ПРИЧИНИ ПЕРЕШКОД ДЛЯ СУПУТНИКОВГО СИГНАЛУ

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, наверное, будет интересно узнать о причинах препятствий для спутникового сигнала, а также причинах погрешности GPS/ГЛОНАСС навигационных систем.

Существует два принципиальных источника ошибок в работе спутникового сигнала. Первый - это то, что в приемнике, в отличие от спутника, используется менее точный кварцевые часы, которые нуждаются в регулярной синхронизации. Устранить ошибку можно, если использовать атомные часы, аналогичные размещенным на спутнике. Но, во-первых, это неудобно, во-вторых, дорого - его стоимость около 100 000 $. Другое решение - математически вычислить погрешность часов приемника, приняв сигналы точного времени от минимум четырех 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.

Плотная грозовая облачность, влажный снег, интенсивные осадки могут ослабить спутниковый сигнал при его прохождении через атмосферу, а также создать задержку распространения сигнала во времени. В таких случаях следует повторить попытку поиска спутников через 20-30 минут. Высокие здания, находящиеся рядом, также могут быть препятствием для прохождения спутникового сигнала, или отражать его. Также может влиять густая посадка деревьев, закрывающая часть неба GPS приемнику. Это может негативно сказаться на качестве сигнала. Постарайтесь использовать навигационную систему вдали от высоких зданий и густых посадок деревьев.

Линии электропередачи создают мощное электромагнитное поле. Такое поле создает препятствия для навигационного приемника. Постарайтесь использовать навигационную систему вдали от источников электромагнитного излучения. Большие металлические предметы, находящиеся вблизи приемника, также могут отражать радиосигнал от спутников. Качество сигнала может ухудшиться. Также не рекомендуется использовать FM-трансмиттер одновременно с навигацией. Постарайтесь закрепить GPS приемник или антенну так, чтобы они находились на самой верхней точке подвижной техники.

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.