача.

45) Похибки, обумовлені сузір'ям супутників, критерії їх оцінки

До похибок, обумовлених сузір’ям відносяться:

1. Випадкова похибка, обумовлена геометрією сузір’я супутників;

2. Систематична похибка визначення часу атомним годинником GPS- супутника;

3. Систематична похибка визначення ефемерид і координат супутника.

Розглянемо детальніше кожну із цих похибок.

1. На визначення координат місцеположення приймача суттєвий вплив має конфігурація сузір’я супутників, від яких одночасно приймаються сигнали, та їх кількість. Утворена

одиничними векторами від антени до супутників просторова засічка має пірамідальну форму і точність визначення координат антени є найвищою при набуванні нею максимального об’єму, але цьому випадку не завжди відповідає максимальна кількість супутників, від яких

приймаються сигнали . Однак, максимальний „об’єм” засічки дає більш вагомий внесок у точність визначення координат, ніж кількість супутників.

Для оцінки конфігурації сузір’я супутників введено спеціальні критерії, які визначаються коефіцієнтами погіршення точності Dilution of Precision (DOP). Вони є функціями кореляційної матриці вимірів, які визначають засічку антени приймача.

Серед критеріїв точності визначення розрізняють наступні:

GDOP – Geometric DOP (просторово-часовий параметр);

PDOP – PositionDOP (просторове (координатне)положення);

HDOP – HorizontalDOP (планове положення);

VDOP – VerticalDOP (висотне положення);

TDOP – TimeDOP (одномірний часовий параметр).

Похибка атомного годинника супутника визначається станціями контрольного сегменту і передається на бортовий комп’ютер супутника. Інформація про цю похибку передається із супутниковим сигналом у вигляді коефіцієнтів поліному: 0 af - поправка годинника (с); 1 af - швидкість зміни 0 af (с/c); 2 af - прискорення зміни 0 af (с/c2).

3. Похибка ефемерид та координат супутника також визначається контрольним сегментом і передається на супутник. Точність передачі координат супутника у реальному часі за супутниковим сигналом складає 2 м, а за остаточними ефемеридами IGS складає 5 см.