číslo 12 - DICOM, spol. s ro

NOVINKYMÁ JEŠTÌDGPS SMYSL?2. kvìtna 2000 bylo z rozhodnutí prezidenta Clintonaukonèeno zámìrné znepøesnìní GPS, pøesnìji jeho služby SPS. Jedná se bezesporuo významnou událost v historii tohoto systému. Pøesnost dostupná neautorizovanýmuživatelùm se podstatnì zvýšila a otevøela se možnost využití autonomních pøijímaèùi v aplikacích, které byly døíve doménou pouze systémù DGPS. Ztratilo tedy využitídiferenèních systémù po tomto datu smysl? Na tuto otázku se pokoušíme odpovìdìt v tomtoèlánku.PØESNOST GPS DØÍVEA NYNÍAž do kvìtna tohoto roku bylo dominantnímzdrojem chyb znepøesnìní zavedenév rámci opatøení oznaèovanéhozkrácenì SA (Selective Availibility). Provozovatelsystému neautorizovaným uživatelùmzaruèoval, že chyba v horizontálnírovinì alespoò po 95 % èasu nepøekroèí100 m a alespoò po 99,99 % èasu nepøekroèí300 m. Skuteènì dosahované výsledkybyly zpravidla pøíznivìjší. Typickápøesnost na území ÈR se pøi použití dvanáctikanálovéhopøijímaèe bìžnì pohybovalakolem 50 m (95 %). Uživateli seznepøesnìní jevilo jako nestranné náhodnéfluktuace s dobou korelace asi2 minuty. Pøesnost tedy bylo možné zvýšitprùmìrováním, ale doba prùmìrovánímusela být znaènì dlouhá.Po zastavení SA je nejvýznamnìjší chybazpùsobena ionosférickým zpoždìním.Jeho velikost závisí na momentálním stavuionosféry v pøíslušné oblasti a tedy i nadenní a roèní dobì a stupni sluneèní aktivity.Ionosférické zpoždìní lze do urèitémíry korigovat na základì údajù o ionosféøe,které družice vysílajív navigaèních zprávách.V nejnižších vrstvách atmosféry zase docházívzhledem k zmìnám indexu lomuk troposférickému zpoždìní. To se projevujepøedevším pøi mìøení k družicíms velmi nízkou elevací. Troposférickézpoždìní se daøí kompenzovat velmi dobøe.Dalším jevem, který významnì ovlivòujemìøení, je mnohocestné šíøení signálu.V èlenitém terénu nebo zástavbì dopadajína anténu pøijímaèe vedle pøímého signálui ponìkud zpoždìné odražené signály, kterémohou pøesnost mìøení citelnì zhoršit.Nejvýznamnìjší jevy, které ovlivòují pøesnostautonomního mìøení tedy závisí nacelé øadì faktorù a jsou obtížnì pøedvídatelné.Je tøeba poèítat s tím, že zvláštìv období zvýšené sluneèní aktivity mùžedocházet k náhlému zhoršení pøesnostiv dùsledku procesù v ionosféøe. Okamžitápøesnost tedy mùže být znaènì nevyrovnaná.Tomu nasvìdèují i dosahované výsledky.Zkušenosti ukazují, že po vìtšinu èasu lzednes v otevøeném terénu mìøits horizontální pøesností 4 m až 8 m (95 %).Záznam typického 24hodinového mìøeníje na obr. 1. Dlouhodobá pozorování všakjiž nejsou tak optimistická. US Space CommandCentre poskytuje informace pro vojenskéuživatele GPS, jejichž souèástí jei pravidelné hodnocení pøesnosti. Ze zdeuvádìných údajù je zøejmé, že pomìrnìèasto dochází ke krátkému, ale významnémunavýšení chyby.Napøíklad 14. èervence 2000 došlok sluneèní erupci, která vedla k citelnémuzvýšení maximální chyby na velké èástizemského povrchu.Obr. 1:Záznam 24 h mìøení autonomnímpøijímaèem GPR 22, 3. 5. 2000, po 1 min,Uherské Hradištì, støecha budovy <strong>DICOM</strong>.JAK PRACUJE DGPSPøipomeòme si, jaká je podstata diferenèníhoGPS. Pokud bychom sledovali prùbìhychyby mìøení dvou nepøíliš vzdálenýchpøijímaèù, zjistili bychom, že jsou témìø totožné.Je to pochopitelné. Chyby èasovýchkorekcí se u obou pøijímaèù projeví zcelastejnì. Signál se šíøí od družice k obìmapøijímaèùm po témìø shodných drahách,proto i ionosférické a troposférické zpoždìnímusí být témìø shodné. Za nezávislé mùžemepovažovat pouze chyby zpùsobenémnohocestným šíøením signálu a šumempøijímaèù.2<strong>DICOM</strong> INFORMÈÍSLO <strong>12</strong>/PROSINEC 2000