Obserwacje GPS
Typy obserwacji
Typy pomiarów
" Kodowe=pseudoodległość ( The Code,
pseudorange)
" Pomiary fazowe (Carrier phase
measurements)
" Pomiary dopplerowskie (Doppler
measurements)
Na sygnał GPS mają wpływ 
czyli trzeba uwzględnić w równaniach obserwacyjnych
Odległość geometryczna (GEOMETRIC RANGE)
Jonosfera (IONOSPHERE - FREE ELECTRONS)
Troposfera (TROPOSPHERE NEUTRAL
ATMOSPHERE)
Wielotorowość (MULTIPATH)
Efekty relatywistyczne (RELATIVITY)
Zegary (CLOCKS)
Błędy pomiaru (MEASUREMENT NOISE)
Które z nich są ważne?
" Zwykle to czy są ważne uzależniamy od
wielkości efektu, jaki powodują
" A także od tego, czy łatwo te efekty wyznaczyć
i wyeliminować
" Czy atmosfera może spowodować błędy rzędu
np. 5000 km?
" A błąd zegara?
" Jeśli nie wiemy  to ten wykład jest dla nas ;)
Typy pomiarów GPS
" L1 Phase (L1)
" L2 Phase (L2)
" L1 pseudorange  C/A or P(Y) (C1, P1)
" L2 pseudorange - P(Y) or C2 (P2)
" Doppler (D1, D2)
" Signal to noise ratio (SNR)
Podstawowa obserwacja -
Pseudoodległość
" Odbiornik wykonuje pomiar różnicy czasu
transmisji i czasu odbioru sygnału
" Opierając się na korelacji między sygnałem
odebranym a wygenerowanym w odbiorniku
(local replica)
" Pomierzona pseudoodległość nie jest prawdziwą
odległością między satelitą i odbiornikiem
" Znajduje to odzwierciedlenie w równaniu
obserwacyjnym.
Pomiar pseudoodległości
Równania obserwacyjne
pseudoodległości
" Muszą uwzględniać (odzwierciedlać) to
wszystko co wpływa na nasz pomiar:
Równania obserwacyjne
pseudoodległości
Przykładowy wykres pseudoodległości
Pseudoodległość minus odległość
Taka różnica najmocniej
Jest zdominowana
przez błędy zegarów
Różnica P1 minus P2
Różnicowanie pseudoodległości
Na dwóch częstotliwościach
Usuwa efekty geometryczne,
zegary, troposferÄ™,
A jonosferę tylko częściowo
Pomiar fazowy  porównanie fazy sygnały
przychodzÄ…cego z generowanym w odbiorniku
Pomiary fazowe  równania
obserwacyjne
UWAGA! Rozróżniamy równania obserwacyjne
od równań obrazujących fizyczne podstawy pomiaru
Wyjaśnienie symboli równania
Nieoznaczoność   ambiguity
Aby uzyskać wysoką dokładność wyznaczenia 
nieoznaczoność MUSI być wyznaczona
Jest ona liczbą całkowitą  ze swej fizycznej
istoty
Porównanie pseudoodległości i
pomiaru fazowego
i i i
P1iA =ð rðA +ð c(dðtA -ðdðti ) +ðTA +ð IA +ð M +ð eðP1
A,P1
i i i
jð1iAlð1 =ð rðA +ð c(dðtA -ðdðti ) +ðTA -ð IA +ð M +ð eðjð1
A,jð1
" Wyraz N nie występuje w pseudoodległości, jest tylko
w pomiarze fazowym
" Wpływ jonosfery jest taki sam  ale w pseudoodl. ze
znakiem +, w pomiarze fazowym ze znakiem 
" Odległość geometryczna, zegary, wpływ troposfery 
takie same dla obu typów pomiarów
" Błąd wielotorowości  inny w obu przypadkach: znacznie
większy w przypadku pomiaru pseudoodległości
" Wielkości pozostałych błędów  znacznie większe (zwykle
ok. 100 razy) dla pseudoodległości
Pseudoodległość minus pomiar fazowy
P1-ðjð1lð1 =ð 2I +ð (MP1 -ð Mjð1) +ð (eðP1 -ðeðjð1) -ð N1lð1
Różnica pomiarów fazowych na L1 i L2
jð1lð1 -ðjð2lð2 =ð (IL1 -ð IL2) +ð (ML1 -ð ML2) +ð (N1lð1 -ð N2lð2) +ð (eðjð1 -ðeðjð 2)
Pomiar dopplerowski
" Pochodna pomiaru fazowego po czasie
Przy założeniu, że wszystkie wyrazy oprócz odległości
geometrycznej sÄ… wolnozmienne, np. na L1:
jð1(t2)×ðlð1 -ðjð1(t1)×ðlð1 rð(t2) -ð rð(t1)
=ð
Dðt Dðt
Pomiar dopplerowski, cd.
" Równanie obserwacyjne pomiaru
dopplerowskiego:
·ð
D1 =ð
jð1+ð eðD1
Pomiar wykorzystywany do wyznaczania prędkości
pozycjonowanego obiektu, głównie w nawigacji