Структура сигналів
Супутники GPS передають два малопотужних сигнали на частотах L1 і L2. Цивільні GPS-приймачі працюють на частоті L1=1575,42 МГц. Прийом сигналів можливий тільки із супутників, що перебувають у межах прямої видимості. Хмари, скло й пластик не є перешкодами для сигналу, в той час як більшість щільних об'єктів, таких як будинкі, рельєф місцевості, металеві предмети й люди - є.
Сигнал, переданий супутниками GPS, містить три важливі складові -
псевдовипадковий код, ефемерідні дані й альманах. Псевдовипадковий код містить номер супутника, що передає інформацію. GPS-приймачі GARMIN відображають його на сторінці супутників.
Ефемерідні дані, що постійно передає кожний супутник, містять важливу інформацію про статус супутника (робітник або неробочий), а також поточну дату й час. Ця частина сигналу необхідна для обчислення місця розташування GPS-приймачем.
Альманах містить інформацію про те, де повинні перебувати супутники GPS. Кожний супутник передає альманах, що містить орбітальну інформацію для даного супутника, а також всіх інших супутників GPS.
На точність місцезнаходження за допомогою сигналу GPS впливають наступні фактори:
· іоносферні й тропосферні затримки: в міру проходження атмосфери сигнал уповільнюється. Система GPS використовує вбудовану модель, що визначає середню величину затримки для часткової корекції помилки цього типу;
· багатопроменевий прийом: це відбувається, коли сигнал GPS відштовхується від об'єктів, таких як високі будинки або скелі й потрапляє в GPS-приймач. Збільшення часу проходження відбитого сигналу призводить до виникнення помилки;
· помилка годинника приймача: вбудовані годинники GPS-приймача поступають у точності атомним годинникам, що перебувають на борті супутників. Це може бути причиною невеликих помилок у визначенні часу проходження сигналу;
· орбітальні помилки: відомі також як ефемерідні помилки, відповідають неточності в переданому місці розташування супутників;
· число видимих супутників: чим більше супутників "бачить" GPS-приймач, тим вище точність. Будинки, елементи рельєфу, а іноді й густе листя можуть перешкоджати прийому сигналів GPS, призводячи до помилок у визначенні місцезнаходження або до його неможливості;
· геометрія видимих супутників: визначається взаємним розташуванням супутників у кожний момент часу. Ідеальною є така геометрія супутників, коли кути між напрямками на них великі. Поганою вважають таку геометрію, коли супутники розташовують на одній лінії або близько до неї;
· навмисне загрублення сигналу GPS: програма вибірної доступності (Selective Availability, SA) Міністерства оборони США передбачала навмисне внесення помилки в сигнал GPS. Метою цієї програми було запобігання можливого використання цивільних GPS-приймачів у військових цілях. У травні 2000 р. уряд Сполучених Штатів виключив режим SA, що підвищило точність цивільних GPS-приймачів з 100 м до 15 м.
Додаток П3. Концепція побудови автоматизованих систем обліку електроенергії в умовах енергоринку (2000 р.). Фрагмент - розділ 2.
