Отзывы эра глонасс: Эра-Глонасс в Санкт-Петербурге на Ленина, 1ад — отзывы, адрес, телефон, фото — Фламп

Аннотация

Центр для Определение орбиты в Европе (CODE) вносит свой вклад в самые последние усилия Международной службы GNSS (IGS) по переработке, предлагая трехсистемное решение, включая GPS (с 1994 г. ), ГЛОНАСС (с 2002 г.) и Galileo (с 2013 г.).Несколько улучшений модели в отношении схемы оперативной обработки были реализованы и применены для усилий по переработке: Первая группа улучшений связана с обновлением моделей, связанных с IERS (модели среднего полюса и высокочастотного полюса). Вторая группа связана с включением Galileo с откалиброванными приемными и спутниковыми антеннами. Согласованность шкалы координат наземной станции была проверена на основе оценки отклонений координат, характерных для GNSS.Оказалось, что в настоящее время широко используемые калибровки антенны приемника на основе GPS действительно компенсируют (просто случайно) расхождение в масштабе при использовании предварительных калибровок спутниковой антенны для Galileo.

Кроме того, в-третьих, вводится трехдневное решение с длинной дугой, в котором, в частности, перепланированы эмпирические изменения скорости по отношению к производственной цепочке обработки в CODE. Вместо того, чтобы просто оценивать их каждые 12 часов, теперь они устанавливаются в полночь на орбите. Такое изменение расписания уменьшает размер неправильного закрытия орбиты на 10% для GPS и 15% для Galileo; Никаких улучшений для ГЛОНАСС не наблюдалось, поскольку там на неправильное закрытие орбиты преобладают другие эффекты.Еще одна особенность, впервые примененная в этой серии повторной обработки, — это снижение веса наблюдений ряда спутников GPS с пониженной стабильностью в управлении ориентацией примерно в 2000 году. Это изменение в стратегии анализа снижает уровень шума продуктов, полученных с помощью GNSS. , например, серии вращения Земли.

Даже если статья посвящена серии повторной обработки, предоставленной центром анализа CODE, многие выводы могут быть применены и к другим сериям GNSS в будущем.

Ключевые слова

Повторная обработка кода

Повторная обработка GNSS

Моделирование орбиты GNSS

Взвешивание исторических данных GPS

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2021 COSPAR. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Новые преимущества комбинированных наблюдений GPS и ГЛОНАСС для мониторинга ионосферных неоднородностей в высоких широтах: пример геомагнитной бури в июне 2015 года | Земля, планеты и космос

Сравнение измерений GPS и ГЛОНАСС в полярном регионе

На рисунке 3 представлены два примера измерений GPS и ГЛОНАСС для двух наземных станций PFRR (65. 1 ° с. 147,4 ° з.д.) и MAC1 (54,5 ° ю.ш .; 158,9 ° в.д.), расположенных в полярных регионах северного и южного полушарий соответственно. На левой панели показана геометрия распределения IPP наблюдений GPS (синие точки) и ГЛОНАСС (красные точки) над этими станциями (черная точка) за 24 часа 22 июня 2015 г. Хорошо видно, что наблюдения ГЛОНАСС могут покрывать более широкая область в соответствующем направлении к полюсу, чем зона покрытия GPS. Как мы объясняли выше, это связано с более высоким наклоном орбит спутников ГЛОНАСС (65 ° vs.55 ° GPS). Поэтому спутники ГЛОНАСС могут отслеживаться одним и тем же операционным приемником GNSS на гораздо более высоких широтах, чем спутники GPS. Средняя и правая панели рис. 3 показывают значения ROT и ROTI, рассчитанные отдельно от измерений GPS и ГЛОНАСС. Левая ось этих графиков показывает PRN (псевдослучайный шум) — номер спутника. Отметим усиление активности ионосферных неоднородностей, начавшееся в ~ 07 UT на обеих полярных станциях GNSS. Эти повышения хорошо коррелируют с тремя периодами повышенного индекса АЕ: 06–11, 15–17 и 18–21 UT 22 июня 2015 г. (см. Рис.1г). Следует отметить важную особенность: поведение значений ROT / ROTI и их амплитуды очень похожи между измерениями GPS и ГЛОНАСС. Другими словами, они действуют одинаково. Поэтому вклад данных ГЛОНАСС с разной геометрией и пространственным расположением может существенно дополнить наблюдения GPS. Таким образом, измерения флуктуаций (ROT / ROTI) от GPS и ГЛОНАСС совместимы и согласованы друг с другом и могут быть объединены в составной результат, такой как карта ROTI.

Примеры измерений GPS и ГЛОНАСС для двух наземных станций PFRR (65,1 ° N; 147,4 ° W) и MAC1 (54,5 ° S; 158,9 ° E) в тревожный день 22 июня 2015 г .: распределение проекций IPP по одной станции ( левая панель ) с черной точкой , указывающей местоположение станции; производная вариация ROT ( средняя панель ) и вариация ROTI ( правая панель ) вдоль всех видимых спутников. Измерения GPS показаны синим цветом, измерения ГЛОНАСС — , красным цветом , а левая ось показывает номер спутника (PRN)

Двухмерные комбинированные карты GPS и ГЛОНАСС ROTI

На рисунках 4 и 5 показаны почасовые карты ROTI, построенные в полярной географической проекции над северным и южным полушариями соответственно для спокойного дня 20 июня 2015 г. и двух неспокойных дней июня. 22 и 23, 2015.На основе объединенных наблюдений GPS и ГЛОНАСС эти карты ROTI были построены с высоким пространственным разрешением (1 ° × 1 ° по географической широте и долготе) и временным интервалом 1 час. Карта для 00 UT означает, что здесь мы усредняли данные с 00:00 до 00:59 UT. Полный набор почасовых карт ROTI доступен во вспомогательной информации (Дополнительный файл 1: S1, Дополнительный файл 2: S2, Дополнительный файл 3: S3).

Двумерные карты ROTI, полученные из объединенных наблюдений GPS и ГЛОНАСС над северным полушарием для спокойного дня a 20 июня и тревожных дней b 22 июня и c 23 июня , 2015. Каждая вертикальная строка показывает карты ROTI, построенные с разрешением 1 час и показанные здесь с интервалом 4 часа. Черная точка показывает положение геомагнитного полюса

Двумерные карты ROTI, полученные из объединенных наблюдений GPS и ГЛОНАСС над южным полушарием для спокойного дня 20 июня и спокойного дня 20 июня и тревожных дней b 22 июня и c 23 июня 2015 г. Каждая вертикальная строка показывает карты ROTI, построенные с разрешением 1 час и показанные здесь с интервалом 4 часа. Черная точка показывает расположение геомагнитного полюса. Полный набор двумерных карт по обоим полушариям с интервалом времени 1 час доступен во вспомогательных материалах как Дополнительный файл 1: S1, Дополнительный файл 2: S2, Дополнительный файл 3: S3 соответственно до 20 июня, 22 июня и июня. 23 года 2015

Следует отметить, что североамериканский и европейский секторы имеют существенно лучший охват данными, чем другие регионы северного и южного полушария (см. рис.2а, д), поэтому почасовые карты ROTI показывают лучший охват данными и более высокое разрешение по этим регионам. В целом, средние и высокие широты северного полушария демонстрируют надлежащее покрытие наблюдениями GPS и ГЛОНАСС в широком диапазоне долгот 140 ° W – 50 ° E. Помимо GNSS, нет другого радиооборудования, способного обеспечить такое покрытие данными с земли.

Эти ежечасные карты ROTI демонстрируют динамику ионосферных неоднородностей в географической системе координат.Значения ROTI, отмеченные темно-синим цветом (ROTI ниже 0,2 TECU / мин), представляют собой очень слабые ионосферные неоднородности или их отсутствие. Значения ROTI, отмеченные оранжевым и красным цветом (ROTI> 0.8–1.0 TECU / min), соответствуют возникновению интенсивных ионосферных неоднородностей в этом секторе. Анализ карт ROTI для спокойного дня 20 июня 2015 г. (рис. 4а, 5а) выявил очень спокойную ситуацию над полярными областями в обоих полушариях с довольно слабыми неоднородностями, возникающими в окрестности геомагнитных полюсов.

Первые заметные изменения в характере распределения неоднородностей появились после 07–08 UT 22 июня 2015 г., вызванные вторым приходом CME и первым усилением авроральной активности (см. Рис. 1). Наиболее интенсивные неоднородности в обоих полушариях наблюдались после 16 UT 22 июня. Было обнаружено, что очень высокие значения ROTI (> 0,8–1 TECU / мин) образуют овальную структуру вокруг северного геомагнитного полюса. Далее, полученный с помощью GNSS овал неоднородности расширялся к экватору в течение нескольких часов, и его экваториальный край был обнаружен в североамериканском секторе на географической широте ~ 45 ° N – 50 ° N в течение более 2–3 часов.Наибольшие значения интенсивности ROTI в этом овальном элементе наблюдались в основном над Северной Европой. Следует также подчеркнуть, что интенсивные ионосферные неоднородности наблюдались над Южной Европой на географической широте от ~ 25 ° N до 40 ° N во время главной фазы шторма в 20-04 UT (рис. 4; дополнительный файл 2: S2, дополнительный файл 3: S3). Эти неоднородности были связаны с появлением вырывов плазмы и экваториальных плазменных пузырей в постзакатном секторе (20-04 UT) над низкими широтами Западной Африки после быстрого проникновения электрических полей в 18-20 UT 22 июня 2015 г. (для подробнее см. Черняк, Захаренкова, 2016б).

Ионосферные неоднородности, возникшие во время геомагнитной бури в июне 2015 года и обнаруженные в результате комбинированных наблюдений GPS и ГЛОНАСС, влияют на характеристики навигационной системы. Отчет об анализе характеристик системы WAAS показал, что в период с 22 по 23 июня наблюдалось снижение характеристик курсового радиомаяка с вертикальным наведением (LPV) и характеристик курсового радиомаяка с вертикальным наведением до высоты принятия решения 200 футов (LPV200), обеспечиваемой WAAS в континентальной части США. (КОНУС), Аляска и Канада (Ваннер, 2015).В этих регионах наблюдались сильные ионосферные неоднородности, связанные с высыпаниями авроральных частиц, более подробно описанные в следующих подразделах. Более того, очень интенсивные нарушения приводят к снижению производительности Европейской геостационарной навигационной службы (EGNOS). Очень интересно отметить, что влияние возникновения ионосферных неоднородностей на характеристики GNSS в европейском секторе наблюдалось не только на высоких широтах (неоднородности, связанные с выпадением частиц и образованием ионосферных пятен), но также и в Южной Европе и в Средиземноморском регионе. (неоднородности, связанные с бурными плазменными истощениями экваториального происхождения, т.д., развитие плазменных пузырей) (Черняк, Захаренкова, 2016б).

На высоких широтах возникновение и эволюция ионосферных неоднородностей были связаны с высыпанием авроральных частиц после прихода КВМ и дальнейшим развитием главной фазы этой геомагнитной бури.

На рисунке 5 представлена ​​эволюция ионосферных неоднородностей в южном полушарии. Здесь также можно оценить различия в возникновении, интенсивности и местоположении ионосферных неоднородностей. Мы отмечаем появление высоких значений ROTI вблизи геомагнитного полюса, которые могут быть связаны с ионосферными неоднородностями, вызванными высыпанием частиц на дневной куспид (например, Kelley et al. 1982; Weber et al. 1984). Ионосферные неоднородности такого происхождения обычно развиваются даже в спокойных геомагнитных условиях (см. Рис. 5а).

Видно выраженное усиление и расширение зоны неоднородности к экватору. Следует отметить, что из-за существенно худшего покрытия данными GNSS над южным полушарием (из-за преобладания площади океана) такие эффекты наблюдались в ограниченном диапазоне долгот 30 ° E – 170 ° E (в основном над станциями GNSS в Антарктиде). , а также в сетях Новой Зеландии и Австралии и на островах в Тихом океане).Такое ограниченное покрытие в южном полушарии не позволяет отобразить всю картину поведения ионосферных неоднородностей с помощью карт ROTI с разрешением 1 ч с такой детализацией, как в северном полушарии. Несмотря на это ограничение, 1-часовые карты ROTI четко показали эволюцию зоны ионосферных неоднородностей во времени. Рисунок 5b демонстрирует возникновение узкой овальной или кольцевой структуры вокруг геомагнитного полюса в 16 UT, а затем эта зона расширилась и охватила весь континент Антарктида (20 UT).Далее зона неоднородностей расширилась к экватору и достигла Новой Зеландии и Южной Австралии с гораздо меньшими значениями ROTI около южного магнитного полюса (рис. 5c, 04 UT). В целом эволюция овала неровностей довольно похожа на эволюцию, наблюдаемую в северном полушарии. Однако следует учитывать сезонные (от зимы к лету) различия между полушариями. Лаундал и Остгаард (2009) объясняют эту асимметрию в терминах межполушарных течений, связанных с сезонами: ожидается, что разница в проводимости ионосферы вызовет разную интенсивность полярных сияний в двух полушариях, а также когда ММП имеет значительные Bx и By. составная часть.Все эти условия наблюдались во время геомагнитной бури 22–23 июня.

Меридиональные срезы объединенных карт GPS и ГЛОНАСС ROTI

Для сравнения временной эволюции ионосферных неоднородностей, вызванных бурей во время геомагнитной бури 22–23 июня 2015 г. , мы выбрали наиболее репрезентативные и охватываемые данными долготные секторы. в обоих полушариях и проанализировали меридиональные срезы карт GPS и ГЛОНАСС ROTI. Для увеличения временного разрешения мы рассчитали карты ROTI с частотой дискретизации 15 минут вместо 1 часа, как представлено в разделе «Двумерные комбинированные карты ROTI GPS и ГЛОНАСС».На рисунке 6 показано сравнение индексов SYM-H (разрешение 1 мин Dst) и аврорального электроджета (AE) с меридиональными срезами возмущений ROTI, оцененными вдоль следующих долгот: 85 ° з.д. в Северной Америке, 20 ° в.д. в Европе. , 70 ° з. Д. В Южной Америке и 150 ° в. ° вокруг выбранной географической долготы и отображается как функция географической широты и времени.Мы рассматриваем диапазон географических широт 30–90 ° в обоих полушариях. Левая вертикальная ось на рис. 6b – e показывает географические широты, а правая ось показывает соответствующие скорректированные геомагнитные широты. Необходимо отметить, что из-за различия геомагнитного и географического полюсов меридиональные срезы на рис. 6б, д пересекали широту геомагнитного полюса.

Сравнение a индексов SYM-H и AE с разрешением 1 мин и возмущений ROTI с разрешением 15 мин в зависимости от географической широты и времени, оцененных вдоль b 85W в Северной Америке, c 20E в Европе, d 70W в Южной Америке и e 150E в австралийском секторе в течение 20 и 22–23 июня 2015 г.Левая вертикальная ось для графиков b — e показывает географические широты, правая ось — соответствующие скорректированные геомагнитные широты

Для спокойного дня 20 июня 2015 г. меридиональные срезы карт ROTI северного полушария, показанные на рис. 6b – e, показали наличие ионосферных неоднородностей на высоких широтах только в пределах 70–80 ° MLAT (близко к области каспа). ) в американском и австралийском секторах, вероятно, вызванных выпадением мягких частиц.Первый заметный пик в распределении неоднородностей, рассчитанных по ROTI, был выявлен после ~ 06 UT 22 июня 2015 г. во всех рассматриваемых широтных секторах. Этот период соответствовал второму приходу CME в 05:45 UT, быстрым изменениям индекса SYM-H и первому усилению авроральной активности, представленного увеличением индекса AE на ~ 1300 нТл (см. Рис. 6а). Следующий пик ионосферных неоднородностей на высоких широтах наблюдался в 15-17 UT. Эти процессы были инициированы поворотом Bz ММП на юг и дальнейшим увеличением авроральной активности, когда AE выросла до ~ 1340 нТл, а SYM-H упала до -70 нТл.В этот период ионосферные неоднородности также регистрировались одновременно к экватору, как 70 ° MLAT в Северной Америке и 65 ° MLAT в Европе (рис. 6b, c).

Наиболее интенсивные неоднородности в высоких и средних широтах обнаружены в 18-22 UT 22 июня, что связано с новым периодом повышенной авроральной активности с двумя пиками индекса AE ~ 2180 и ~ 2700 нТл в 18:49 и 20:10 UT соответственно. В течение этого периода SYM-H увеличился до +88 нТл и быстро упал до значения -139 нТл с резкой скоростью изменения около -130 нТл / ч. В результате в этот период были обнаружены высокоширотные неровности к экватору, например, 54 ° MLAT в Северной Америке и 45 ° MLAT в Европе. В южном полушарии их сигнатуры простирались к экватору до -55 ° MLAT в Южной Америке и -50 ° MLAT в австралийском секторе (рис. 6d, e). Кроме того, мы обнаружили, что изображения с прибора SSUSI на борту четырех спутников DMSP (доступны по адресу http://ssusi.jhuapl.edu/data/edr-aur-anim//years/2015/173/EDR-AUR_LBHS_2015173.gif и помещены как Дополнительный файл 4: S4) выявил усиление авроральной активности 22 июня 2015 г. и расширение зоны полярных сияний к экватору до 50 ° MLAT в 18-22 UT.

Во время развития второй основной фазы (01: 50–05: 40 UT 23 июня) интенсивные ионосферные неоднородности регистрировались непрерывно в течение более длительного периода (4–5 ч) и охватывали широтный диапазон от полярного моря. области до 55 ° MLAT в обоих секторах северного полушария (рис. 6b, c) и до −50 ° MLAT в южном полушарии (рис. 6d, e). Таким образом, сигнатуры ионосферных неоднородностей, которые были зарегистрированы сигналами GPS и ГЛОНАСС и проанализированы с использованием подхода меридионального среза, выявляют сильную связь их интенсивности и экваториального пространственного расширения с усилением авроральной активности, в частности представленной AE. и индексы SYM-H.Подобный анализ в широтно-временной области позволяет оценить основные зависимости возникновения ионосферных неоднородностей, их дальнейшего развития и эволюции от движущих сил космической погоды. Будущие исследования, основанные на этих подходах, позволят формализовать эти зависимости в виде эмпирической модели ионосферных неоднородностей.

Можно резюмировать, что, несмотря на беспрецедентно большое количество станций, развернутых во всем мире за последние 5–10 лет, высокоширотные регионы (выше 60 ° MLAT) в обоих полушариях демонстрируют довольно редкое покрытие наземными системами GPS и ГЛОНАСС. наблюдения по сравнению со средними широтами.С другой стороны, сегодня наземный сегмент GNSS является единственным источником данных, способным обеспечить наземные наблюдения с нескольких пунктов с наилучшим глобальным охватом.

В этой статье мы расширяем возможности использования карт ROTI для анализа распределения ионосферных неоднородностей. Мы демонстрируем, что меридиональные срезы карт ROTI могут быть эффективно использованы для изучения возникновения и временной эволюции ионосферных неоднородностей в выбранных географических регионах в спокойные и особенно геомагнитно возмущенные периоды. Меридиональные срезы географических секторов, характеризующиеся высокой плотностью измерений GPS и ГЛОНАСС, могут представлять пространственно-временную динамику интенсивных неоднородностей плотности ионосферной плазмы с высоким разрешением и могут быть использованы для детального изучения факторов космической погоды, влияющих на процессы генерация ионосферных неоднородностей, их эволюция и время жизни.

Следует подчеркнуть, что сочетание сигналов GPS и ГЛОНАСС позволяет существенно увеличить количество каналов трансионосферных измерений в глобальном масштабе.В результате это позволяет улучшить качество мониторинга ионосферных неоднородностей в обоих регионах с разреженным или плотным постоянным покрытием сети GNSS. В случае разреженных сетей (например, Северная Канада и Россия, регион Антарктиды и прибрежная зона в полярных регионах) объединение измерений на основе ГЛОНАСС, из-за другой конфигурации созвездия по сравнению с конфигурацией GPS, позволяет заметно расширить области покрываются измерениями GNSS и существенно увеличивают количество доступных точек проникновения в ионосферу. Особые преимущества данных ГЛОНАСС на высоких широтах могут заключаться в более раннем или лучшем обнаружении ионосферных возмущений, связанных с физическими процессами в авроральной области и полярной шапке, в частности, за счет комбинации с другими приборами, такими как совместные магнитометры, камеры всего неба и когерентные радары. Как видно на рис. 4, области высоких и средних широт в американском и европейском секторах хорошо охвачены комбинированными измерениями GPS и ГЛОНАСС без каких-либо значительных пробелов «нет данных».Для регионов с плотной сетью GNSS дополнительное использование данных ГЛОНАСС увеличило бы количество доступных измерений в 1,5–2 раза по сравнению с только GPS — например, для европейского региона мы можем получить ~ 1,700,000– 1,800,000 IPP за 1 час. Таким образом, мы потенциально можем построить региональные карты ROTI с беспрецедентно высоким разрешением до 0,5 ° × 0,5 ° по географической широте и долготе. Такие подробные карты ROTI уже успешно использовались для обнаружения ионосферных неоднородностей, связанных с индуцированными штормами сигнатурами истощения плазмы в Европе (Черняк, Захаренкова, 2016b).

Спутниковая навигация — GPS — Как это работает

Спутниковая навигация основана на глобальной сети спутников, передающих радиосигналы со средней околоземной орбиты. Пользователи спутниковой навигации больше всего знакомы с 31 спутником глобальной системы позиционирования (GPS), разработанным и эксплуатируемым в Соединенных Штатах. Три других созвездия также предоставляют аналогичные услуги. В совокупности эти созвездия и их дополнения называются глобальными навигационными спутниковыми системами (GNSS).Остальные группировки — это спутниковые системы ГЛОНАСС, разработанные и эксплуатируемые Российской Федерацией, Galileo, разработанные и эксплуатируемые Европейским Союзом, и BeiDou, разработанные и эксплуатируемые Китаем. Все провайдеры предложили международному сообществу бесплатное использование своих соответствующих систем. Все провайдеры разработали Стандарты и Рекомендуемую практику Международной организации гражданской авиации (ИКАО) для поддержки использования этих группировок в авиации.

Базовая услуга GPS предоставляет пользователям примерно 7.Точность 0 метров в 95% случаев в любом месте на поверхности земли или вблизи нее. Для этого каждый из 31 спутника излучает сигналы, которые позволяют приемникам посредством комбинации сигналов по крайней мере от четырех спутников определять свое местоположение и время. Спутники GPS оснащены атомными часами, которые обеспечивают чрезвычайно точное время. Информация о времени помещается в коды, транслируемые спутником, так что приемник может непрерывно определять время, в которое был передан сигнал. Сигнал содержит данные, которые приемник использует для вычисления местоположения спутников и для внесения других корректировок, необходимых для точного определения местоположения.Приемник использует разницу во времени между временем приема сигнала и временем вещания для вычисления расстояния или дальности от приемника до спутника. Приемник должен учитывать задержки распространения или уменьшение скорости сигнала, вызванные ионосферой и тропосферой. Имея информацию о дальностях до трех спутников и местоположении спутника в момент отправки сигнала, приемник может вычислить свое собственное трехмерное положение. Атомные часы, синхронизированные с GPS, необходимы для вычисления дальности по этим трем сигналам.Однако, выполняя измерения с четвертого спутника, приемник избавляется от необходимости в атомных часах. Таким образом, приемник использует четыре спутника для вычисления широты, долготы, высоты и времени.

На этой анимации показано, как спутники GPS вращаются вокруг Земли и затем принимаются самолетом в полете. Анимация не содержит звука.

Последнее изменение страницы: 12 августа 2021 г. 10:04:27 AM EDT

iPhone 4S поддерживает спутниковую систему ГЛОНАСС, к радости России

Новости о поддержке iPhone 4S уже вызвали восхитительно удивленный отклик в российских СМИ, где в ежедневной газете « Ведомости, » было написано: «Если бы iPhone 4S действительно имел навигацию Глонасс, это был бы первый раз, когда российская система достигла мира. рынок.» (Стоит отметить, что Nokia объявила в августе, что будет производить телефоны, совместимые с ГЛОНАСС, а приложение Samsung High Fidelity Position предлагает аналогичную совместимость. ) Однако в свете экономического и нормативного климата в России этот шаг может показаться не таким шокирующим.Кремль уже вводит налоги на импорт мобильных телефонов, не поддерживающих ГЛОНАСС, и, как указывает российский сайт iGuides.ru , даже пригрозил несоответствующим устройствам полным запретом. Между тем Apple не скрывает своей заинтересованности в расширении своего влияния внутри страны, а генеральный директор Тим Кук недавно назвал российский рынок «более перспективным». Еще неизвестно, приведет ли эта добавленная поддержка к более четким возможностям навигации или усилит присутствие Apple в России, но, тем не менее, это, безусловно, убедительное событие.

[Спасибо, AXR]

Все продукты, рекомендованные Engadget, выбираются нашей редакционной группой, независимо от нашей материнской компании. Некоторые из наших историй содержат партнерские ссылки. Если вы покупаете что-то по одной из этих ссылок, мы можем получать партнерскую комиссию.

Как они используются в носимых устройствах?

Джимми Вестенберг / Android Authority

GPS — это факт жизни большинства из нас в наши дни. Многих беспокоит идея получить что-то новое без GPS! Но вы действительно знаете, как работает GPS? А чем он отличается от Глонасс? Что, черт возьми, такое BeiDou? И как это повлияет на ваши носимые устройства с GPS? Поняв эти термины немного лучше, мы сможем сделать более разумный выбор при покупке технологий, а также обеспечить бесперебойную работу этих технологий.Читайте дальше, и все будет объяснено.

Что такое GPS и как он работает?

Джимми Вестенберг / Android Authority

GPS — это глобальная система позиционирования. Это наиболее широко используемое коммерческое решение для навигации, которое можно найти в подавляющем большинстве портативных устройств для фитнеса, телефонов, спутниковых навигаторов и т. Д.

Проект GPS был запущен в США в 1973 году с целью улучшить воспринимаемые пределы своих предшественников (таких как LORAN и Decca Navigator System).Система, разработанная Министерством обороны США, первоначально включала 24 спутника и предназначалась для использования военными США. Система была полностью введена в действие в 1995 году, но уже использовалась в гражданских целях в 1980-х годах.

GPS работает через сеть (сейчас) из 34 спутников на орбите вокруг Земли. Каждый раз, когда вашему фитнес-трекеру требуется знать ваше местоположение, встроенный приемник начинает прослушивать радиосигналы, посылаемые спутниками. Эти сигналы также включают синхронизированные данные о времени и орбите.

Ваши часы для бега точно знают, как далеко вы находитесь как минимум от четырех разных спутников в любой момент времени.

Поскольку сигнал всегда распространяется с одной и той же скоростью, время, необходимое для этого, является точным индикатором пройденного расстояния. Между тем станции слежения используют радио для определения орбит спутников GPS. Командный центр будет передавать орбитальные данные, поправки времени и многое другое. Удивительно думать, что все это происходит каждый раз, когда вы отправляетесь на пробежку!

Чтобы зафиксировать точное местоположение, GPS требуются данные от четырех или более отдельных спутников. Это позволяет триангулировать местоположение с допустимой погрешностью. Короче говоря, ваши умные часы точно знают, как далеко вы находитесь как минимум от четырех отдельных спутников в любой момент времени. Он может использовать эту информацию, чтобы определить ваше точное местоположение (или около того).

Смотрите также: Лучшие часы для бега с GPS

Точность и ограничения GPS для работы.

GPS может определять местоположение в пределах 7,8 метров с доверительным интервалом 95%. Это называется ошибкой диапазона пользователя (URE).Этот недостаток является причиной того, что показания вашего пробега часто указывают на то, что вы находитесь не на той стороне дороги или сворачиваете в поля. По этой же причине невозможно использовать GPS для навигации в небольших помещениях, например в зданиях.

GPS может определять местоположение в пределах 7,8 метров с доверительным интервалом 95%.

Часы для бега дополнительно ограничены тем, как часто они проверяют ваше местоположение. Обычные часы могут проверять, где вы находитесь, каждые пять секунд. Затем он проложит маршрут между этими точками, чтобы получить приблизительный «GPS-трек».

Проблема в том, что ваши часы не знают, что вы сделали между этими двумя точками. Предполагается, что вы бежали по прямой, но если вы объехали дерево, этого не будет в ваших окончательных показаниях. Это называется ошибкой интерполяции, и она становится хуже, чем быстрее вы работаете, и тем более беспорядочно.

Джимми Вестенберг / Android Authority

Между тем, небольшие неточности в расчетном положении также могут складываться в течение длительного времени, давая вам «ошибку измерения».«В среднем, GPS имеет тенденцию переоценивать, а не недооценивать расстояние, которое преодолевает человек.

Этот GPS-приемник также потребляет изрядное количество энергии, поэтому большинство беговых часов активируют GPS только после того, как вы начнете пробежку. Некоторые часы также будут пытаться уменьшить это потребление энергии, позволяя пользователям уменьшить количество проверок в минуту. Polar Grit X, например, использует эту стратегию, чтобы предложить 100 часов непрерывного GPS-отслеживания без подзарядки. Конечно, это также снизит точность, поэтому будьте осторожны при включении таких функций.

Фитнес-трекеры должны балансировать между долговечностью и точностью.

Как GPS работает с другими датчиками для большей точности

Джимми Вестенберг / Android Authority

К счастью, есть некоторые стратегии, которые используют беговые часы для смягчения этих ограничений. Например, данные GPS не используются изолированно, а отображаются на карте, такой как Google Maps. Это может предоставить дополнительную информацию, которая лучше информирует о вероятном маршруте, выбранном пользователем.

Данные маршрута дополнительно комбинируются с информацией от других датчиков. Например, топографическая информация может быть объединена с показаниями барометрического альтиметра для получения информации о высоте.

Счетчик шагов может быть объединен с данными GPS для определения приблизительной скорости, темпа и длины шага. Например, если вы сделали необычно большое количество шагов между точкой A и точкой B, алгоритмы в часах могут предположить, что вы выбрали немного более окольный маршрут.По крайней мере, оценка калорий должна быть довольно точной, несмотря на любые недостатки GPS.

См. Также: Что такое вариабельность сердечного ритма и почему это важно?

Имейте в виду, что последовательные измерения часто важнее точных. Другими словами, если вы носите часы для бега, чтобы улучшить свою физическую форму, ваше основное внимание должно быть сосредоточено на улучшении показателей. Пока показания достаточно последовательны, чтобы показать это улучшение, ваше обучение будет по-прежнему эффективным.

Есть несколько вариантов повышения точности GPS за пределами коммерческой установки с помощью двухчастотного приема и других дополнений. Такие методы используются, например, в вооруженных силах и могут повысить точность до нескольких сантиметров. Хотя двухчастотный GPS доступен для коммерческого использования, его размер и практичность ограничивают его удобство использования. Вы, конечно, не захотите носить такое устройство на запястье.

Объяснение ГЛОНАСС

Джимми Вестенберг / Android Authority

При покупке часов для бега вы можете обнаружить, что некоторые предложения рекламируют ГЛОНАСС в дополнение к GPS.ГЛОНАСС предлагает немного лучшую производительность и служит полезным резервным средством на случай, если GPS недоступен.

ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) является немного более точным с точностью примерно 4,5-7,4 метра.

ГЛОНАСС обеспечивает более высокую точность за счет позиционирования более 24 спутников ГЛОНАСС, которые предназначены для большего покрытия на больших высотах. Это преимущество проистекает из происхождения ГЛОНАСС, который был разработан для работы в России с ее более каменистой местностью.Принадлежащая Российской Федерации, ГЛОНАСС на самом деле — это Глобальная навигационная спутниковая система. Итак, теперь вы знаете.

Galileo — еще одна глобальная GNSS, принадлежащая Европейскому Союзу. В настоящее время существует 30 спутников (24 из которых можно использовать) с момента запуска Galileo Initial Services в 2016 году.

Beidou и другие навигационные системы

BeiDou Navigation Satellite System или BDS — еще одна альтернативная спутниковая навигационная система, принадлежащая Китайской Народной Республике.Ранее известная как Compass, Beidou имеет 35 спутников и начала предлагать глобальные услуги в 1918 году.

Можно найти часы для бега, которые поддерживают эти альтернативные системы, но часто они доступны только в соответствующих странах. Чаще встречаются устройства, поддерживающие две или более глобальных сетей. Например, большинство часов для бега Garmin поддерживают GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

Связанный: Лучшие часы для бега Garmin, которые можно купить

GPS, ГЛОНАСС и BeiDou — удивительные технологии, которые значительно облегчают жизнь бегунам.Но помните: это еще и несовершенные формы измерения. Лучший способ узнать, действительно ли вы хорошо потренировались, — это всегда проверять собственное тело!