Uk:Точність даних GNSS
| Запис треків | Конвертація | Редагування | Завантаження | Точність | Пристрої | |||||||||||||||||||||
|
На точність даних GNSS впливає безліч факторів. Наприклад, якість самого приймача сигналів GNSS, поточне розташування супутників глобальних систем позиціювання, навколишні об’єкти та споруди (будинки, крони дерев, низини, й таке інше) і навіть погода. На цій сторінці надаються основи роботи GNSS та описуються деякі ключові проблеми, пов’язані з точністю. Як працює GNSSУ минулі роки терміни GNSS (Глобальна навігаційна супутникова система) та GPS (Глобальна система позиціювання) були по суті взаємозамінними, коли йшлося про "точність GPS". Система GPS, створена урядом США, була першою системою GNSS, доступною для споживачів. За минулі роки з’явилось багато інших систем GNSS, які працюють глобально (GLONASS, QZSS, Beidou, Galileo та інші) та багато пристроїв які можуть працювати/отримувати сигнали від кількох навігаційних систем одночасно, що значною мірою покращує точність визначення місцеположення. З огляду на це, у будь-якому сучасному обговоренні точності цих пристроїв важливо говорити про загальну точність GNSS. GPS(деякі сторінки, які посилаються на цю сторінку, мали б посилатись безпосередньо на цей розділ) Глобальна система позиціювання (Global Positioning System – GPS) – це супутникова навігаційна система, яка надає інформацію про місцезнаходження де завгодно на поверхні Землі або поблизу неї. Вона складається з низки супутників, які знаходяться на навколоземній орбіті. Кожен супутник постійно передає повідомлення, що включають час передачі повідомлення та положення супутника. Наземний пристрій GPS приймає ці повідомлення і, порівнюючи час отримання повідомлення (на його внутрішньому годиннику) з часом передачі повідомлення, визначає, наскільки далеко він знаходиться від кожного супутника. Для обчислення свого місцезнаходження GPS-пристрій повинен отримувати повідомлення (сигнали) як мінімум з чотирьох супутників. Розглянемо наступне:
Фактори, що впливають на точністьЗ огляду на базове відомості того, як працює GNSS, у цьому розділі описані деякі ключові проблеми, що впливають на точність координат GNSS. До них належать:
Приймач GNSSІснує велика кількість пристроїв GNSS, які ви можете використовувати для запису треків. Це можуть бути спеціальні трекери, смартфони з вбудованими приймачами GNSS (які часто для простоти називають "GPS"), та інші пристрої які знаходяться між цими двома основними категоріями. Як і слід того очікувати, якість та набір функцій приймача GNSS, який ви використовуєте, можуть значно вплинути на точність ваших треків. Наступні речі мають особливе значення.
Положення супутників Сигнали від різної кількості супутників "в полі зору" для визначення вашого положення на землі Як зазначалося вище, як правило, чим більше супутників використовується для обчислення вашого положення, тим більший рівень точності. Оскільки супутники системи GNSS обертаються навколо Землі, кількість супутників, що перебувають у полі зору (в оптимальних умовах), природно коливається. Це видно на анімації праворуч. Очевидно, що положення супутників по за нашим впливом, однак варто визнати це фактором, що впливає на точність. Наприклад, це одна з багатьох причин, коли два треки GNSS, записані в окремі дні одним і тим же пристроєм, будуть відрізнятися. Якщо у вас є час, можливо, варто записати трек двічі (або більше) і усереднити результати. Деякі приймачі GNSS можуть показувати кількість супутників, що переглядаються в цей час, систему GNSS, до якої входить даний супутник, і положення супутників на діаграмі типу радіолокатора. На деяких приймачах цей пункт можна знайти у стандартному меню, проте на інших – у меню "приховане" або "налагодження". На жаль, маючи в доступі сотні приймачів GNSS, неможливо надати документацію для всіх пристроїв – зверніться до керівництва, що додається до вашого пристрою, або спробуйте пошукати в Інтернеті. Програми для смартфонів з цією функцією "супутникового вигляду" є в таблиці функцій моніторингу для обох iOS та Android смартфонів. ЕфемеридиТочні орбіти різних супутників GNSS часто публікуються в дайджестах, що називаються ефемеридами (сингулярні ефемериди, грецькою – "журнал"), і за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення можна виправити деякі систематичні, на відміну від випадкових помилок, наявні у треках.
Ваше місцезнаходженняВіддзеркалення робить сигнал слабкішимДля роботи GPS-пристроїв потрібна пряма видимість між приймачем та супутником. Якщо на шляху сигналу між ними з’являються інші об’єкти, від цього страждає точність через віддзеркалення та послабшання сигналу. Це особливо проблематично в міському середовищі, в долинах та на гірських схилах. У всіх трьох випадках об’єкти (будівлі та сама Земля) є достатньо істотними, щоб повністю блокувати сигнали GPS. Причиною надходження слабких сигналів може бути їх відбиття від споруд та навколишнього рельєфу. Віддзеркалення сигналу призводить до його розсіювання під час отримання його приймачем. Це призводить до помилок в розрахунках положення. Навіть коли об’єкт менш значний (крона дерева, дах автомобіля, ваше тіло), все одно можуть відбуватися відбиття та послаблення сигналів. Це іноді можна спостерігати під час перегляду записаних GPS-треків поверх аерофотознімків. На зображенні зліва справжнє положення пішохідної доріжки слідує за тіньовою місцевістю в лісі. Однак, коли приймач GPS заходить у ліс (йдучи зі сходу на захід), можна помітити, що відбиття призводять до того, що записана доріжка помилково трохи зміщується на південь. Як правило, чим вище знаходиться антена – тим краще рівень приймання сигналу. Для цього добре підходить верхня частина лямки наплічника, або кишеня на його верхньому клапані, закріплення антени (самого пристрою) на велосипедному шоломі, або на даху автівки. Закриті просториПеребування в закритому просторі, наприклад, у на дні кручі з високими стінками чи у багатоповерховій міській забудові, зменшує площу неба, видиму для приймача GPS. Це призводить до двох проблем. По-перше, це зменшує кількість супутників, які знаходяться в прямій видимості приймача, отже, порушується правило "чим більше, тим краще", описане вище. По-друге, це заважає GPS-пристрою отримувати GPS-сигнали з супутників, що не знаходяться один біля одного – тобто супутники, що використовуються для обчислення вашого місцезнаходження, скупчуються на невеликій ділянці неба. Сильно скупчені супутники можуть спричиняти великі позиційні помилки до декількох сотень метрів. Хоча для поліпшення ситуації у закритих просторах мало що можна зробити, варто стежити за своїм GPS-пристроєм, щоб ви були в курсі, коли якість сигналу падає. Шукайте на своєму пристрої схему "супутникового вигляду" (як показано на зображеннях праворуч).
Розв’язання проблем з прийманням сигналу GPSВ траспортних засобахЯкщо ви плануєте записати трек з транспортного засобу, дочекайтесь гарного сигналу та визначення вашого положення, перш ніж рушати в путь. Особливо це стосується новіших швидкісних поїздів, де інакше ви ніколи не зможете отримати гарного сигналу. Як дізнатися що сигнал є гарним?Визначення вашого положення по всіх трьох осях не є достатнім. Індикатор PDOP (Position Dilution of Precision) показує точність з якою вимірюється ваше положення. Якщо воно вище 6, ви можете вважати, що у вас немає точного позиціювання. До 4, це досить добре для запису треків для OSM. Менше ніж 2 означає, що ви дуже добре визначили своє положення. Якість DOP залежить від здатності GPS коригувати сигнал супутника, який зазвичай залежить від супутників, що є розсіяним по небосхилу. Ви можете мати хороший DOP лише у пласких (2D) координатах. Дивіться також
Зовнішні посилання |
||||||||||||||||||||||||||
![[2]](https://gssc.esa.int/navipedia/index.php/File:GNSS_navigational_frequency_bands.png){kind=link}
