Ephemeriden Fehler – ist dies ein Problem mit Ihrem GPS?

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Der Uhr und Ephemeriden Fehler ist ein GPS-Problem, Benutzer zu kämpfen haben könnte. Diese Fehlerbehebung ist eine bedeutende Herausforderung zur Verbesserung der Genauigkeit der GPS-Position.

Die Navigation Nachricht aus einer ist aus nur alle 12,5 Minuten gesendet. In Wirklichkeit sind die Daten in diese Nachrichten veraltet um einen noch größeren Betrag.

Wenn ein GPS-Satelliten für einige Zeit nach dieser Bewegung, zurück in eine richtige Umlaufbahn, erhöht ist wird des Empfängers Berechnung des Satelliten Stellung falsch sein, bis Sie ein anderes Ephemeriden Update empfängt.

Die onboard Uhren sind extrem genaue, aber sie einige Clock Drift leiden. Dieses Problem neigt dazu, sehr klein sein aber kann bis zu sechs Meter der Ungenauigkeit hinzufügen. Diese Fehler ist stabiler als ionosphärische Probleme und neigt dazu, über Tage oder Wochen anstatt Minuten ändern. Dadurch Korrektur recht einfach durch eine genauere Almanac auf einem separaten Kanal senden.

Gemäß der Relativitätstheorie, aufgrund ihrer Größe und ihrem ständige Bewegung relativ zur Erde-zentrierte inertial Reference Frame sind die Uhren auf die Satelliten von ihrer Geschwindigkeit (SRT) als auch ihr Schwerkraft Potenzial (allgemeine Relativitätstheorie) betroffen. Für die GPS-Satelliten prognostiziert allgemeinen Relativitätstheorie, dass die Atomuhren in GPS orbital Höhen schneller kreuzen wird, weil sie in einem schwächeren Gravitationsfeld als die Atomuhren auf der Erdoberfläche sind. Auf der anderen Seite, prognostiziert speziellen Relativitätstheorie, dass Atomuhren mit GPS orbital Geschwindigkeiten bewegen wird langsamer als stationäre Boden-Uhren ticken.

Wenn kombiniert, ist die Diskrepanz 38 Mikrosekunden pro Tag. Um dies zu berücksichtigen, ist die Häufigkeit der Uhr an Bord jeder Satellit angesichts einer vor dem Start ausgeglichen, so dass es etwas langsamer als die gewünschte Frequenz auf der Erde ausgeführt werden.

GPS Beobachtung Verarbeitung muss auch ein weiterer relativistischer Effekt genannt den Sagnac-Effekt auszugleichen. Die GPS-Zeitskala in ein inertial System definiert ist, aber Beobachtungen werden verarbeitet in Erde zentriert und Erde festen System die gleichläufigen und Gleichzeitigkeit ist nicht eindeutig definiert ist.

Die Lorentz-Transformation zwischen den beiden Systemen ändert das Signal Laufzeit – eine Korrektur mit gegenüber algebraische Anzeichen für Satelliten in die östlichen und westlichen himmlischen Hemisphären. Ignorieren dieser Effekt erzeugen einen Ost-West-Fehler in der Größenordnung von Hunderten von Nanosekunden- oder zig Meter in Position.

Die Atomuhren an Bord der GPS-Satelliten sind exakt abgestimmt. Dies macht das System eine praktische engineering Anwendung der wissenschaftlichen Theorie der Relativität in einem Real-World-System.

Um mehr über die Lösung auf Probleme mit GPS-System zu erfahren, besuchen Sie bitte GPSAutoTracker für weitere Tipps zum Optimieren der Verwendung des GPS-Systems.