Идеи GPS-навигации. Ионосферные и атмосферные задержки сигналов.

Но как бы совершенна ни была система, существуют два источни­ка погрешностей, которые очень трудно избежать. Наиболее существен­ные из этих погрешностей возникают при прохождении радиосигналом ионосферы Земли — слоя заряженных частиц на высоте от 120 до 200 км.

 

Эти частицы существенным образом влияют на скорость распро­странения света, а следовательно, и на скорость распространения радио­сигналов GPS. А это делает невозможными наши вычисления расстоя­ний до спутников, поскольку они построены на предположении о том, что скорость распространения радиоволн строго постоянна.

 

Существуют два метода, которые можно использовать, чтобы сде­лать ошибку минимальной.

 

Во-первых, мы можем предсказать, каково будет типичное изме­нение скорости в обычный день, при средних ионосферных условиях, а затем ввести поправку во все наши измерения. Но, к сожалению, не каж­дый день является обычным.

 

Другой способ состоит в сравнении скоростей распространения двух сигналов, имеющих разные частоты несущих колебаний.

 

Таким образом, если мы сравним время распространения двух разночастотных компонент сигнала GPS, то сможем выяснить, какое за­медление имело место. Этот метод корректировки достаточно сложен и используется только в наиболее совершенных, так называемых «двухчастотных» приемниках GPS.

 

После того, как сигналы GPS пересекли ионосферу, расположен­ную очень высоко, они входят в атмосферу, в которой происходят все по­годные явления. Водяные пары в атмосфере также могут влиять на ра­диосигналы. Ошибки по величине схожи с ошибками, вызываемыми ионосферой, но их почти невозможно скорректировать. К счастью, их суммарный вклад в погрешность местоположения значительно меньше, чем ширина обычной улицы.