GPS – Часть 4. Почему люди не летают, как птицы?

Приятное тепло полуденного солнца накрыло путешественников своим мягким одеялом. Иван Иванович через полу прикрытые веки следил за причудливым танцем веток, качающихся в такт летнему ветерку.

- Хорошая выдалась прогулка, в озере искупались и о GPS теперь всё знаем.
Драйвер Модемович закашлял, подавившись травинкой, которую пожёвывал до весьма самонадеянного высказывания друга.
- Вообще-то многих аспектов, связанных с работой GPS, я ещё не касался.
Незнайкин приподнял голову. Слово «ещё» его насторожило.



- Часы на GPS-приёмнике не такие точные, как на спутнике, но это на самом деле не имеет значения, если осуществить совершенную временную привязку. Чтобы понять, как это происходит, рассмотрим упрощенный пример с двумя вместо трёх координат. Предположим часы на нашем устройстве отстают на секунду. При этом мы находимся в пяти секундах от спутника I, и в семи от спутника II. На плоскости мы получим пересечение двух окружностей – две точки, одну из которых можно исключить логическим путём. Но наши часы врут, и на самом деле мы получим точку на пересечении окружностей для спутников I и II – шесть и восемь секунд соответственно, которая не совпадает с реальной.

Теперь смотрите, что получается, если для измерения взять ещё один спутник. В случае идентичного хода часов на спутнике и наших все три окружности пересекутся в одной точке. В противном случае мы получим три точки, которые образуют треугольник наших возможных положений. Тут появляется работка для вычислительной системы GPS-приёмника. Она добавляет к каждому измерению вероятную погрешность хода внутренних часов и путём простого перебора получает такое значение, которое «сводит» окружности в одну точку. В системе GPS проделывается то же самое, но только для трёх координат, поэтому используется информация с четырёх спутников. Уф.

Драйвер Модемович победоносно осмотрел свою немногочисленную аудиторию и скривился. Иван даже не делал вид, что слушает, очищая грязь из-под ногтей, а Антон буквально глядел в рот говорившему, но в его затуманенных глазах даже на секунду не промелькнула искра разума.

- Возможно, я немного переборщил с теорией, – вздохнул про себя оратор.
- Жарковато сегодня.
- Хорошо, дождь кончился, а то вертолет мог задержаться, - потягиваясь на мягкой хвое, пробормотал Незнайкин-старший, с удивлением констатируя исчезновение боязни полётов.
- Дождь винтокрылой машине не помеха, - заверил Драйвер. - Другое дело сильный ветер, но это должен быть действительно СИЛЬНЫЙ ветер, так что мы можем быть спокойны.

Через три часа.

- Мёзим бить спякони, мёзим бить спякони, - наверное, уже в сотый раз передразнил Драйвера Незнайкин, закрываясь от летящей в лицо смеси листьев, пыли, веток и ещё черт знает чего. – Теперь точно можем быть спокойны, никакой вертолёт в такую погоду не прилетит.
- Что же мы будем делать? – Антон кутался в куртку, которая, впрочем, почти не защищала от пронизывающего ветра.
- А ничего, еда у нас кончилась. Помрем, значит. – Иван бросил взгляд на испуганного сына и добавил. – Не бойся, придумаем что-нибудь!
Драйверу Модемовичу, наконец, удалось расправить карту.
- Здесь рядом дорога, если мы на неё выйдем и поймаем попутку, то спокойно доберёмся до города. Глядишь ещё на работу завтра успеем.
- Здорово! – Антон засиял энтузиазмом. – С помощью GPS-приёмника мы вычислим маршрут, скорость движение и точное время, в которое подойдём к дороге.
- Хм, не хотелось бы разрушать твой оптимизм…
- Вот и не разрушай, - буркнул Иван Иванович.
- …но практика немного отличается от теории.
- Просто покажи пальцем, куда идти, умник.
- Так вот, - начал Драйвер, когда друзья опять двинулись в путь. – На точность получаемых с помощью GPS-приёмника данных кроме разсинхронизации влияет ещё несколько факторов. Главный из них - ионосферная задержка сигнала. Он ставит под сомнение один из основных принципов, на которых опирается система GPS, что скорость распространения радиосигнала неизменна. Действительно, на высоте 115-210 км находится так называемая ионосфера, область заряженных частиц, которые оказываю существенное влияние на прохождение радиосигнала.
- Значит, сигнал полученный нашим GPS-приёмником ошибочный.
- Да, но не стоит беспокоиться. Существует два способа с помощью которых приёмник может нивелировать эту ошибку. Первый - не очень точный - заключается в использовании при расчётах усредненного значения ионосферной активности. Другой даёт абсолютно точные значения, но требует применения «двухчастотной» технологии. Одновременно со спутника идёт два сигнала идентичных, но с разной несущей частотой. Сквозь слой они проходят с разной задержкой, которую учитывает приёмник и вычисляет поправку, которую нужно внести в расчёты.







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.