Miks GPS valetab

30.03.2010 @ 8:11:33 | Aarne Toompark | 4 kommentaari

GPS tööpĂ”himĂ”teGPS’i tööpĂ”himĂ”tteks on satelliidilt saabuva raadiosignaali vastuvĂ”tjani jĂ”udmiseks kuluva aja mÔÔtmine. Kulunud aja jĂ€rgi arvutatakse vastuvĂ”tja asukoht ruumis. 2D positsiooni saamiseks piisab, kui signaali saadakse kolmelt satelliidilt. 3D positsioon nĂ”uab vĂ€hemalt nelja satelliidi signaali.

Iga satelliit edastab teate saatmise aega, satelliidi enda tĂ€pseid orbiidi andmeid (efemeriidid) ja ĂŒldist sĂŒsteemi seisundit ning kĂ”igi teiste satelliitide umbkaudseid orbiite (almanahh).

GPS tÀpsuseks on tÀnapÀeval 3 - 5 meetrit. Miks GPS tÀpsem ei ole?

Satelliitide kella vead: 1 - 2m
Satelliitide orbiitide vead: 1 - 3m
IonosfÀÀri viga: 1 - 7m
TroposfÀÀri viga: 2 - 3m
Mitmeteelisuse vead: 0.5 - 1.5m
VastuvĂ”tja mĂŒra: 0.2 - 0.35m

Kust tulevad GPS vead?

Satelliitide kella vead - kuna raadiolaine liigub kiirusega 300 000 km/sek, siis pĂ”hjustab 0.00001 sekundiline kella viga 3 km vea positsioonis. Ehkki satelliitides kasutatakse ĂŒlitĂ€pseid aatomikellasid, ei ole isegi need absoluutselt tĂ€psed.

Satelliitide orbiitide vead - Kuna satelliitide asukoht on kĂ”igi arvutuste aluseks, on nende tĂ€psus ĂŒlima tĂ€htsusega aga et tegemist on reaalse elu, mitte laboritingimustega, kalduvad satelliidid oma ettemÀÀratud orbiitidelt kĂ”rvale.

IonosfÀÀr ja troposfÀÀrIonosfÀÀri ja troposfÀÀri viga - Satelliidilt saabuv signaal lÀbib enne vastuvÔtja antennini jÔudmist palju erinevaid keskkondi ja see tekitab samuti vigu. PÀikese aktiivsusest pÔhjustatud ionosfÀÀri hÀired, veeaur, jne vÔivad kÔik pÔhjustada signaali liikumise kiiruse muutust ning selle kaudu ka positsioneerimise viga. Madalal horisondi kohal olevate satelliitide signaali mÔjutavad ionosfÀÀr ja troposfÀÀr rohkem kui kÔrgemal olevaid satelliite sest madalate satelliitide signaali teekond lÀbi ionosfÀÀri ja troposfÀÀri on pikem.

MultipathMitmeteelisuse (i.k. multipath) vead - Niisugust nĂ€htust, signaal jĂ”uab vastuvĂ”tjasse ehitise, veekogu, jne “peegeldusest“, mitte otse satelliidilt, nimetatakse mitmeteelisuseks. KĂ€sivastuvĂ”tjad ja autonavigaatorid ei ole erinevalt geodeetilistest vastuvĂ”tjatest selle vastu kaitstud. Pealegi, auto armatuurlaual olev vastuvĂ”tja ei saa mitte ĂŒhegi satelliidi signaali otse vaid ikka lĂ€bi auto kere vĂ”i klaasi.

VastuvĂ”tja mĂŒra - Viga pĂ”hjustavad vastuvĂ”tja enda sisene elektrooniline mĂŒra ning kella ebatĂ€psus.

  1. 4 kommentaari postitusele "Miks GPS valetab"

  2. Tervist.

    TÔlkisin GPS artikli vikipeedias ingliskeelest eestikeelde.
    Tekkis kĂŒsimus ionosfÀÀri pildi kohta. VĂ€ga tahaks seda pilti artiklis kasutada, kuid vaja oleks autoriĂ”iguse luba seda kopeerida.
    Pildi leidsin siit blogist. Kas tohin seda pilti vikipeedias kasutada?

    Ette tÀnades,
    Helen

    kirjutas Helen 31.12.2010 @ 14:32

  3. Tohib.

    kirjutas Aarne 01.01.2011 @ 17:20

  4. Sisu on Ôige, kuid raadiolaine levib siiski kiirusega 300000 km/s.

    kirjutas andromeda 03.12.2012 @ 23:05

  5. TÀnan, parandasin vea Àra.

    kirjutas Aarne 04.12.2012 @ 8:59

Kommenteeri postitust