Навигация

GPS навигация для начинающих

>> Матчасть >> GPS навигация для начинающих

GPS навигация для начинающих часть 3

Источники погрешностей GPS навигаторов

Гражданский GPS навигатор имеет потенциальную погрешность определения месторасположения как результат совокупности погрешностей от следующих источников:

Задержки ионосферы и тропосферы – Сигнал спутника проходит сквозь атмосферу. Система использует встроенную "модель", которая высчитывает среднее, но не точное, значение задержки.

Отражение сигнала – встречается, когда сигнал перед тем, как достичь приемника, отражается от таких объектов как высотные здания или горы. Это увеличивает время прохождения сигнала, вызывая тем самым ошибку.

Ошибки часов приемника – поскольку не практично устанавливать атомные часы в приемниках GPS навигаторов, имеющиеся встроенные часы могут выдавать очень незначительные временные ошибки.

Орбитальные ошибки – также известны как "ошибки эфимериса", это неточности данных о расположении спутника.

Количество видимых спутников – чем больше спутников может "видеть" GPS навигатор, тем выше точность. Здания, рельеф местности, электронная интерференция, иногда даже густая листва могут блокировать прием сигнала, вызывая ошибки месторасположения или полное отсутствие показаний. Чем чище обзор, тем лучше прием. GPS навигаторы не будут работать в помещении (как правило), под водой или под землей.

Геометрия/затенение спутника – имеет отношение к относительному расположению спутников в любое заданное время. Идеальная геометрия спутников бывает, когда спутники располагаются под тупым углом по отношению друг к другу. Плохая геометрия является результатом расположения спутников на одной линии или в тесной группе.

Намеренное ухудшение сигнала спутника – намеренное ухудшение сигнала министерством обороны США известно как "Избирательная доступность" и предназначено для предотвращения использования с враждебными намерениями GPS сигналов высокой точности. Этим объясняется большинство ошибок. "Избирательная доступность" была отменена 2 мая 2000г. и в данный момент не применяется. Это значит, что вы можете ожидать от GPS навигатора точности в пределах 6 – 12 метров (около 20 – 40 футов).

Точность GPS навигатора может быть улучшена еще больше с применением дифференциального GPS приемника (DGPS), который может работать от нескольких возможных источников, уменьшая некоторые из описанных выше ошибок. Следующий раздел объясняет, что такое DGPS и как это работает.

DGPS – как это работает ?

Дифференциальные GPS работают с помощью расположения GPS приемника (называемого контрольной станцией) в месте с известными координатами. Поскольку контрольная станция знает свое точное месторасположение, она может определить ошибки спутниковых сигналов. Станция делает это путем измерения расстояния до каждого спутника с использованием принимаемых сигналов и сравнивает результат с фактическими показателями, рассчитанными на основе известного месторасположения. Разница между измеренным и рассчитанным расстоянием для каждого видимого спутника является "дифференциальной коррекцией".

Дифференциальные коррекции для каждого отслеживаемого спутника форматируются в сообщения и передаются DGPS приемникам. Далее дифференциальные коррекции применяются DGPS приемниками в вычислениях для уменьшения ошибок и улучшения точности. Уровень точности зависит от самого приемника и сходства его "окружающей среды" с условиями, в которых находится контрольная станция, а также его приближенности к станции. Приемник контрольной станции определяет составляющие погрешности и обеспечивает их коррекцию для GPS навигатора в реальном времени. Коррекция может передаваться по FM радиочастотам, через спутник или через маяк береговой охраны США. Обычно точность DGPS составляет 1 – 5 метров (около 3 – 16 футов).

WAAS

При полете есть одна вещь, которую все мы желаем получить: БЕЗОПАСНОСТЬ. Исключительная информация о месторасположении это ключ к безопасности полета. При дезориентирующих погодных условиях, когда визуальная навигация усложняется или вообще невозможна особое значение приобретает GPS навигация. Знакомьтесь с "Системой Панорамного обзора" или просто WAAS. Так называется сеть из 25 наземных контрольных станций, которые полностью покрывают территорию США, захватывая немного Канады и Мексики. Внедренные FAA (Федеральным Авиационным Агентством США) для целей авиации эти 25 контрольных станций расположены с предельной точностью. Они сравнивают измеренное GPS расстояние с известными значениями. Каждая контрольная станция подключена к базовой станции, которая собирает все коррекционные сообщения вместе и транслирует их через спутник. С помощью WAAS приемники GPS навигаторов могут обеспечивать точность 3 – 5 метров по горизонтали и 3 – 7 в высоту.

Картография и GPS навигация: где я нахожусь ?

Смотрели ли вы когда-нибудь на карту, желая определить свое точное месторасположение? Есть ли у вас или у ваших знакомых трудности с ориентировкой на местности? Нашли хорошее место для охоты или рыбалки и хотели бы легко вернуться сюда снова? GPS навигатор это то, что вам нужно, чтобы знать где вы и куда идете. GPS навигаторы GARMIN доступны с различными типами карт. Различают модели, не имеющие карты, с базовой картой и с детализированной картой.

GPS навигаторы без карты

GPS навигаторы без карты имеют экран с плоттером и могут предоставлять вид сверху, отображая ваше месторасположение относительно путевых точек, маршрутов, записей трека, которые вы создали. Плоттер поможет в определении месторасположения по отношению к указанным объектам. Большинство GPS навигаторов GARMIN смогут предоставлять такую информацию. Некоторые модели снабжены также дополнительной базой точек месторасположений городских объектов.

GPS навигаторы с базовыми картами

GPS навигатор GARMIN с базовой картой сможет, как правило, показать границы областей, автомобильные магистрали, основные линии метро, озера, реки, железные дороги, береговые линии, крупные города, аэропорты и съезды с основных магистралей федерального значения.

GPS навигаторы с детальными картами

С переходом к GPS навигаторам, у которых есть возможность загружать детальные карты, информация, отображаемая на экране, значительно шагнула вперед. Данные карт могут включать улицы деловых и жилых районов, рестораны, банки, заправки, достопримечательности, данные морской GPS навигации, места для спуска суден на воду, топографические детали, тропинки и многое, многое другое. Представьте, что у вас появилась возможность найти и проследовать по любому адресу в громадной базе данных, используя электронную карту, которая показывает детали улицы! Карты могут заноситься в прибор посредством картриджа или загрузки информации с диска. Некоторые GPS навигаторы используют картриджи компании GARMIN, которые уже содержат информацию о конкретных территориях или регионах. Другие используют чистый картридж, на который, подключившись к ПК с программным обеспечением MapSource, можно записать данные по интересующей вас территории. Еще одни GPS навигаторы могут иметь данные, записанные непосредственно в память, и не требовать картриджей.

Далее >>

© Материал предоставлен администратором сайта www.portativka.com