Principales Fuentes de  Error

Las principales fuentes de error son las siguientes:

• Error en el cálculo de la posición del satélite.

• Inestabilidad del reloj del satélite.

• Propagación anormal de la señal (velocidad de propagación no es constante).

Error en el cálculo de la posición del satélite:

Los satélites se desvían de las órbitas calculadas por diferentes razones, entre estas se pueden citar:

• Por la variación del campo gravitatorio.
• Debido a variaciones en la presión de la radiación solar.
• Debido a la fricción del satélite con moléculas libres.

Se ha estimado que las efemérides calculan la posición de los satélites con una precisión de 20 metros. Para disminuir (e incluso evitar) esta fuente de error se han construido varios algoritmos basados en datos experimentales (empíricos), los coeficientes de estos algoritmos se transmiten al usuario a través del mensaje de navegación para que se reduzca el error debido a esta fuente de error.

Inestabilidad del Reloj del satélite

Los satélites emplean relojes atómicos muy precisos, pero con el paso del tiempo pueden presentar alguna deriva. En el mensaje de navegación uno de los parámetros que se enviaban era el estado del reloj del satélite para tener controlado su funcionamiento.

Debido a que el satélite está situado en un campo gravitatorio más débil se produce un adelanto del reloj y como consecuencia de la mayor velocidad que lleva el satélite se produce un retraso del reloj. Sobre estos dos efectos predomina el adelanto, por esto se diseñan para que en la superficie terrestre atrasen y al ponerlos en órbita funcionen bien, pero no se consigue totalmente debido a efectos relativistas. Todos los coeficientes se envían al usuario a través del mensaje de navegación y así la corrección de esta fuente de error es casi total.

Propagación anormal de la señal (velocidad de propagación no es constante).

Se ha supuesto que la velocidad de propagación de la señal es constante, pero esto no es cierto. Especialmente cuando la señal se transmite por la ionosfera y la troposfera. Por tanto las distancias medidas no son las distancias reales.
El efecto más importante se produce en la propagación por la ionosfera, este puede llegar a ser de hasta 100 metros. Para corregir este error los receptores civiles (códigos C/A y 1 sola frecuencia) usan modelos empíricos caracterizados por parámetros dependientes de la hora, latitud, estación... Todos estos parámetros se transmiten en el mensaje de navegación.
Para los receptores militares (que usan las dos frecuencias) el método para corregir este error es más eficaz.

Otras Fuentes de Error

• Los errores de los relojes de los satélites no corregidos por las estaciones de control de tierra pueden originar errores de 1 metro.
   

• Los errores en efemérides pueden producir 1 metro de error.
   

• Retardos troposféricos, 1 metro. La troposfera es la capa más baja de la atmósfera (desde la superficie hasta entre 8 y 13 Km), esta capa esta afectada por cambios de temperatura, presión y humedad asociados a cambios meteorológicos. Se requieren modelos de los retardos troposféricos que aproximen estos parámetros.
   

• Retardos por la ionosfera, 10 metros. La ionosfera es la capa de la atmósfera que va desde los 50 hasta 500 Km de altura y consiste en aire ionizado. El modelo de transmisión para esta capa, que es enviado en la trama de datos, sólo puede eliminar la mitad de los posibles 70ns dejando un residuo que puede dar errores de 10 metros. Los receptores que usan las portadoras L1 y L2 pueden corregir todo el error.
   

• Multicamino: ½ metro. El multicamino es causa por la reflexión de las señales en superficies próximas al receptor y pueden interferir o producir errores en las señales que llegan directamente desde los satélites al receptor. El error por multicamino es muy difícil de detectar y en ocasiones es imposible de evitar.
   

• Las espúreas pueden producir errores de cientos de kilómetros.
   

• Errores en el segmento de control debido a fallos humanos o de computación pueden causar errores desde un metro a cientos de kilómetros.
   

• Errores de usuario, incluyendo la selección de un Datum geodésico erróneo, pueden causar errores desde uno hasta unos cientos de metros
   

• Errores en el receptor debidos a fallos de programa o del hardware pueden producir errores esporádicos de cualquier magnitud.
   

• Ruido y desvío de relojes, pueden resultar en errores de alrededor de los 15 metros para cada satélite utilizado en cálculo de la posición.