ПРИЧИНИ ПЕРЕШКОД ДЛЯ СУПУТНИКОВГО СИГНАЛУ

Ви стикалися з втратою супутникового сигналу або його нестабільним прийомом? Мала кількість супутників, що відображається на дисплеї, або високий показник якості сигналу HDOP?

Все це характерно навіть для іменитих виробників супутникової навігації. І Вам, напевно, буде цікаво дізнатися про причини перешкод для супутникового сигналу, а також причини похибок GPS/ГЛОНАСС навігаційних систем.

Існує два принципових джерела помилок в роботі супутникового сигналу. Перший - це те, що в приймачі, на відміну від супутника, використовується менш точний кварцовий годинник, який потребує регулярної синхронізації. Усунути помилку можна, якщо використовувати атомний годинник, аналогічний розміщеному на супутнику. Але, по-перше, це незручно, по-друге, дорого - його вартість близько 100 000 $. Інше рішення - математично вирахувати похибку годинника приймача, прийнявши сигнали точного часу від мінімум чотирьох супутників. Цей метод і застосовується в сучасних системах супутникової навігації.

Друге джерело помилки - час обробки сигналу в приймачі, так званий біт-тайм. Для звичайних GPS-пристроїв закладена точність в один відсоток від біт-тайму, це відповідає 10 наносекундам, для швидкості світла - це відстань 3 метри. Така точність достатня для орієнтування на місцевості в гаджетах (смартфонах, планшетах) та споживчих пристроях (наприклад, туристичних маршрутизаторах), але не годиться для використання в сільському господарстві. Більш сучасні професійні приймачі в приладах навігації мають точність на кілька порядків вище і визначають місце розташування з точністю до 15 см на безкоштовному супутниковому сигналі.

І якщо на перші два джерела помилок користувач ніяк вплинути не може (якщо, звичайно, він не готовий витратити на закупівлю обладнання 100 000 $), то інша похибка з’являється при проходженні сигналом атмосфери і різних перешкод - ліс, будівлі, лінії електропередачі, тіло самого власника приладу та ін.

Щільна грозова хмарність, вологий сніг, інтенсивні опади можуть послабити супутниковий сигнал при його проходженні крізь атмосферу, а також створити затримку розповсюдження сигналу в часі. В таких випадках слід повторити спробу пошуку супутників через 20-30 хвилин. Високі будівлі, що знаходяться поруч, також можуть бути перешкодою для проходження супутникового сигналу, або перевідбивати його. Також може впливати густа посадка дерев, що закриває частину неба GPS приймачу. Це може негативно позначитися на якості сигналу. Постарайтесь використовувати навігаційну систему вдалині від високих будівель та густих посадок дерев. 

Лінії електропередачі створюють потужне електромагнітне поле. Таке поле створює перешкоди для навігаційного приймача. Постарайтеся використовувати навігаційну систему вдалині від джерел електромагнітного випромінювання. Великі металеві предмети, що знаходяться поблизу приймача, також можуть перевідбивати радіосигнал від супутників. Якість сигналу може погіршитись. Також не рекомендовано використовувати FM-трансміттер одночасно з навігацією. Постарайтесь закріпити GPS приймач або антену так, щоб вони знаходились на самій верхній точці рухомої техніки. 

Оптимальним варіантом вимірювання вважається співвідношення відстаней від приймача до чотирьох супутників одночасно. Для створення подібних умов в будь-якій точці земної кулі по орбіті Землі кружляють 28 супутників. Супутники рівномірно розподілені по орбіті на різних висотах. Для високої точності вимірювань необхідно, щоб супутники, перебуваючи в межах видимості приладу, були рознесені на максимально можливу відстань. Якщо ж всі чотири супутники будуть розташовані, наприклад, тільки на південному сході щодо приладу, то точність визначення буде незадовільною.

Наприклад, супутників в видимості більше 8-9, але вони всі розташовані на південному сході. При цьому рівень HDOP буде вище, ніж 1,5. І навпаки, в разі, якщо 8-9 супутників рівномірно розподілені по орбіті, то показник HDOP буде прагнути до свого оптимального значення 0,8-1,0.

Буває так, що скористався навігаційним приладом в одній місцевості, а через день поїхав з ним за кілька сотень кілометрів. Так ось, при наступному включенні прилад може довше визначати своє місце розташування. Це пов'язано з тим, що прилад запам'ятав дані про своє останнє місцезнаходження і положення супутників. А на новому місці інформація значно змінилася. В такому випадку, приладу буде потрібно трохи більше часу, ніж зазвичай, для того, щоб завантажити нові дані про положення супутників. Це може зайняти до 20 або 30 хвилин.