¿Alguna vez te has preguntado sobre tu precisión GPS?
Un receptor GPS bien diseñado puede lograr una precisión horizontal de 3 metros o mejor.
Para la precisión vertical, puede lograr una precisión de 5 metros o mejor el 95% del tiempo. Los sistemas GPS aumentados pueden proporcionar precisión del subméter.
Pero todavía no es perfecto. ¿Cuáles son las fuentes de errores GPS que pueden dejarlo de metros fuera de su marca?
¿Qué reduce la precisión del GPS?
Aquí hay posibles formas que pueden reducir la precisión de un receptor GPS.
Por ejemplo, la geometría, las condiciones atmosféricas e incluso los objetos cercanos pueden reducir la calidad de una señal GPS.
Aquí están las principales causas de error y degradación:
GDOP/PDOP Geométrico/Dilución de posición de precisión
GDOP (dilución geométrica de precisión) o PDOP (dilución de posición de precisión) describe el error causado por la posición relativa de los satélites GPS.
Básicamente, cuantas más señales pueda ver un receptor GPS (extendido versus muy juntos), más preciso puede ser.
Desde el punto de vista de los observadores, si los satélites se separan en el cielo, entonces el receptor GPS tiene un buen GDOP.
Pero si los satélites están físicamente juntos, entonces tienes un pobre GDOP. Esto reduce la calidad del posicionamiento GPS potencialmente por metros.
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Refracción de la atmósfera
La troposfera y la ionosfera pueden cambiar la velocidad de propagación de una señal GPS. Debido a las condiciones atmosféricas, la atmósfera refracta las señales satelitales a medida que pasan en su camino a la superficie de la Tierra.
Para solucionar esto, el GPS puede usar dos frecuencias separadas para minimizar el error de velocidad de propagación. Dependiendo de las condiciones, este tipo de error GPS podría compensar la posición en cualquier lugar de 5 metros.
Efectos de múltiples pájaros
Una posible fuente de error en los cálculos de GPS es el efecto múltiple. La múltiples trayectoria ocurre cuando la señal satelital GPS rebota en estructuras cercanas como edificios y montañas.
En efecto, su receptor GPS detecta la misma señal dos veces en diferentes rangos. Sin embargo, este error es un poco menos preocupante y podría causar en cualquier lugar de 1 metro de error de posición.
Tiempo y ubicación satelital (Ephemeris)
La precisión de un reloj atómico de satélites GPS es un nanosegundo para cada marca de reloj. Eso es bastante impresionante.
Usando la trilateración de señales de tiempo en órbita, los receptores GPS en tierra pueden obtener posiciones precisas. Pero debido a la imprecisión de la sincronización del reloj atómico de los satélites, esto puede compensar una medición de posición en aproximadamente 2 metros.
La información de efemérides contiene detalles sobre la ubicación específica de los satélites. Pero si no conoce su ubicación exacta en un momento determinado, esto puede ser una fuente de error.
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Disponibilidad selectiva
Antes de mayo de 2000, el gobierno de los Estados Unidos agregó un código ofuscado variable en el tiempo al Sistema de Posicionamiento Global. A excepción de grupos privilegiados como el ejército de EE. UU. y sus aliados, esto degradó intencionalmente la precisión del GPS.
Todo este proceso de degradación de una señal GPS se denomina disponibilidad selectiva. Con la disponibilidad selectiva habilitada, las señales agregaron 50 metros de error horizontalmente y 100 metros verticalmente. A fin de cuentas, esto redujo significativamente la precisión del GPS.
En ese momento, el GPS diferencial pudo corregir. Pero después de 2000, esta fuente de error de GPS dejó de ser una gran preocupación ya que se apagó el interruptor de disponibilidad selectiva.
Cómo mejorar la precisión del GPS
A pesar de todos los tipos potenciales de errores que pueden reducir la precisión de un GPS, hay formas de mejorar la precisión.
Por ejemplo, las dos técnicas principales son:
- Corrección diferencial GPS
- Sistema de aumento basado en satélite (SBAS)
Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan estos dos métodos de corrección GPS.
GPS diferencial
Los receptores DGPS mejoran la precisión utilizando dos receptores porque los receptores terrestres pueden tomar mediciones precisas del error.
Mientras el receptor GPS estacionario detecte las mismas señales satelitales que su receptor GPS, puede enviarle datos de corrección en función de su ubicación encuestada con precisión.
Sistema de aumento basado en satélite (SBAS)
Este sistema aumentado transmite el error corregido en tiempo real junto con la señal GPS.
De hecho, esta es la idea principal de un sistema de aumento basado en satélite (SBA) y puede proporcionar una precisión del GPS subméter.
Una guía para la precisión del GPS
Los efectos HDOP/PDOP, Multipath y Atmosféricos son algunas de las fuentes comunes de error GPS.
Todos estos tipos de errores GPS podrían reducir la precisión del GPS.
Con el interruptor de disponibilidad selectiva ahora apagado, hemos obtenido mejoras significativas en la precisión del GPS.
Y con técnicas como GPS diferenciales y sistemas de aumento basados en satélite (SBA), las posiciones pueden mejorar para submeter la precisión.
¿Cuál es un buen valor de HDOP?
Los valores de HDOP son típicamente entre 1 y 2. Los valores de VDOP son mayores que el HDOP que indica que los errores de posición vertical son mayores que los errores horizontales.
¿Qué es HDOP y PDOP en GPS?
La explicación completa es la siguiente:
Por lo tanto, PDOP es la posición de DOP y puede considerarse como posicionamiento 3D o la media de DOP, y con mayor frecuencia se hace referencia en el GPS; HDOP es horizontal de DOP; VDOP es vertical de DOP. Los receptores GPS y GNSS se comunican con los satélites anteriores para triangular nuestra posición.
¿Qué es HDOP en ECDIS?
Al profundizar aún más en el estado de la señal GPS, la dilución horizontal de la precisión (HDOP) es un buen indicador de cuán precisa podría ser su posición. Para HDOP, cuanto menor sea el número, mejor será la señal. Una posición GPS ideal podría tener un HDOP de menos de 1.0.
¿Por qué VDOP es más alto que HDOP?
La determinación de la altura es menos precisa que el posicionamiento horizontal, por lo que VDOP siempre es mayor que H DOP. Según la argumento más popular, es porque la altura siempre es 'unilateral' (no simétrica), ya que solo se pueden observar los satélites sobre el horizonte.