Точность систем параллельного вождения GPS
Измерение точности
| Разным видам корректирующих сигналов соответствуют потенциальные области применения. Выбор того или иного корректирующего сигнала, не в последнюю очередь зависит от точности определения позиции. Параметры точности – это статистические числовые параметры, обозначающие доверительный интервал. Параметр точности 30 см не означает, что приемник GPS каждый раз определяет позицию с погрешностью 30 см. В большей степени он свидетельствует о том, что погрешность позиции, определяемой приемником, вероятней всего, составляет менее 30 см. Обычно точность обозначается как СЕР (50%), RMS (63-67%) или 2RMS (95%). Упрощенно можно представить себе круг вокруг какой-то заданной позиции, на которой находится приемник GPS. Тогда 30 см (CEP) означает, что 50% измерений позиции приемником GPS находятся в диапазоне 30 см. Параметр 60 см (2 RMS) может соответственно пониматься следующим образом: в 95% времени погрешность позиции приемника меньше 60 см. Тот же самый показатель с припиской RMS или СЕР означает, что точность значительно ниже. |
|
Относительная точность
Относительная точность обозначает различие между позициями, которые были зафиксированы прибором в разные моменты времени. Высокая относительная точность позволяет, например, точно измерить размер площади, при этом не происходит определение точного местоположения. При определении размера площади важно только то, чтобы были правильными расстояния между отдельными точками замера. При определении размеров не играет роли, смещены ли точки замера относительно фактической границы поля или нет.
Точность от колеи до колеи
Точность от колеи до колеи – это специальная форма относительной точности. Она показывает, насколько точно может быть измерено расстояние между двумя колеями, по которым последовательно проехал трактор. Чем меньше погрешность колеи, тем меньше перехлест. Время измерения обычно составляет 15 мин. Точность от колеи до колеи 15 см (2 RMS) соответственно означает: расстояние до колеи, по которой в течение последних 15 минут был совершен проезд, может быть определено данной системой за 95% времени с погрешностью менее 15 см. Или: в течение часа трактор покинет коридор на колее шириной +/- 15 только за 3 минуты.
Абсолютная точность
Абсолютная точность отображает повторяемость рабочих операций.
Если необходимо вновь проехать по однажды проложенной колее, то это возможно с помощью сигнала, обеспечивающего высокую абсолютную точность. Высокая абсолютная точность требуется, например, при проезде по ранее проложенной колее (Controlled Traffic) или механическом уничтожении сорняков в пропашных культурах, а также проведении многолетних полевых испытаний. Абсолютная точность 2,5 см (2RMS) означает, что по один раз обозначенной колее спустя годы в 95% времени можно совершить проезд с погрешностью колеи менее 2,5 см.
Неблагоприятное взаимное расположение спутников способствует возникновению погрешностей в определении времени прохождения.
Если сигналы со спутников затеняются деревьями или зданиями, то точность позиции приемника GPS также снижается. Однако может быть и так, что сигнал одного или нескольких спутников отражается деревьями или зданиями (эффект многолучевого или многопутевого распространения) В результате этого, так же как при преломлении сигнала в атмосфере, на приемнике GPS искажаются измерения времени прохождения.
При этом погрешности распределяются по ряду параметров:
Погрешность | Величина погрешности | Влияние |
Часы спутников | < 1 м | Не подвержены влиянию |
Параметры траектории | < 1 м | Не подвержены влиянию |
Приемник (шумовые помехи) | 1-3 м | Качество, антенна, плата GPS |
Атмосфера | 3-5 м | Дифференциальная коррекция |
Затенение сигнала |
| Отклонение от зданий и деревьев, высота антенны |
Прием сигналов, прошедших разные пути |
| Отклонение от зданий и деревьев, фильтры |
Помимо позиции, приемники GPS могут очень точно определять скорость, с которой передвигается приемник GPS. Для этого на основании эффекта Доплера определяются изменения принятых частот сигналов.
Высота звука (частота) изменяется в зависимости от того, насколько быстро приближаются к источнику шумовых помех или удаляется от него, как, например, при проезжающей мимо кареты скорой помощи или полицейской машины.
Обзор корректирующих сигналов:
| Коррекция L1 | Коррекция L2 | Точность от колеи до колеи |
Egnos | + |
| 15-30 см |
Beacon | + |
| 15-30 см |
Starfire 1 | + |
| 15-30 см |
Omnistar VBS | + |
| 15-30 см |
Omnistar HP | + | + | 5-10 см |
Starfire 2 | + | + | 5-10 см |
RTK | + | + | 2,5 см |
перейти в раздел Статьи
