Блог им. Buybuy

Коллеги! I need help! Кто разбирается в устройстве GPS?

Добрый день, коллеги!

Так получилось, что (почти) всю ночь мы дискутировали с уважаемым Павел про математику. Он гнобил ее, я — защищал, но это не суть. Подробности дискуссии можно посмотреть в его блоге.

Как ни странно, главный спор возник вокруг принципов работы спутниковой системы геопозиционирования (GPS).
Я утверждаю, что в расчете координат приемника используется теория относительности Эйнштейна, которая синхронизирует время источника и видимых спутников, и корректирует амплитуду сигнала со спутников.
Павел утверждает, что все это полная хня, и амплитуды сигнала с 4+ спутников достаточно для полного геопозиционирования. «Поскольку все атомные часы уже синхронизированы».

Я не физик и могу ошибаться. Но не думаю, что в этом моменте.

В любом случае прошу помощи у резидентов СЛ. Пусть они понятно разъяснят мне и Павел, как работает система GPS, и кто из нас ближе к истине.

С уважением и благодарностью за любое конструктивное разъяснение.


22 комментария
Андрей Андреичъ, 100% бро!

Только МАшка! Только хардкор!

С уважением
avatar
что в расчете координат приемника используется теория относительности Эйнштейна, которая синхронизирует время источника и видимых спутников, и корректирует амплитуду сигнала со спутников.

вы думаете большинство понимает зти строки?
avatar
дискутируйте в оффтопе.
avatar
Tуземец, сорри

А Вы — тот самый модер, который снес эту тему в оффтоп?

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, нет. я бы вас обоих ещё и забанил на сутки
avatar
Tуземец, да я не против

Меня и на неделю банили.

Просто хочу, чтобы в «направлении в бан» было четко указано:
Нарушил ст. ...
Модератор ...

Это реально?

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, модер который снес тему, действовал сугубо в рамках правил
там счет идет на наносекунды. погшешность в позиционировании в несколько метров это ~20нс. так как спутники движуцо отнсительно нас их часы отстают на 7мкс в день. еще  их часы на удалении от массы земли по этому они начинают спешить отностительно наших где то на 45мкс в день. итого рассинхрон в 38мкс. Если не учитывать релятивисЦкие эффекты то погрешности в определении координат за день накапливалась бы до 10км. так что вот так.
avatar
Работает как обычная триангуляция на пингах. Поправки на разницу течения времени учитываются, да. Но не эти поправки определяют суть метода.
Так что без теории относительности и этих поправок точность расчётов падает, но в любом случае математики там дофигища даже без Эйнштейна.

Из практики: для гражданских нужд запрещена высокая точность, так что все приборы, которые проходят сертификацию специально искажают высокоточный результат на программном уровне =)))
Из этих же соображений запрещено использовать в расчётах слишком много спутников гражданским.
Есть спец-техника для геодезистов, которая приравнивается к военным аппаратам, но её запрещено продавать и юзать простым смертным.
Так и живём!
Антон Денисков (Fry), это бред, нет никаких ограничений для гражданских.
avatar
а чё, так не канает?
ru.wikipedia.org/wiki/GPS
Не знаю, как там gps, но ГЛОНАСС этими расчётами точно не занимается. Точность ± километр, зависит от погоды. Могу накинуть несколько техник обмана ГЛОНАСС.
avatar

Без пруфлинков, но во всех системах точного позиционирования используются релятивистские поправки и формулы Лоренца. Иначе требуемую точность определения координат не обеспечить.

avatar
По GPS курим книгу:
http://www.tk-chel.ru/download/doc/BasicGPS.pdf
avatar
Аплитуда точно не корректируется, зачем она. На спутниках точно синхронизированные атомные часы и известно из местоположение. Каждый спутник излучает сигнал с длинным периодом синхронизированный с временем. Т.е. от каждого спутника идет сферический сигнал по которому можно определить с какой точке длиннопериодического сигнала мы находимся (т.е. фазу). Если мы знали бы точно время, то сразу бы знали расстояние до спутника. Но время не знаем, потому 4 неизвестных: 3 координаты и время. Чтобы все 4 получить, надо минимум 4 спутника.
Амплитуды не важны, только фаза сигнала, все сводится сразу к 0-1.
avatar
Поправки на Энешейна нужны чтобы точно синхронизировать атомные часы между спутниками и земными. Для обработки на приемнике не нужно.
avatar
8 лет назад я работал геодезистом в городе Мирный и мы с товарищем измеряли координаты свай вокруг карьера Мирный и Интернациональный (чтобы отследить просадку этих свай за год). В терминологии уже все позабыл, но мы использовали GPS станции, которые ставили на сваи на целый час (для точности результатов) + к этому ставились 3 другие станции на уже известных координатах и от которых поступали поправки. Не могу сейчас ручаться за точность измерений, но если мы измеряли просадку свай, то точность существенная и уж тем более, если станция стоит целый час и принимает измерения, то я думаю без использования теории Эйнштейна на станциях GPS — не обойтись
avatar
Теория относительности здесь ни с какого боку. Обычная триангуляция повсеместно используемая в геодезии и картографии.
ЗЫ Амплитуда сигналов здесь тоже ни с какого боку.
avatar
В вашем споре на самом деле два вопроса: 1) сколько спутников нужно для точного позиционирования (ответ 3+ минимум, оптимально 8+). 2) Как происходит синхронизация: синхра прилетает с каждого спутника, а вот как объект позиционирования уже синхронизируется, определяется за счет софта на стороне приема. В самом простом случае, выставляются приоритеты, чем ближе спутник и выше уровень принятого от него сигнала, тем приоритетнее от него синхра. Что касается синхры от атомных часов, это только теория. На практике все иначе. 
avatar
А все верят, в то, что спутники летят с той же скоростью, что и якобы крутится Земля. И якобы поэтому спутники четко в одной точке над поверхностью Земли…
avatar

теги блога Мальчик Buybuy

....все тэги



UPDONW