Geocache.fi

artomak kirjoitti:Aivan avopaikoilla saattaa joskus näyttää 0 m tarkkuutta, mutta tuo 3 m tarkin mikä maastossa toteutuu.

Mio-navigaattori kirjoitti:GPS:n tarkkuus ja virhelähteet

Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä (GPS) osoittaa sijainnin, korkeuden ja nopeuden erittäin tarkasti. Järjestelmässä on kuitenkin virhelähteitä, jotka on otettava huomioon, kun vastaanotin lukee yläpuolellamme kiertävistä satelliiteista tulevia GPS-signaaleja.

Suurin GPS-virhelähde johtuu vastaanottimen kellon epätäsmällisyydestä. Vastaanottimen sisäänrakennettu tietokone laskee sijainnin, korkeuden ja nopeuden vähintään kolmesta satelliitista valon nopeudella kulkevien mikroaaltoradiosignaalien avulla.

GPS-vastaanottimen kellon ja koko paikannusjärjestelmää synkronoivan GPS-ajan väliset pienet eroavaisuudet aiheuttavat epätarkkuuksia etäisyyksien laskennassa. Ongelmaan on kaksi ratkaisua. Ensimmäinen ratkaisu olisi käyttää jokaisessa vastaanottimessa 100 000 Yhdysvaltain dollaria maksavaa atomikelloa. Toinen ratkaisu on selvittää matemaattisin keinoin ajastusvirhe sen perusteella, miten vastaanotin havaitsee kolmesta tai useammasta satelliitista tulevat signaalit. Tällä tavalla vastaanottimen kello voidaan nollata. Jälkimmäinen on vaihtoehdoista edullisempi ja sitä myös SatNav-laitteiden valmistajat käyttävät.

GPS:ssä on myös toinen luontainen virhelähde, joka liittyy järjestelmän toimintaan. GPS-vastaanottimet analysoivat kolmea järjestelmän satelliiteista tulevaa signaalia ja laskevat, miten kauan kullakin signaalilla on kestänyt saavuttaa vastaanotin. Tämän tiedon avulla vastaanottimet suorittavat kolmiomittauksen ja määrittävät niiden tarkan sijainnin. Satelliitit lähettävät signaaleja tietyllä nopeudella.

Valitettavasti tavallisten GPS-laitteiden elektronisen ilmaisimen tarkkuus on vain yksi bittiajan prosentti. Se vastaa noin kymmentä sekunnin miljardiosaa (kymmenen nanosekuntia). Kun otetaan huomioon, että GPS-mikroaaltosignaalit kulkevat valon nopeudella, virhemarginaali on noin kolme metriä. Tavalliset GPS-laitteet voivat siis määrittää sijainnin enintään kolmen metrin tarkkuudella. Sotilastarkoituksiin käytetyt kehittyneemmät GPS-vastaanottimet ovat kymmenen kertaa tarkempia ja määrittävät sijainnin 300 millimetrin tarkkuudella.

Muut virheet johtuvat ilmakehän häiriöistä, jotka vääristävät signaaleja ennen kuin ne saavuttavat vastaanottimen. Rakennusten tai muiden suurten ja kiinteiden kohteiden heijastus voi myös aiheuttaa GPS-laitteen tarkkuusongelmia. Myös tietyn satelliitin ajassa pysymiseen ja tietojen täsmällisyyteen voi liittyä ongelmia. GPS-vastaanottimet kiertävät tarkkuusongelmia pyrkimällä ottamaan yhteyden useampaan kuin kolmeen satelliittiin yhdenmukaisen tiedon saamiseksi.