супутник визначає дві точки на колі.
Тепер залишається тільки вибрати правильну точку. Проте одна з точок завжди може бути відкинута, оскільки вона має високу швидкість переміщення або знаходиться на, або під поверхнею Землі. Таким чином, знаючи відстань до трьох супутників, можна обчислити координати обумовленої точки.
Супутникова дальнометрія.
Відстань до супутників визначається за вимірюваннями часу проходження радіосигналу від космічного апарату до приймача помноженим на швидкість світла.
Для того, щоб визначити час поширення сигналу нам необхідно знати коли він покинув супутник. Для цього на супутнику і в приймачі одночасно генерується однаковий Псевдовипадковий Код. Кожен супутник GPS передає два радіосигналу: на частоті L1=1575.42 МГц і L2=1227.60 МГц. Сигнал L1 має два далекомірних коду з псевдовипадковим шумом (PRN), P-код і C / A код. Точний або P-код може бути зашифрований для військових цілей. Грубий або C / A код не зашифровано. Сигнал L2 модулюється тільки з P-кодом. Приймач перевіряє вхідний сигнал з супутника і визначає коли він генерував такий же код. Отримана різниця, помножена на швидкість світла (~ 300 000 км / с) дає шукану відстань.
Використання коду дозволяє приймачу визначити тимчасову затримку в будь-який час. Крім того, супутники можуть випромінювати сигнал на одній і тій же частоті, так як кожен супутник ідентифікується за своїм псевдовипадковий коду (PRN або PseudoRandom Number code).
Точна тимчасова прив'язка.
Як видно зі сказаного вище, обчислення безпосередньо залежать від точності ходу годинника. Код повинен генеруватися на супутнику і приймачі в один і той же час. На супутниках встановлені атомні годинники мають точність близько однієї наносекунди. Однак це надто дорого, щоб встановлювати такі годинники в кожен GPS приймач, тому вимірювання від четвертого супутника використовуються для усунення помилок ходу годинника приймача.
Ці вимірювання можна використовувати для усунення помилок, які виникають, якщо годинник на супутнику і в приймачі не синхронізовані. Для наочності, ілюстрації, наведені нижче, розглядають ситуацію на площині, так як тільки три супутники необхідно для обчислення місця розташування об'єкта. Якщо годинник на супутнику і в приймачі мають однакову точність ходу, то точне місце розташування може бути знайдено за вимірюваннями відстані до двох супутників.
Коли GPS приймач отримує серію вимірювань які не перетинаються в одній точці, то комп'ютер в приймачі починає віднімати (або додавати) час методом послідовних ітерації до тих пір, поки не зведе всі вимірювання до однієї точки. Після цього обчислюється поправка і робиться відповідне зрівняння. Якщо вам потрібна третій вимір, то необхідний четвертий супутник для усунення помилок ходу годинника в приймачі. Таким чином, при роботі в полі вам необхідно мати мінімум чотири супутники, щоб визначити тривимірні координати об'єкта.
Корекція помилок
Деякі джерела помилок виникають при роботі GPS є важко усуненими. Обчислення припускають, що сигнал поширюється з безперервною швидкістю, яка дорівнює швидкості світла. Проте в реальності все набагато складніше.
Швидкість світла є константою тільки в вакуумі. Коли сигнал про...
