Каким образом дополнительное измерение исключае
Объяснение будет значительно проще для понимания, если использовать поясняющие рисунки-схемы. А эти схемы значительно легче построить, если ограничиться двумерным пространством, т.е. решать задачу местоопределения на плоскости. Конечно, GPS - трехмерная система, но принцип, который мы обсуждаем, работает точно также и в двух измерениях. Мы всего лишь временно исключаем одно измерение.
Можно показать, что если три точных измерения времени распространения сигналов спутников определяют положение точки в трехмерном пространстве, то четыре неточных позволят исключить относительное смещение шкалы времени приемника, вызвавшее эту неточность. Это может звучать как техническое шаманство, но идея действительно проста. И настолько фундаментальна для GPS, что на нее стоит потратить немного времени.
К счастью, существует способ обойтись часами умеренной точности. Секрет в том, чтобы произвести измерение дальности до еще одного спутника. Дополнительное измерение поможет исключить ошибку часов приемника. (Теперь понятно, почему ранее говорилось, что трех измерений достаточно только теоретически).
Тригонометрия - путь к решению
Такие часы вполне приемлемы для спутников. Но что говорить о простых смертных? Если нужно было бы иметь атомные часы в сто тысяч долларов в каждом приемнике GPS, то только яхты мультимиллиардеров имели бы такое оборудование!
Атомные часы получили свое название из-за того, что в качестве "метронома" в них используются колебания атомов специально подобранного вещества. Это наиболее стабильное и точное устройство отсчета времени, которое когда-либо создавал человек. И можно биться об заклад, что когда они показывают 12 часов дня, так это действительно 12 часов дня!
По крайней мере, одна часть проблемы синхронизации часов спутника и приемника решается легко: на спутниках устанавливаются "атомные" часы. Они исключительно точные и очень дорогие. Они стоят около 100000 долларов, и на каждом спутнике их установлено по 4 штуки, чтобы гарантировать, что хотя бы одни то уж обязательно работают.
Мы знаем, что свет движется со скоростью около 300000 км/с. Если спутник и приемник имеют расхождение шкал времени (выходят из синхронизации) даже на 0,01 с, измерение расстояния будет произведено с ошибкой в 3000 километров! Как установить, что и приемник, и спутник начинают генерировать коды точно в один и тот же момент времени?
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИДЕАЛЬНОЙ ПРИВЯЗКИ ПО ВРЕМЕНИ
СИСТЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ КОРРЕКЦИИ
Обеспечение идеальной привязки по времени
ЧТО ТАКОЕ GPS?
> > Что такое GPS?
Что такое GPS?
Что такое GPS? Обеспечение идеальной привязки по времени
Комментариев нет:
Отправить комментарий