GPS satellietbanen

[Prof. Y. Lupardi]

Opdat je GPS ontvanger weet waar die is moet die uitrekenen waar op dit huidige moment van meting de satellieten precies zijn. Daartoe krijgt die van iedere satelliet baangegevens binnen. Met gegevens uit het verleden moet hij het heden gaan construeren. Dat gaat redelijk goed (Kepplerse banen en zo) over een beperkt tijdsverloop. Voor de preciesie van plaatsbepaling zijn dus nauwkeurige, juiste en recente baangegevens nodig.

In GPS World lees ik dat er stations zijn bijgekomen die de posities van de satellieten vanaf de aarde meten. met als gevolg dat opeens de absolute nauwkeurigheid van onze plaatsbepaling met 20 procent is toegenomen.

Nu was de laatste jaren al de nauwkeurigheid merkbaar toegenomen, zeker sinds de USA Oorlogen aan de gang zijn omdat updates van de banen nu 'as soon as available' gedaan worden en niet meer zoals vroeger 1 keer per dag (zegt men).

Geodeten die afstanden tot op de millimeter over duizenden kilometers willen bepalen gebruiken bij hun berekeningen de gegevens van de 'echte - zoals ze geweest zijn - banen' die pas weken later bekend zijn. Hun was al opgevallen dat de verschillen tussen de 'broadcast' baangevens uit hun dataverzameling t.o.v. de definitieve steeds kleiner zijn geworden. Hier dan het betreffende stukje tekst dat ons blij kan maken:

"Civilian users should see a 15-20 percent improvement in real-time navigational accuracy since the National Geospatial-Intelligence Agency (NGA, formerly the National Imagery and Mapping Agency) brought additional monitoring stations online in early September. Tracking data from the six GPS monitoring stations are now being added to data from the U.S. Air Force network to generate the real-time operational orbits for GPS. NGA is feeding its monitor station data in real-time to the GPS Master Control Station (MCS) at Schriever Air Force Base in Colorado, where they are input to the Kalman filter that ultimately produces the broadcast navigation message.

[Prof. Y. Lupardi]

Inmiddels zijn we sinds het vorige bericht weer een half jaar verder en zijn de resulaten bekend van de gehoopte verbetering. En het is gelukt.

Volgens het artikel The Legacy Accuracy Improvement Initiative

"The authors believe the remaining navigation message error is dominated by errors in clock predictions and by the age of data being broadcast.

Met andere woorden: de broadcast ephemeris (de baangegevens van enige tijd geleden die toen geschat zijn) is beter dan ooit. Al eerder was uit andere bronnen vernomen dat de verschillen tussen de definitieve baan en de voorspelde, steeds kleiner zijn geworden, wat hier al op wees. De ouderdom van de ephemeris is ook verminderd dus de extrapolatie gaat beter.

De onboard atoomklokken blijken dus in verhouding slecht voorspelbaar.

Hoeveel maakt het voor ons uit? Niet veel, want de meeste andere foutenbronnen zijn belangrijker dan deze verbeterde baangegevens.

[Biertjuh]

Hoeveel maakt het voor ons uit? Niet veel, want de meeste andere foutenbronnen zijn belangrijker dan deze verbeterde baangegevens.

Zeg maar helemaal niets Prof.

Aangekomen bij de stash area, wordt de GPS al snel (figuurlijk) aan de kant gegooid en gaan we visueel aan het werk en dat blijkt nog steeds efficiënt te zijn. Of de EPE op dat moment 2 of 20 meter is maakt dan niets meer uit.

Ruud

[barnold]

hoe groot zijn de gps satellieten eigenlijk?

30 december 2006 bewerkt door barnold

[jowi]

hoe groot zijn de gps satellieten eigenlijk?

Google stuk ?

http://www.astronautix.com/craft/gpsock2r.htm

[Buzzardseye]

Inmiddels zijn we sinds het vorige bericht weer een half jaar verder en zijn de resulaten bekend van de gehoopte verbetering. En het is gelukt.

Volgens het artikel The Legacy Accuracy Improvement Initiative

"The authors believe the remaining navigation message error is dominated by errors in clock predictions and by the age of data being broadcast.

Met andere woorden: de broadcast ephemeris (de baangegevens van enige tijd geleden die toen geschat zijn) is beter dan ooit. Al eerder was uit andere bronnen vernomen dat de verschillen tussen de definitieve baan en de voorspelde, steeds kleiner zijn geworden, wat hier al op wees. De ouderdom van de ephemeris is ook verminderd dus de extrapolatie gaat beter.

De onboard atoomklokken blijken dus in verhouding slecht voorspelbaar.

Hoeveel maakt het voor ons uit? Niet veel, want de meeste andere foutenbronnen zijn belangrijker dan deze verbeterde baangegevens.

 

Vraagje naar aanleiding van dit schrijven.

 

In ander draadje vermeld ik dat de explorist 210 nieuwe update heeft gehad.

Daarmee lijkt de nauwkeurigheid groter geworden. ( hoor ik van anderen, zelf nog niet geprobeert)

In hoeverre spelen de factoren mee van bovenvermelde gegevens ?

[Prof. Y. Lupardi]

Of nauwkeurigheid na een update verbetert is lastig in te schatten bij gewoon GPS gebruik.

Zo hebben sommige gebruikers het gevoel dat bij bewolkt weer de nauwkeurigheid afneemt wat echt niet kan volgens de bekende natuurwetten. Als je af gaat op de EPE aanduiding van de fabrikant: hoe die dat schat is maar net hoe de wind waait in casu hoe de nieuwe update dat berekend. Was er niet een GPSr die na een tussentijdse firmware update bij 'EGNOS aan' zelfs een EPE van 0 wist te produceren?

Aan de verwerking van de ephemeris grootheden in de berekeningen is weinig te verbeteren. Tenzij een slimmerik iets heeft bedacht (b.v. een tussentijdse schaling van waarden ) waardoor met een decimaaltje meer gerekend kan worden in een paar berekeningen.

Hardware is de limiterende factor.

Het signaal waar we op locken heeft een golflengte van 200 meter of zo. En een fazebepaling geeft een paar meter nauwkeurigheid wat een fraaie prestatie is.

Dan de klok in je GPSr. Die wordt geregeld bijgesteld uit de waarnemingen (4 dimensies: lengte, breedte, hoogte, tijd) maar in de tussentijd verloopt die (clock drift). Achteraf kan je vaststellen hoeveel die afwijking was. En gegeven de temperatuur van het oscillatiekristal in de GPSr kan een tabel gemaakt worden van de verwachte clockdrift afhankelijk van de temperatuur. M.a.w. je GPSr wordt als die langer in gebruik is steeds beter.

[barnold]

hoe groot zijn de gps satellieten eigenlijk?

Google stuk ?

http://www.astronautix.com/craft/gpsock2r.htm

jowi, bedankt