Οι μετρήσεις GPS συνίστανται σε δύο κυρίως τύπους:
- Μετρήσεις ψευδοαποστάσεων, με χρήση του P-κώδικα ή του C/A-κώδικα. Αυτές στηρίζονται στη δυνατότητα μέτρησης του χρόνου διάδοσης του σήματος από το
δορυφόρο σε ένα δέκτη, δηλαδή της παρέλευσης του χρόνου μεταξύ της χρονικής στιγμής τΕ εκπομπής του σήματος από ένα δορυφόρο GPS και της χρονικής στιγμής
τΛ λήψης του ίδιου σήματος σε ένα δέκτη GPS. Ψευδοαπόσταση είναι η μετρούμενη
διαφορά τ = τΛ - τΕ πολλαπλασιαζόμενη με την ταχύτητα του φωτός c=299792458
km/sec.
Οι εν λόγω μετρήσεις καλούνται μετρήσεις ψευδοαπόστασης δεδομένου ότι διαφέρουν από την πραγματική απόσταση δορυφόρου-δέκτη, λόγω των ατμοσφαιρικών καθηστερήσεων του σήματος GPS και τον μη συγχρονισμό των χρονομέτρων του εκάστοτε δέκτη με τη θεμελιώδη χρονική κλίμακα GPS (δηλ. τη χρονική κλίμακα
που εκφράζεται από τα (σχεδόν τέλεια) συγχρονισμένα μεταξύ τους χρονόμετρα των δορυφόρων
GPS και τα χρονόμετρα των Σταθμών Συνεχούς Παρακολούθησης και Eλέγχου του GPS). Οι μετρήσεις ψευδοαπόστασης γίνονται συνήθως με μια αβεβαιότητα της
τάξης μερικών μέτρων στη περίπτωση χρήσης του P-κώδικα ή μερικών δεκάδων
μέτρων στη περίπτωση χρήσης του C/A-κώδικα.
- Μετρήσεις φάσης του φέροντος κύματος, οι οποίες στηρίζονται στη δυνατότητα
μέτρησης της απόστασης μεταξύ του εκάστοτε δορυφόρου GPS και ενός δέκτη, σαν
συνάρτηση των μετρουμένων κύκλων φάσης μήκους κύματος λ του
χρησιμοποιουμένου δορυφορικού σήματος, όπου λ = λ1 = 19,029 cm για τη
συχνότητα L1 και λ = λ2 = 24,421 cm για τη συχνότητα L2. Η τεχνική αυτή είναι
παρόμοια με εκείνη που χρησιμοποιείται από τα EDM. Η μέτρηση της φάσης του
φέροντος κύματος γίνεται συνήθως με μια ακρίβεια της τάξης του 1% του
αντιστοίχου μήκους κύματος λ του χρησιμοποιούμενου σήματος, δηλ. είναι της τάξης
του 0,19 cm για τη συχνότητα L1 και 0,24 cm για τη συχνότητα L2.
Είναι ευνόητο ότι οι μετρήσεις φάσης του φέροντος κύματος είναι ακριβέστερες κατά
δύο τουλάχιστον τάξεις μεγέθους από τις μετρησεις ψευδοαπόστασης και ως εκ
τούτου αποτελούν τον μόνο τύπο μετρήσεων υψηλής ακριβείας στους οποίους βασίζονται π.χ. οι διάφορες γεωδαιτικές και τοπογραφικές εφαρμογές. Σε τέτοιες εργασίες, οι δέκτες που χρησιμοποιούνται
θα πρέπει να έχουν τη δυνατότητα μετρήσεων φάσης τουλάχιστον στη
συχνότητα L1. Αυτοί οι τύποι δεκτών GPS έχουν διαφορετικά λειτουργικά
χαρακτηριστικά από δέκτες που κάνουν χρήση μόνο των μετρήσεων
ψευδοαπόστασης και μπορούν να προσδιορίσουν τις σχετικές θέσεις μεταξύ σημείων με υψηλές ακρίβειες της τάξης μερικών ppm (parts per million) ή και καλύτερες.
Η δυνατότητα μετρήσεων και στη συχνότητα L2, επιπλέον από τις μετρήσεις στη συχνότητα L1, παρέχει τη δυνατότητα διορθώσεων για τις επιδράσεις της ιονόσφαιρας στα σήματα GPS, αλλά σε πολλές εφαρμογές δεν κρίνεται και τελείως απαραίτητη, αν οι μετρήσεις GPS χρησιμοποιούνται για το σχετικό προσδιορισμό σημείων που απέχουν μεταξύ τους αποστάσεις μικρότερες από 50 km και εφ' όσον
χρησιμοποιούνται κατάλληλες τεχνικές και μοντέλα ανάλυσης των συλλεγομένων μετρήσεων.
| Δυό λόγια για το GPS |
Σφάλματα μετρήσεων |
Επιλεκτική Διαθεσιμότητα |
Tεχνικές aνάλυσης των μετρήσεων |
