Что такое GPS? Часть 3. Кто и зачем ухудшает точность сигнала

Зачем нужно SA (SA - Selective Availability)? Первоначально GPS была разработана и создана для военных целей. По мере ее внедрения стало ясно, что она может успешно применяться и для ряда гражданских задач. В начале 80-х годов правительство США заявило, что возможности системы GPS будут доступны каждому гражданину, с тем только исключением, что наилучшая точность будет всё-таки оставлена для военных целей. С этого времени во всех существующих GPS-спутниках применяется система SA. Рациональное зерно в SA есть - препятствовать военному противнику или террористическим организациям использовать макимальную точность GPS во вред обществу.

Другим фактором, влияющим на точность GPS является расположение самих спутников. Есть такое понятие, как "геометрия спутников", которое означает то, как они расположены относительно друг друга и GPS-приемника. Если, например, приемник получает сигналы от четырёх спутников и все четыре расположены в южном и восточном направлениях, то в этом случае спутниковую геометрию можно признать неудовлетворительной. Может дойти до того, что приемник вообще не сможет определить своё местоположение, потому что все расстояния, измеренные до спутников, будут лежать в одном глобальном направлении. Это означает, что область пересечения построенных прямых будет слишком велика, чтобы точно рассчитать координаты. В этом случае, даже если приемник выдает некоторые значения координат, их точность будет достаточно низка (погрешность в 100 - 150 м). Если же эти четыре спутника будут находиться в разных направлениях, то точность значительно возрастет. Предположим, что они расположены равномерно по сторонам горизонта - на севере, востоке, юге и западе. Очевидно, что геометрия при этом будет очень хорошей. Область, определяемая пересечением соответствующих прямых, будет невелика и мы можем быть уверены в правильности расчитанного местоположения. В этом случае, даже если принять во внимание действие SA, точность должна быть не хуже 30 м.

Расположение спутников становится особенно важным при использовании GPS-приемника в сложных для приёма сигнала условиях: в автомобиле, среди высоких зданий, в горах или в глубоких ущельях. Если сигналы от некоторых спутников оказываются экранированы, то точность определения местоположения будет зависеть от оставшихся в поле приёма сигнала спутников (а от их количества будет зависить возможность провести расчеты вообще). Чем большая часть неба закрыта искусственными или естественными предметами, тем сложнее правильно определить местоположение. Хорошие модели GPS-приемников показывают не только количество спутников, находящихся в зоне видимости, но и где конкретно они расположены на небе (направление и высоту над горизонтом) для того, чтобы Вы сами могли определить, не экранируется ли сигнал от данного спутника.