Мальчик buybuy
Мальчик buybuy личный блог
27 августа 2020, 12:54

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
  • 2153sved
    27 августа 2020, 13:02
    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?
  • ака Tуземец
    27 августа 2020, 13:06
    дискутируйте в оффтопе.
      • ака Tуземец
        27 августа 2020, 13:11
        Мальчик Buybuy, нет. я бы вас обоих ещё и забанил на сутки
      • Тимофей Мартынов
        27 августа 2020, 14:24
        Мальчик Buybuy, модер который снес тему, действовал сугубо в рамках правил
  • Виктор
    27 августа 2020, 13:10
    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.
  • Антон Денисков (Fry)
    27 августа 2020, 13:17
    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!
    • Возьму $10m в ДУ
      27 августа 2020, 16:27
      Антон Денисков (Fry), это бред, нет никаких ограничений для гражданских.
  • а чё, так не канает?
    ru.wikipedia.org/wiki/GPS
  • bozon
    27 августа 2020, 13:46
    Не знаю, как там gps, но ГЛОНАСС этими расчётами точно не занимается. Точность ± километр, зависит от погоды. Могу накинуть несколько техник обмана ГЛОНАСС.
  • ch5oh
    27 августа 2020, 13:48

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

  • Павел
    27 августа 2020, 14:01
    По GPS курим книгу:
    http://www.tk-chel.ru/download/doc/BasicGPS.pdf
  • Roman Ivanov
    27 августа 2020, 14:24
    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.
  • Roman Ivanov
    27 августа 2020, 14:33
    Поправки на Энешейна нужны чтобы точно синхронизировать атомные часы между спутниками и земными. Для обработки на приемнике не нужно.
  • Captain Eugene
    27 августа 2020, 15:20
    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
  • 3Qu
    27 августа 2020, 16:11
    Теория относительности здесь ни с какого боку. Обычная триангуляция повсеместно используемая в геодезии и картографии.
    ЗЫ Амплитуда сигналов здесь тоже ни с какого боку.
  • Денис Базарнов
    27 августа 2020, 19:12
    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. 
  • Sergii Onyshchenko
    28 августа 2020, 22:03
    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…

Активные форумы
Что сейчас обсуждают

Старый дизайн
Старый
дизайн