A műholdak mozgása közel sem egyenletes, égi útjukon, a matematikai, „ideális” pályától akár jelentősen eltérhetnek (pl.: bukdácsolnak a pályára merőlegesen, oldal, - és pályairányban). Ezeket gyűjtőnéven pályahibáknak (1) hívjuk. A pályahibákat a földi követőállomásoknak feladata modellezni, javítani.

A földi vevők órahibái mellett, bizony a műhold nagyköltségvetésű, nagypontosságú atomóráit is terheli un. járási hiba. Ezt a bizonytalanságot nevezzük műhold órahibának (2). Az időmérés egyirányú jelfutásra történik, a rendszert egyirányúnak nevezzük, így nincs visszacsatolás a földi vevő órájától.
A "drága" atomórák járási hibája mellett már igazán elnézhető, hogy a kisebb pontosságú és értékű vevőoldali órák is rendelkeznek órahibával (7)!

Mikor a GPS-jel áthalad az ionoszférán (3), negatív töltésű részecskék, homogén tömegén megy keresztül, melyek eltérítik annak irányát. Szerencsére a negatív töltésű részecskék viselkedése más és más a belépő jel frekvenciája szerint. Így jelentős hatásuk a két -L1L2- (sőt hamarosan három -L5-) frekvencia használatával jól modellezhető és kiejthető!

A folyadékrétegződésű troposzféra (4) hatása jóval kisebb, mint a homogénebb ionoszféra késleltetése, azonban nem homogén volta miatt, sokkal kevésbé modellezhető.  

Az un. többutas-terjedés (5) (a szakmai zsargonban szintén elterjedt már az eredeti angol kifejezés is: Multipath) az a jelenség, amikor a műholdról érkező jelek nem "azonnal" érkeznek a GPS antennába, vagy az integrált GPS vevőbe, hanem azok közvetlen 
környezetéről (pl.: házfalak, nagy fém,- vagy üvegfelületek, az ábránkon kamion oldaláról) verődnek vissza. Ezeknek a visszaverődő jeleknek hosszabb a futásidejük, tehát a pozíció meghatározásához szükséges statisztikai elemzésbe hibás távolságokként kerülnek bele.

A GPS vevők antennái is rendelkeznek hibával, amit antenna fázisközpont hibának (6) (lm.:fáziscentrum) nevezünk. Érdekes módon a fáziscentrum külpontossága nem egy állandó érték, mely eltolási konstansokkal jellemezhető. A fáziscentrum helyzete ugyanis függ a GPS-jelek beesési szögétől. Nagyon kicsi távolságértékekről beszélünk, ennek ellenére, a fáziscentrum hiba, mint hibahatás nem elhanyagolható, így a mérőrrendszerek "számítanak vele"!

Középkezdő: A GNSS technológia hibahatásai

A fenti leírást és ábrát összevetve, az abszolút értelmű hibahatások:

1. hibahatás: Műhold pályahibája
2. hibahatás: Műhold órahibája
3. Ionoszféra okozta hiba
4. Troposzféra okozta hiba
5. Több utas terjedés (vö.: Multipath)
6. GPS vevő fázisközpont hibája
7. GPS vevő órahibája

A felsorolt hibák közelítő mértéke:

Műhold pályahibája(1):                          ~2m =>  50m
Műhold órahibája(2):                              ~2m => 100m
Ionoszféra hibája(3):                               ~0,5m => 100m
Troposzféra hibája(4):                            ~0,01m =>  0,5m
Több-utas terjedés (fázis/kód) (5)         ~mm => cm / m  nagyságrendű
Antenna fázisközéppont    hibája (6)     ~mm => cm        nagyságrendű

Elmondható, hogy az abszolút értelemben vett pozíció meghatározás megbízhatósága 2m és 20m között mozog.
A hibák fenti hibák jó része kiejthető, vagy nagymértékben csökkenthető GPS vevőpár használatával:

A relatív hibahatások, a fenti ábrán:

1. hibahatás: Műhold pályahibája
2. hibahatás: Műhold órahibája
3. Ionoszféra okozta hiba
4. Troposzféra okozta hiba
5. Több utas terjedés (vö.: Multipath)
6. GPS vevő fázisközpont hibája
7. GPS vevő órahibája

A relatív (differenciális) GPS mérés hibahatásainak mértéke:

Műhold pályahibája(1):                        0.1=>2ppm
Műhold órahibája(2):                            0.0ppm
Ionoszféra hibája(3):                            1 =>50ppm
Troposzféra hibája(4):                         0 =>3ppm
Több-utas terjedés (fázis/kód)(5)       ~mm=>cm / m    nagyságrendű
Antenna fázisközéppont(6)                 ~mm => cm       nagyságrendű

Összegezve a fenti adatokat elmondható, hogy relatív értelemben vett pozíció meghatározás megbízhatósága kb. 1-2cm + 1…20ppm között mozog.

A differenciális mérés esetén a bázishossz növekedésével (a vevők egymástól való távolodásával) az un. távolságfüggő hibák jelentősen megnövekednek, ezzel pedig a romlik a pozíciómeghatározás minősége.
"Hagyományosan", egy bázis használata esetén szolgáltatott korrekciók „hatékonysága” csökkenni fog, különösen az atmoszféra káros hatásai miatt. Egy bizonyos távolságon túl pedig a fázis többértelműség már nem oldható fel teljes bizonyossággal, tehát a „cm”-es nagyságrendű megbízhatóság nem lesz garantálható.

A távolságfüggő hibák kiküszöbölésére terepen jól alkalmazhatók a hálózati korrekciós módszerek (pl.: VRS, MAC, ...), melyek széles választékát hazánkban, a FÖMI biztosítja.

Beszélgetős kapcsolatfelvétel:

E-mailes megkeresésre...

Gépelgetős kapcsolatfelvétel:

Információkérés: gpstakarok@gmail.com

Észrevételek: gpstakarok2@gmail.com

Közösségi ingyom-bingyomok:

  • facebook

Lesz ám jogi ejnye-bejnye, ha az itt fellelhető képek, cikkek, előadások, modellek továbbpublikálásáról nem kapok értesítést!

Stratégiai partnerem az oktatásban:

GeoEdu Magyarország Kft.

VIZSLAT Rendszer(C)
This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now