Причины погрешностей в GPS мониторинге. Точность определения координат в GPS-навигации и причины ошибок GPS

Поиск Лекций

Об утверждении требований к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке

Во исполнение части 7 статьи 38 и части 10 статьи 41 Федерального закона от 24 июля 2007 г. № 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2007,
№ 31, ст. 4017; 2008, № 30, ст. 3597, ст. 3616; 2009, № 1, ст. 19; № 19, ст. 2283; № 29, ст. 3582; № 52, ст. 6410, ст. 6419) п р и к а з ы в а ю:

утвердить прилагаемые требования к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке.

Министр Э.С. Набиуллина

Утвержден

приказом Минэкономразвития России

от_____________ №___________

Требования к точности и методам определения координат характерных точек границ земельного участка, а также характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке

1. Характерной точкой границы земельного участка является точка изменения описания границы земельного участка и деления ее на части.

Характерной точкой контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке является точка, в которой граница контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства изменяет свое направление.

2. Положение на местности характерных точек границы земельного участка описывается их плоскими прямоугольными координатами в проекции Гаусса-Крюгера, вычисленными в системе координат, принятой для ведения государственного кадастра недвижимости.

Местоположение здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке устанавливается посредством определения плоских прямоугольных координат в проекции Гаусса-Крюгера характерных точек контура такого здания, сооружения или объекта незавершенного строительства в системе координат, принятой для ведения государственного кадастра недвижимости.

3. Координаты характерных точек границ земельных участков и характерных точек границ контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства на земельном участке определяются следующими методами:

1) геодезическим методом (метод триангуляции, полигонометрии, трилатерации, метод прямых, обратных или комбинированных засечек и иные геодезические методы);

2) методом спутниковых геодезических измерений (определений);

3) фотограмметрическим методом;

4) картометрическим методом.

4. Закрепление характерных точек границы земельного участка на местности межевыми знаками осуществляется по желанию заказчика кадастровых работ. Конструкция межевого знака определяется договором подряда. В случае закрепления характерных точек границы земельного участка межевыми знаками их координаты относятся к фиксированным (обозначенным) центрам межевых знаков.

5. Метод работ по определению координат характерных точек устанавливается кадастровым инженером в зависимости от имеющихся исходных сведений и требований к точности определения координат характерных точек, принятых в настоящем документе.

6. Геодезической основой для определения плоских прямоугольных координат характерных точек границы земельного участка являются пункты государственной геодезической сети и пункты опорных межевых сетей.

Геодезической основой для определения плоских прямоугольных координат характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства являются характерные точки границы земельного участка.

СКП местоположения характерной точки контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства определяется относительно ближайшей характерной точки границы земельного участка.

7. СКП местоположения характерной точки границы земельного участка не должна превышать нормативную точность определения координат характерных точек границ земельных участков (приложение №1).

8. СКП местоположения характерной точки контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства не должна превышать нормативную точность определения координат характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства:

для земель населенных пунктов – 1м;

для иных земель – 5 м.

Если контур здания, сооружения или объекта незавершенного строительства совпадает с границей земельного участка, то координаты характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства определяются с нормативной точностью определения координат характерных точек границ земельных участков.

Если здание, сооружение или объект незавершенного строительства располагаются на нескольких земельных участках, для которых установлена различная нормативная точность, то координаты характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства определяются с точностью, соответствующей точности определения координат характерных точек контура здания, сооружения или объекта незавершенного строительства с более высокой точностью.

9. Для определения СКП местоположения характерной точки, используются формулы, соответствующие методам определения координат характерных точек.

10. Геодезические методы.

Вычисление СКП местоположения характерных точек производится с использованием программного обеспечения, посредством которого ведется обработка полевых материалов. При этом к межевому плану прилагается ведомость (выписка) из программного обеспечения.

При обработке полевых материалов без применения программного обеспечения для определения СКП местоположения характерной точки используются формулы расчета СКП, соответствующие геодезическим методам определения координат характерных точек.

11. Метод спутниковых геодезических измерений.

Вычисление СКП местоположения характерных точек производится с использованием программного обеспечения, посредством которого выполняется обработка материалов спутниковых наблюдений. При этом к межевому плану прилагается ведомость (выписка) из программного обеспечения.

12. Картометрический и фотограмметрический методы.

При определении местоположения характерных точек, совмещенных с контурами географических объектов, изображенных на карте (плане) или аэрофотоснимке, СКП принимается равной Мt = К*М.

Где М – знаменатель масштаба карты или аэроснимка.

— для фотограмметрического метода К принимается равным графической точности (например, при определении местоположения характерных точек по фотоснимкам – 0,0001 м);

— для картометрического метода:

— для населенных пунктов К принимается равным 0,0005 м;

— для земель сельскохозяйственного и иного назначения
К принимается равным 0,0007 м.

13. При восстановлении на местности границы земельного участка на основе сведений государственного кадастра недвижимости, положение характерных точек границы земельного участка определяется с нормативной точностью, соответствующей данным, представленным в приложении № 1.

14. Если смежные земельные участки имеют различные категории, то общие характерные точки границ земельных участков определяются с точностью, соответствующей точности определения координат земельного участка с более высокой точностью.

15. По желанию заказчика договором подряда на выполнение кадастровых работ может быть предусмотрено определение местоположения характерных точек границ земельного участка и контуров зданий, сооружений или объектов незавершенного строительства с более высокой точностью, чем установлено настоящим порядком. В этом случае определение координат характерных точек границ земельного участка, контуров зданий, сооружений или объектов незавершенного производится с точностью, указанной в договоре подряда.

16. По вычисленным координатам характерных точек границы земельного участка составляется их каталог, на основе которого вычисляется площадь земельного участка.

17. Для расчета предельной погрешности определения площади земельного участка применяется формула:

∆Р — предельная погрешность определения площади земельного участка (кв.м);

M t — максимальное значение средней квадратической погрешности местоположения характерных точек границы земельного участка, рассчитанное с учетом технологии и точности выполнения работ (м);

Р — площадь земельного участка (кв.м);

k — коэффициент вытянутости земельного участка, т.е. отношение наибольшей длины участка к его наименьшей ширине.

Приложение № 1

Нормативная точность определения координат характерных точек границ земельных участков

№№ п.п.	Категория земель, площадь земельных участков	Средняя квадратическая ошибка, (м)
1.	Земли сельскохозяйственного назначения
	площадь земельных участков до 1 га	0,2
	площадь земельных участков до 100 га
	площадь земельных участков более 100 га	2,5
2.	Земли населенных пунктов	0,2
3.	Земли промышленности, энергетики, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, земли обеспечения космической деятельности, земли обороны, безопасности и земли иного специального назначения	0,5
4.	Земли особо охраняемых природных территорий и объектов, земли лесного фонда, земли водного фонда и земли запаса	5,0

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Тестирование точности GPS-приемников у мобильных телефонов

В ходе работ по одному проекту нам понадобилось выяснить реальную (а не декларируемую) точность геопозиционирования у различных смартфонов.

Для этого был использован стационарный приемник фирмы Topcon, показания которого были взяты за эталон. В том же месте размещались тестируемые аппараты. После холодного старта дополнительно выдерживалось 2 минуты для более точного определения координат.

В тестировании принимали участие следующие аппараты:

• Fly IQ447 (80$);
• Nokia Lumia 625 (100$);
• Samsung Galaxy Tab 2;
• Промышленный смартфон Motorola TC-55 – (1500$);
• Промышленный смартфон Coppernic C-One (1500$);

Выглядело это следующим образом:

В итоге результаты (расхождение координат смартфонов с координатами стационарного приемника) оказались следующими:

• Fly IQ447 (GPS) – 1-3 метра;
• Coppernic C-One (GPS + ГЛОНАСС) – 2 метра;
• Motorola TC-55 (GPS + ГЛОНАСС) – 6 метров;
• Samsung Galaxy Tab 2 (GPS) – 8 метров;
• Nokia Lumia 625 (GPS) – 30 метров.

Немного разочаровала Motorola – за ее цену результаты ожидались более высокими.

Но больше всего удивил телефон Fly. За свою цену в 3000 рублей он оказался наиболее точным; при том, что у него отсутствует приемник Глонасс. Мы несколько раз перепроверяли результаты, но они неизменно оказывались на высоте.

К слову, данный телефон – единственный, кто всегда и везде в самолете с холодного старта находит спутники и вычисляет координаты. Несмотря на кажущиеся хорошие условия приема, большинство других телефонов далеко не всегда в полете находят сигнал с достаточного числа спутников – порой можно ждать по 20 минут, но так и не добиться определения координат.

Кстати, мы изначально не хотели брать за эталон координаты точки на карте (например, Яндекса). Нам известно о возможном расхождении карт с реальными координатами. В нашей точке у Яндекса величина этого расхождения составила около 5 метров.

Точность GPS измерений различается от 1 сантиметра до более чем 15 метров, в зависимости от используемой аппаратуры, методики обработки данных и других факторов. Кроме того, на точность получаемых данных влияет ваш опыт и знание основ работы c GPS системами.

Помните, что точность определения плановых координат при использовании GPS обычно в 2-5 выше, чем высоты, независимо от местоположения на поверхности Земли. Если Вы используете оборудование и программное обеспечение (ПО), дающее точность плановых координат около 1 см, то точность по высоте составит 2-5 см. Это может стать решающим фактором, когда Вы используете оборудование с точностью плановых координат порядка 2-5 метров. В этом случае, точность определения высоты может быть хуже десятков метров.

В этом разделе Вы найдёте информацию о том, как добиться от вашего GPS оборудования максимально возможной точности.

Оборудование

Выбор оборудования напрямую зависит от точности, которую вам необходимо получить.

C/A кодовые приёмники

Информация о состоянии всех спутников включается в альманах, передаваемый на каждый спутник. Данные альманаха обновляются ежедневно и передаются с каждого спутника приблизительно каждые 12.5 минут.

Если ваш GPS приёмник получил альманах, в котором содержится информация о том, что какой либо спутник “нездоров”, то приёмник не будет отслеживать и принимать данные от неработоспособного спутника до тех пор, пока альманах не будет обновлён. Даже если спутник вернётся в рабочее состояние, то приёмник начнёт использовать его данные, лишь после появления соответствующей информации в новом альманахе. GPS приёмник автоматически отслеживает эти изменения и выполняет обновления по мере необходимости.

Хотя ваш GPS приёмник обычно не использует сигнал от “нездорового” спутника, Вы при планировании GPS измерений можете не принимать это во внимание для целей предсказаний. В этом случае Вы можете использовать информацию от “нездорового” спутника или игнорировать “здоровый” спутник. Если Вы игнорировали указание на то, что спутник “нездоров”, тогда ПО планирования расположения спутников будет предполагать, что спутник “здоров”. Если же Вы игнорировали указание на то, что спутник “нездоров” в ПО базовой станции, то сообщение будет игнорироваться и спутниковые данные будут записываться в базовый файл.

Доступность спутников в GPS “созвездии”

GPS приёмник по умолчанию получает информацию от всех спутников. Это значит, что они используются во всех расчётах (при условии, что они “здоровые”). Некоторые GPS приёмники Trimble позволяют вам отключать “здоровые” спутники. После этого приёмник не будет принимать сигнал от этих спутников.

Внимание! Вам вряд ли понадобиться когда-либо отключать “здоровые” спутники. Это может пригодиться, например, для научных задач, чтобы “заставить” приёмник работать при определённой конфигурации созвездия GPS спутников.

Значение точности измерения расстояния от спутника до пользователя (URA или User Range Accuracy)

Значение точности измерения расстояния от спутника до пользователя (URA) включено в спутниковый сигнал. Это значение характеризует точность измерений от определённого спутника. URA для каждого космического аппарата обычно отображается на экране приёмника (серия 4000) или контроллера (TSC1). Если значение URA больше 30, то скорее всего на спутнике был активирован режим Избирательного Доступа (S/A).

Расположение антенны

Спутниковый GPS сигнал может быть принят из любого направления. Для получения наилучшего результата, антенну необходимо установить в районе с максимально открытым участком неба (вплоть до горизонта). Небольшое количество воды или снега не воздействует на качество приёма сигнала. Металлические поверхности, здания, плотные кроны деревьев и т. п. блокируют сигнал. Мощные передатчики (особенно в микроволновом диапазоне) могут искажать GPS сигнал. Во время работы Вы должны стараться избегать участков через которые проходит сфокусированное микроволновое излучение или мест расположенных вблизи мощных радаров излучающих на радиочастотах близким к кратным значениям частоты L1 сигнала (1575 МГц).

Антенну базовой станции необходимо размещать в местах с наиболее открытым горизонтом. Если, например, базовая станция расположена в сильно застроенной территории, то передвижной приёмник может захватить спутник невидимый с базовой станции. В таком случае, данный спутник не может использоваться при выполнении дифференциальной коррекции, т. к. требуются одновременные наблюдения с 2-х GPS приёмников. Гораздо труднее создать идеальные условия наблюдений для передвижного приёмника. Старайтесь обеспечить максимально открытый небосклон при проведении съёмки. Не становитесь вблизи высоких строений. При работе в лесу постарайтесь вынести антенну на метр или два над кронами деревьев.

Карманная геолокация - дело довольно распространенное и в последнее время привычное. Сейчас на всех моделях современных телефонов есть GPS-система. Но часто по поводу нее у пользователей возникают вопросы. Например, они интересуются, как улучшить GPS-прием на "Андроиде" или IOS, чтобы получать более точную информацию о местонахождении или удобнее играть в игры, которые требуют детальной геолокации. Разберем эту проблему и выясним, что можно сделать.

GPS - это система, которая позволяет смартфону использовать навигационные приложения и определять ваше местонахождение, чтобы построить наилучший вариант маршрута до точки назначения. Основывается на получении данных от спутников, находящихся в космическом пространстве.

Зачем он мне?

GPS-навигация используется навигационными приложениями. Вместе они помогают добраться до нужного места без детального изучения бумажных карт местности и опроса окружающих на тему "Куда ехать дальше и где повернуть?"

Самые известные бесплатные "Яндекс.Карты" или "Яндекс.Навигатор", GoogleMaps и MapsMe. Еще в интернете можно найти пиратскую версию "Навитела". Но программа может быть старого года выпуска. В этом случае она способна завести вас на несуществующие дороги и под "кирпич". Кроме того, программа может быть заражена вирусом. Тогда есть вероятность, что она "сломает" систему вашего смартфона, и вам придется менять не только навигатор, но и телефон или как минимум его прошивку.

Сейчас самые распространенные и современные модели телефонов - это IPhone на базе IOS и поддерживающие иную систему телефоны ("Андроид"). GPS в них используется в более усовершенствованном виде - A-GPS. Это функция, увеличивающая скорость работы приложения при холодном и горячем старте, за счет других каналов связи (WI-FI, сотовая), а также повышающая точность позиционирования.

Ситуация, когда телефон не может подключиться к новым спутникам при включении приложения. В этом случае он работает автономно по данным, переданным при предыдущем включении теми спутниками, к которым он подключался. Горячий старт - когда спутники сразу же включаются в работу. Они появляются на экране приложения или в специальной вкладке отслеживания их работы и приема данных.

Первый вариант улучшения сигнала

Способов, как улучшить GPS-прием на "Андроиде" или IOS, огромное количество. Разберем 3 самых известных. Первым и самым простым способом, как усилить сигнал GPS, является включение соответствующего режима в настройках телефона. Для этого проделываем следующие шаги:

• Включаем GPS (геолокацию) и заходим в настройки телефона.
• Находим раздел "Геоданные".
• Выбираем верхнюю кнопку "Режим".
• Открывается окно с названием "Метод обнаружения".
• Выбираем пункт "Высокая точность".

Производительность телефона благодаря включению точности повысится. Одновременно время его работы без подзарядки может уменьшиться в несколько раз. Все дело в том, что включенный навигатор будет просто "съедать" батарею.

Второй способ, как улучшить GPS-прием на "Андроиде"

Второй вариант является более сложным. Зато он помогает так же часто, как и первый. Необходимо скачать приложение для очистки данных GPS. После обновления информации о спутниках система навигации начнет работать лучше, чем прежде. Но этот вариант может не подойти для некоторых телефонов по причине несовместимости приложения и модели, нехватки места и т. п.

Самый сложный, но надежный метод

Существует и третий, самый сложный вариант решения проблемы, как улучшить GPS-прием на "Андроиде". Он больше подходит для компьютерных гениев. Его суть заключается в переделке системного файла, контролирующего работу GPS-системы телефона. Разберемся по порядку:

1. Необходимо извлечь файл GPS.CONF, находящийся в папке system/etc/gps/conf, через специальные программы, которые дают доступ к системным файлам. Затем перемещаем его во внутреннюю память телефона или на SD-карту, чтобы его можно было открыть на компьютере в дальнейшем.
2. Изменение настроек GPS.CONF проводится через программу Notepad++ на обычном ПК. А подключение телефона к компьютеру осуществляется через стандартный USB-провод.
3. Далее нужно изменить настройки NTP-сервера, с помощью которого происходит синхронизация времени. Обычно в них указано что-то вроде этого - north-america.pool.ntp.org. Запись необходимо переписать - ru.pool.ntp.org или europe.pool.ntp.org.В итоге должно получится вот так: NTP_SERVER=ru.pool.ntp.org.
4. Также не лишним будет вписать дополнительные сервера, не внося в них никаких изменений: XTRA_SERVER_1=http://xtra1.gpsonextra.net/xtra.bin, XTRA_SERVER_2=http://xtra2.gpsonextra.net/xtra.bin, XTRA_SERVER_3=http://xtra3.gpsonextra.net/xtra.bin.
5. Далее необходимо решить, будет ли GPS-приемник использовать WI-FI для усиления сигнала. При вписывании параметра ENABLE_WIPER= надо поставить цифру, которая будет разрешать (1) или запрещать (0) использование беспроводного подключения. Например, ENABLE_WIPER=1.
6. Следующий параметр - скорость подключения и точность данных. Там ваш выбор следующий: INTERMEDIATE_POS=0 <—— (точно, но медленно) или INTERMEDIATE_POS=1 <—— (не точно, но быстро).
7. В типе использования передачи данных знающие люди советуют ставить User Plane, который отвечает за широкую передачу абонентских данных. Тогда в строке программы пишется DEFAULT_USER_PLANE=TRUE.
8. Точность GPS-данных отслеживается через параметр INTERMEDIATE_POS=, в строке которого можно задать как учитывание всех без исключения данных, так и удаление погрешностей. Если поставить после знака "=" 0 (ноль), то геолокация будет учитывать все, что найдет, а если 100, 300, 1000, 5000 - она удалит погрешности. Программисты рекомендуют ставить 0. Но если вы хотите попробовать, то можно использовать удаление погрешностей.
9. Применение функции A-GPS, как уже говорилось выше, поддерживается или автоматически включается на всех современных устройствах. Но если вы все же хотите, чтоб функция точно работала, то в строке задействования A-GPS нужно поставить DEFAULT_AGPS_ENABLE=TRUE.
10. Итоговый вариант файла нужно сохранить и скинуть на телефон, после чего перезагрузить его.

Важный момент: если вы не хотите проделывать это все сами по различным причинам, например из-за лени, страха сломать что-то в системе и т. п., то можно найти файл GPS.CONF с нужными вам параметрами и просто скопировать его на свой смартфон. Остается только перезагрузить телефон и пользоваться улучшенным GPS.

Почему еще не работает GPS на "Андроиде"?

У проблемы имеются и другие причины. Бывает такое, что не работает GPS на "Андроиде" совсем (не включается, не ищет спутники и т. д.). С этой проблемой может помочь разобраться снос системы до заводских настроек. Это делается через настройки телефона. Кроме того, гаджет можно перепрошить или отдать его работникам сервисного центра, которые "покопаются" в электронике и исправят недочет.

Вам не нравится что GPS на Вашем Android слишком долго "ищет и звхватывает спутники" ? Точность определения местоположения хуже 10ти метров? Вы думали что "это GPS на самом деле так работает" ? Ничего подобного. Ваш GPS может обеспечить точность +-5 метров, ато и точнее. И я расскажу Вам как этого добиться. И больше никаких "патчей" или сторонних и "геморных" в использовании "GPS утилит ускоряющих поиск спутников и повышающих точность". Все что необходимо есть в Вашем аппарате. Просто "калибровки" туда производитель вписывает "среднефонарные" - естественно не будет же он каждый телефон калибровать индивидуально. Да и производитель где? В Китае, а калибровать нужно там, где Вы его реально используете.Ниже приведенная инструкция, собрана мною из разных источников по частям и проверена, кроме части "обеспечения максимальной точности", которую проверю позже и сделаю дополнение, но даже без нее, время "холодного старта" GPS, после перезагрузки телефона удалось довести до менее чем 20ти секунд, вместо 1-2х минут до калибровки. При этом захват первых спутников идет менее чем через 3-4 секунды, а "захват GPS" (локализация по спутникам, когда перестает мигать "поиск GPS" и тело переходит на работу по спутникам) - менее 10ти секунд (иногда до 40ка но реже - в зависимости от точности часов Вашего смарта и видимости спутников).
Впечатления от работы обеих методов, чтобы решить какой из них Вам больше по душе, можно прочесть здесь: . Я лично рекомендую "метод калибровки родного GPS" (описанный ниже) - он дает те же результаты, и как по мне много предпочтительнее и удобнее в использовании.
Следует отметить, что с помощью программы, описанной здесь: , скорость активации из "холодного" состояния, всеже чуть шустрее. но более гемеройно, и из за ее "глубокого проникновения в систему GPS Android", она может "сбить" калибровки его "родной системы", о которых ниже. Плюс все что нужно проделать с ее помощью, перед каждым включением GPS делает запуск с ее использованием реально медленее, чем в варианте, изложенном в этой заметке.

Добавлено 30/08/2013 . перед началом калибровки, просмотрите вот эту заметку и проделайте процедуры, которые в ней описаны: . Особенно актуально, если у вас серьезные проблемы с GPS, типа "очень плохо держит спутники" и "лок" "падает" при малейшем ослаблении сигнала, плюс после этого, GPS будет "держать" больше спутников одновременно, что улучшит как стабильность так и точность. Без этих процедур мне не удавалось "привести в норму" GPS под JB 4.1.1 Cink King. После чего проделайте калибровку по методике. изложенной ниже в этой заметке.

*наклонным шрифтом выделены пункты, необходимые для достижения вообще теоретически возможной точности. Пункты наклонным шрифтом могут быть пропущены , это чуть снизит точность (реально раза в 2), на скорости "холодного старта" не скажется.
**Перед процедурой выясните код инженерного меню Вашего аппарата - он Вам понадобится.

1. Точность работы GPS , и особенно скорость "захвата после холодного старта", сильнейшим образом зависят от точности установки времени на Вашем аппарате. Обычно у всех стоит в настройках "Даты и Времени", "синхронизировать время по сети". У меня тоже стояло. Но как выяснилось, при этом аппарат использует для установки времени сотовый сигнал оператора, который в некоторых случаях может давать точность установки времени хуже +-несколько минут, а в моем случае (Киев, опаратор Life) давал отличие от реального времени целых 3 секунды. В общем кал, а не "сигналы точного времени". Есть еще возможность "определять время по GPS", но если Вы не в деревне живете, то это будет жрать много батареи, а толку будет чуть - ни в квартире ни в метро ни в маршрутке, ни в офисе... Ну Вы поняли.
   Поэтому озаботимся сначала утсановкой наиболее точного возможного времени. Для этого я поставил бесплатную программу ClockSync, вот отсюда: https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.org.amip.ClockSync&hl=ru , можно еще взять отсюда: http://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=171610 . Также можете воспользоваться методикой, которую я описал здесь: - она не требует установки дополнительных программ, но требует ручного редактирования нескольких системных конфигурационных файлов.
   Далее, определяемся с опорным сервером точного времени, который будем использовать. Немаловажно, чтобы он был как можно ближе к Вам, и чтобы время пинга до него было минимальным. Для начала, адреса "пулов" - для Украины это ua.pool.ntp.org, для России ru.pool.ntp.org. Если Вы в другой стране, ищите вот здесь: http://www.pool.ntp.org/ru/ .
   Теперь запускаем терминал, и в нем комманду "ping ua.pool.ntp.org", и смотрим на время отклика. Делаем это раз 10 - каждый раз она будет обращаться к случайному серверу "пула", и обычно к другому. Даже для Украины время "отклика" для разных серверов колеблется от 5ти до 60мс (по наземке), что уж говорить о России с ее размерами. Соответственно выписываем IP адрес сервера, время отклика от которого минимально. Его и будем использовать.
   Запускаем установленную программу ClockSync, Меню > настройки. Первый пункт "NTP сервер". Вписываем туда выбранный IP адрес. Далее, выставляем галочку "автоматическая синхронизация", потом выбираем "Интервал". Чем интервал" меньше - тем чаще будет проходить синхронизация, а это "немножко траффика и множко батареи", с другой стороны, мой аппарат за 3 часа "уходит" аж на 160-180 миллисекунд... Я остановился на 3х часах покачто. Далее галочка "точный интервал" - можете не ставить - чуть сохранит батарею, я лично поставил. "Режим высокой точности" - ставьте, тем более что синхронизация иногда будет идти через сотовую передачу данных с очень нестабильной скоростью (можете не ставить - точность упадет, зато существенно снизится расход батареи при синхронизации). Ставим также "определять часовой пояс",
   Выходим из меню настроек, жмем "меню", и выбираем "синхронизировать" - насколко Ваш аппарат идет "мимо времени" видно на экране. Да, в меню настроек через сутки сможете посмотреть насколько часы Вашего аппарата "спешат/опаздывают" в сутки (мой Fly IQ 450 на 9,21 сек в день).
   PS автоматическая синхронизация времени возможна только на "рутованном" аппарате. Если у Вас не рутованный, там есть в программе "ручной режим", но точность уже будет совсем не та.
   Примечание - добавлено позже. Также есть второй способ точной синхронизации времени, без установки дополнтилеьной программы, я его описал здесь: . После сравнения результатов, я выбрал именно этот способ, но он требует некоторого редактирования конфигурационных файлов.
   Также желательно, если у Вас рутованный аппарат, отредактировать файл /system/etc/gps.conf. А именно, в первой строке, после "NTP_SERVER=", заменить указанный там "дефолтовый", на более подходящий для Вашей страны - например для Украины на ua.pool.ntp.org, или даже на ранее определенный IP адрес, но это будет менее универсально и иногда чревато сбоями, если конкретный сервер не будет работать, поэтому ua.pool.ntp.org универсальнее, зато IP адрес в этом поле может еще больше ускорить начальный холодный старт. Редактирование можно делать с помощью "Root Explorer".
   Со временем разобрались. Далее.
2. Идем в настройки телефона. Местоположение. Отмечаем пункты: "По координатам сети", "Спутники GPS", "Вспомогательные данные", "AGPS", остальное "по вкусу". теперь заходим в пункт "Параметры EPO". Выключаем "EPO" на время калибровки. Здесь все.
3. Запускаем Google Earth , в настройках переключаем его, чтобы показывал координаты в формате градусов и долей. Ищем поблизости место, где будем проводить калибровку. Это должно быть достаточно открытое место, например площадь. Выбираем точку где будем стоять при калибровке (выберите приметы, чтобы стать точно в нее потом), наводим на нее курсор, и записываем показанные координаты до последнего знака. Подготовка окончена - идем "в поле" :) с телефоном.
4. Если использовали п3 - становимся ТОЧНО в точку, которую ранее выбрали . Запускаем "root explorer", заходим в папку /data/misc, удаляем файл mtkgps.dat. Загружаем самые свежие данные AGPS - например через программу Статус GPS (меню>инструменты>Данные AGPS>Загрузить). Проверяем время, например программой ClockSync (несколько раз проверяем, смотрим типичное отклонение, и потом жмем синхронизировать - как пользоваться программой и где взять - см ранее в статье о калибровке времени). Заходим в инженерное меню, LocationBasedServices, выбираем в меню "GPS", и нажимаем кнопку "GPS" (надпись на ней сменится с OFF на ON). Переходим во "View". Ждем пока появится "фикс" (перестанет мигать индикатор GPS), и потом еще не менее 2х минут. После чего жмем RefPosition, и в появившихся окошках вписываем координаты, ранее выписаные с Google Earth" для точки где Вы проводите калибровку (там будут нули). Жмем "ОК". Снова переходим к экрану View, и ждем после "фикса" не менее 2х минут, лучше минут 5. Выходим назад в инженерное меню. Если п3 не выполняли - просто выбираем любое достаточно открытое место. Вынимание - даже не пытайтесь проделывать калибровку на балконе или "из окна" - сделаете только хуже.
5. ****Можете перед калибровкой еще проверить правильность выбора SIM карты для AGPS - если Ваш сотовый оператор "глюкало", а карты две и два оператора, то можно выбрать менее глючного, это в случае если был выбран "глюкавый", может существенно ускорить работу GPS, ато и "оживить" "неработающий напрочь GPS" процедура описана в самом конце заметки.
6. Заходим в "Инженерное меню" (для моего FLY IQ 450 и многих китайцев-клонов это код *#*#3646633#*#*, который набираем там где обычно набираете номер телефона при звонке, у Вас может быть другой). Находим "YGPS location", и запускаем. Телефон держите вертикально.
7. Переходим на вкладку Information . Жмем кнопку "Full".
8. Переходим на вкладку "Satellites" , ждем когда появится минимум 5 спутников (лучше больше - у меня их было 11 при настройке), и после того как они "появятся и позеленеют", ждем еще минимум 2 минуты, удерживая аппарат неподвижно (можно дольше - хуже не будет - только лучше). Это первичная калибровка. У меня она заняла минуты 3, но у некоторых аппаратов по отзывам может занять и до получаса.
9. Идем в пункт Information" , жмем "Cold". Далее как в п 8. Пункт 9 повторяем 3 раза. Можно больше.
10. Снова в Information. Жмем "Warm". далее как в п.8. Повторять уже не обязательно.
11. Снова в Information" . Жмем "Hot". Далее как в п 8.
12. Если Вы выполняли пункт 3 , выходите в инженерное меню, выбираете пункт "LocationBasedService", переходим на вкладку "View" (на забудьте активировать GPS как описано в п 4), и ждем пока определится максимум спутников. Минимум 7, лучше больше (чем больше, тем точнее калибровка), и после того как определится максимум, ждем еще 2 минуты. После чего идем во вкладку GPS, и жмем "RefPosition". У Вас появятся две цифры, от той, что Вы ранее записали используя Google Earth, они будут отличаться скорее всего тысячными. Исправляете обе на те, что Вы записали ранее в п3. Жмем "ОК". Теперь переходим во вкладку GPS и ждем минут 5 держа телефон неподвижно. Вот в этом месте - чем дольше - тем лучше. Программа GPS, получив реальные координаты, сравнивает их с теми что "получаются у нее" и вносит коррекции. их уточняя. Ниже в окошке увидите счетчик "процесса" и данные, которые врем от времени меняются.
13. Выходим из инженерного меню, перезагружаем телефон.
14. Все. Радуемся шустрому и точному GPS.

После полностью выполненной инструкции, реальная точность определения позиции (вычисленная по google earth а не та, которую показывает сам GPS), составила ~2.3-2.5 метра (GPS показывал точность в 5-6 метров в статусе), при "видимых" 9ти спутниках, и 8 метров (GPS показывал точность 10.5 метров в статусе) при видимых 7ми спутниках -спутники движутся и раз на раз не приходится в смысле день на день.

PS Если Вы собираетесь использовать также программу, описанную здесь: , то учтите что калибровать нужно после ее установки. И в случае ее деинсталяции - калибровать повторно - скидывает при деинсталяции калибровочные данные, и GPS снова начинает "искать спутники по нескольку минут". Загрузка ее данных "ускорения" ВРОДЕ БЫ не влияет на калибровку, но и смысла не имеет - разница по скорости "в пределах статистической погрешности". Но кажется, реальная точность чуть лучше, со свежезагруженными ее данными (процентов на 20, но тоже в пределах статпогрешности по сути). Также имейте в виду, что загруженные данные вышеуказанной программы быстро устаревают, и спустя день-два уже наоборот будут тормозить GPS и снижать точность (по сравнению с просто нормально откалиброванным родным по вышеописанной в этой статье методике). Плюс я ее снес нафик:) Бо во первых не нужна, а во вторых с ней можно получить "GPS который ничего не определяет", если забыли загрузить новые данные. Даже если Вы нажали кнопку "сбросить загруженные данные" и саму программу не запускаете. По кр мере у меня раз так случилось - проверять грабли еще раз не стал.

PPS В нете бродят слухи, что "включение данных EPO" (специфические данные GPS для чипов MTK), дающих некоторое ускорение "холодного старта", уменьшают количество "захватываемых спутников". Это наврядли. Количество захватываемых спутников определяется их "количеством над головой в данный момент" и высотой над горизонтом (в городе, те что над самым горизонтом обычно не видны). Но всеже при калибровке ее лучше выключить. И использовать только если Вы едете в место, где инет возможно будет не доступен. Тогда она Вам даст реальное ускорение запуска (в ней загружаются данные за месяц вперед). В обычной ситуации лучше пользоваться только AGPS - ее данные свежее, и соответственно точнее, поэтому скорость "старта" с ней типично выше.

PPPS Ниже "референсная информация" для тех, кому достался аппарат, с полностью нерабочим GPS. Стоит ее проверить - причина может быть в том, что у Вас вписано в настройки что то отличное от нижеприведенного:

В инженерном меню, в пункте LocationbasedService, во вкладке AGP S:

Должно быть включено Enable A-GPS, MSB, User Profile, SLP Template - GOOGLE, supl.google.com, 7275, TLS Enable, RRLP, IMSI, K-Value.
Horizontal Accuracy - 22, Vertical Accuracy - 0, Location Age - 0, Delay - 0. Выбрано Location Estimate.
*********Выбор SIM карты для AGPS
Идем на вкладку NET - выбираем - нажимаем смотрим карту(вкладка Map), там должен появится адрес по которому вы находитесь, или близкий к нему. Тоже делаем с . Сравниваем, что точнее к вашему реальному положению, и на вкладке AGPS выбираем предпочитаемую симку.
На вкладке AGPS нажимаем
Да, если что то из перечисленного в этом PS отличалось от настроек Вашего аппарата, или если Вы сменили симку, к которой у Вас привязан AGPS - калибровку нужно провести по новой.

PS О влиянии точности хода часов на время "холодного старта GPS".

Из "неудобного места" - балкон, сверху все перекрыто бетоном, двор-колодец - дома с 4х сторон, небу "кусочек сверху", едва видно 4 спутника (едва потом что видно 3, а 4й то появляется то пропадает). телефон откалиброван по методике, изложенной выше (до калибровки в этих условиях захвата вообще не было). Часы "отстают" на ~160мс (со времени калибровки часов программой ClockSync прошло 2 часа). Время "холодного старта" ~250-300 сек. После принудительной калибровки времени программой ClockSync - время "холодного старта" ~100сек. Впрочем это условия. в которых GPS обычно вообще не работоспособен, но хорошо иллюстрируют влияние точности хода часов на время "холодного старта".

PPS Для форсирования загрузки данных AGPS, например если Вы находитесь далеко от места, где они были загружены - типа уехали километров на 200 на рыбалку/отдых итд, и загруженные дома данные AGPS стали неактуальны, что может отрицательно сказаться на времени "холодного старта".

Можно использовать программу "Статус GPS" вот отсюда: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.eclipsim.gpsstatus2&hl=ru . Запускаете эту программу. Слева внизу под "координатным кругом", - возраст данных AGPS в часах. Нажимаете Меню > Инструменты > Данные A-GPS. Потом "загрузить".

Специальная погрешность

Главная причина погрешностей данных в системе GPS больше не является проблемой. Второго мая, 2000 года в 5:05 утра (MEZ) так называемая специальная погрешность (SA) была отключена. Специальная погрешность - это искусственная фальсификация времени в сигнале L1, переданном спутником. Для гражданских GPS приемников эта погрешность вела к менее точному определению координат. (ошибка в приблизительно 50 м. в течение нескольких минут).

В дополнение, полученные данные передавались с меньшей точностью, что означает, что передаваемое положение спутника не соответствует действительности. Таким образом, за несколько часов возникает неточность данных о местоположении в 50-150 м. В те времена, когда специальная погрешность была активна, гражданские GPS приборы имели неточность в приблизительно 10 метров, а в наши дни - 20 или обычно даже меньше. После отключения выборочной погрешности, главным образом, улучшились точность данных о высоте.

Причиной для специальной погрешности была безопасность. Например, террористы не должны обладать возможностью обнаружения важных строительных объектов используя оружие на дистанционном управлении. Во время первой войны в заливе в 1990 специальная погрешность была отключена частично, т.к. американским войскам не хватало военных GPS приемников. Были приобретены 10 000 гражданских GPS приборов (Magellan и Trimble), которые позволили свободно и достаточно точно ориентироваться на пустынной местности. Специальная погрешность была деактивирована из-за широкого распространения GPS системы по всему миру. Следующие два графика показывают, как изменилась точность определения координат после выключения специальной погрешности. Длина границы диаграмм равняется 200 метрам, данные получены 1 мая 2000 года и 3 мая двухтысячного года в период 24 часа каждая. В то время как координаты при специальной погрешности находятся в радиусе 45 метров, то без нее 95 процентов всех точек находятся в радиусе 6.3 метра.

"Геометрия спутников"

Другой фактор, который влияет на точность определения координат - это "геометрия спутников". Геометрия спутников описывает положения спутников друг к другу с точки зрения приемника.

Если приемник видит 4 спутника и все они расположены, к примеру, на северо-западе, то это приведет к "плохой" геометрии. В худшем случае, обнаружение местоположения будет вовсе невозможно тогда, когда все определяемые расстояния будут указывать в одно направление. Даже, если местоположение распознано, погрешность может достигать 100 - 150 м. Если же эти 4 спутника будут хорошо распределены по небесному своду, то точность определяемого местоположения будет гораздо выше. Давайте предположим, что спутники расположены на севере, востоке, юге и западе, формируя углы в 90 градусов относительно друг друга. В данном случае расстояния могут быть измеряются в четырех разных направлениях, что и характеризует "хорошую" геометрию спутников.

Если два спутника находятся в наилучшем положении относительно приемника, то угол между приемником и спутниками равен 90 градусов. Время прохождения сигнала не может быть определенно абсолютно точно, о чем говорилось ранее. Поэтому возможные положения отмечены черными кругами. Точка пересечения (А) двух кругов достаточна мала и обозначена синим квадратным полем, что означает, что определяемые координаты будут достаточно точными.

Если спутники расположены почти в одну линию относительно приемника, то, как видно, на перекрестии мы получим более обширную площадь, а значит и меньшую точность.

Геометрия спутников также во многом зависит от высоких машин или от того, используете ли вы прибор в машине. Если какой-то из сигналов заблокирован, оставшиеся спутники попробуют определить координаты, если это вообще будет возможно. Такое часто может наблюдаться в зданиях, когда вы близко расположены к окнам. Если определение местоположением будет возможным, то в большинстве случаев оно будет не точным. Чем большая часть небосвода загорожена каким-либо предметом, тем становится сложнее определить координаты.

Большинство GPS приемников не только показывают количество "пойманных" спутников, но так же и их положение в небе. Это позволяет пользователю судить, закрывается ли какой-то определенный спутник каким-либо предметом и возникнет ли неточность данных при перемещении всего на пару метров.

Производители большинства приборов дают свою формулировку о точности измеряемых величин, которая в основном зависит от разных факторов. (о которых производитель неохотно говорит).

Для определения качества геометрии спутников в основном используются значения DOP ("разбавление" точности). В зависимости от того, какие факторы используются для вычисления значений DOP, возможны различные варианты:

• GDOP (Geometrical Dilution Of Precision); Полная точность; 3D-координаты и время
• PDOP (Positional Dilution Of Precision) ; Точность положения; 3D-координаты
• HDOP (Horizontal Dilution Of Precision); Горизонтальная точность; 2D-координаты
• VDOP (Vertical Dilution Of Precision); Вертикальная точность; высота
• TDOP (Time Dilution Of Precision); временная точность; время

HDOP-значения ниже 4 хороши, выше 8 - плохие. HDOP значения становятся хуже, если "пойманные" спутники находятся высоко в небе над приемником. С другой стороны, значения VDOP становятся тем хуже, чем ближе спутники к горизонту, а значения PDOP хороши, когда спутники находятся прямо над головой и еще три распределены по горизонту. Для точного определения местоположения, значение GDOP не должно быть меньше 5. Значения PDOP, HDOP и VDOP являются частью NMEA данных GPGSA.

Геометрия спутников не является причиной погрешности в определении положения, которое может быть измерено в метрах. На самом деле значения DOP усиливает другие неточности. Высокие значения DOP увеличивает другие ошибки больше, чем низкое значения DOP.

Ошибка, которая возникает при определении местоположения из-за геометрии спутников, также зависит от широты, на которой находится приемник. Это показано ниже на диаграммах. Диаграмма слева показывает неточность по высоте (вначале кривая изображена со специальной погрешностью), которая была записана в Вухане (Китай). Вухан расположен на 30.5° северной широты и является наилучшим местом, где совокупность спутников всегда идеальна. Диаграмма справа показывает такой же записанный интервал, сделанный на станции Касей в Антарктике (66.3° южной широты). Из-за не такой идеальной совокупности спутников в этой широте время от времени возникали более грубые ошибки. В дополнение ошибка происходит из-за влияния атмосферы - чем ближе к полюсам, тем больше погрешность.

Орбиты спутников

Хотя спутники и находятся на достаточно четко определенных орбитах, небольшое отклонения от орбит все же возможно из-за гравитации. Солнце и Луна имеют слабое влияние на орбиты. Данные об орбите постоянно корректируются и поправляются и регулярно посылаются приемнику в эмпирическую память. Поэтому влияние на точность определения местоположения достаточно маленькое и если возникает погрешность, то не более 2 метров.

Влияния отражения сигналов

Эффект происходит из-за отражения сигналов спутника от других объектов. Для GPS сигналов этот эффект главным образом происходит в близости больших зданий или других объектов. Отраженному сигналу требуется больше времени, чем прямому сигналу. Ошибка составит всего несколько метров.

Атмосферные эффекты

Другой источник неточности это уменьшение скорости распространения сигнала в тропосфере и ионосфере. Скорость распространения сигналов в открытом космосе равна скорости света, а в ионосфере и тропосфере она меньше. В атмосфере на высоте в 80 - 400 км энергией солнца создается большое количество положительно заряженных ионов. Электроны и ионы сконцентрированы в четырех токопроводящих слоях ионосферы (D-, E-, F1-, и F2-слоях).
Эти слоя преломляют электромагнитные волны, исходящих от спутников, что увеличивает время прохождения сигналов. В основном эти ошибки корректируются вычислительными действиями приемника. Различные варианты скоростей при прохождении ионосферы для низких и высоких частот прекрасно известны для нормальных условий. Эти значения используются при расчете координат местоположения. Однако, гражданские приемники не способны вносить корректировку для непредвиденных изменений в прохождении сигнала, причиной которых могут стать сильные солнечные ветра.

Известно, что во время прохождения ионосферы электромагнитные волны замедляются обратно пропорционально площади их частоты (1/f2). Это означает, что электромагнитные волны с низкой частотой замедляют скорость быстрее, чем электромагнитные волны с высокими частотами. Если сигналы с высокой и низкой частотой, которые достигли приемника, позволили проанализировать разность во времени их прибытия, то время прохождения в ионосфере также будет посчитано. Военные GPS приемники используют сигналы двух частот (L1 и L2) , которые по разному ведут себя в ионосфере, и это позволяет устранить другую погрешность при вычислениях.

Влияние тропосферы - это следующая причина, почему время прохождения сигнала увеличивается из-за преломления. Причинами преломления являются разная концентрация водяного пара в тропосфере, в зависимости от погоды. Данная ошибка не так велика, как ошибка, которая возникает при прохождение, через ионосферу, но она не может быть устранена вычислением. Для исправления этой ошибки при вычислении используется приблизительная поправка.

Следующие два графика показывают ошибку ионосферы. Данные изображенные слева, были получены одночастотным приемником, который не может внести исправить ошибку ионосферы. График справа получен двухчастотным приемником, который может корректировать ошибку ионосферы. Обе диаграммы имеют примерно одинаковый масштаб(Слева: Широта от -15м до +10 м, Долгота -10м до +20 м. Справа: широта от - 12 м до + 8 м, долгота от - 10м до +20м). Правый график показывает более высокую точность.

Используя WAAS и EGNOS можно настроить "карты" погодных условий над различными регионами. Откорректированные данные отсылаются на приемник и заметно улучшают точность.

Неточность часов и округление ошибок

Несмотря на то, что время приемника синхронизируется с временем спутника во время определения положения, все же неточность времени есть, что приводит к ошибки в 2м при определении местоположения. Округление и вычислительные ошибки приемника имеют погрешность примерно в 1м.

Релятивистские эффекты

В данном разделе нет полного объяснения теории относительности. В повседневной жизни мы не осознаем значения теории относительности. Однако, эта теория влияет на множество процессов, среди которых правильное функционирование GPS системы. Это влияние будет коротко объяснено далее.

Как мы знаем, время является одним из главных факторов в GPS навигации и должно быть равно 20-30 наносекундам, чтобы обеспечить необходимую точность. Поэтому необходимо учесть скорость движения спутников (примерно 12000 км/ч)

Кто когда-либо сталкивался с теорией относительности, знает, что время течет медленнее при больших скоростях. Для спутников, которые движутся со скоростью 3874 м/с, часы идут медленнее, чем для земли. Это релятивистское время ведет к неточности во времени примерно в 7,2 микросекунде в день (1 микросекунд = 10-6 секунд). Теория относительности также гласит, что время идет тем медленнее, чем сильнее поле гравитации. Для наблюдателя на земной поверхности часы спутника будут идти быстрее (так как спутник находится на 20 000 км выше и подвергается гравитационным силам меньше, чем наблюдатель). И эта вторая причина этого эффекта, который в шесть раз сильнее, чем неточность о которой говорилось чуть ранее.

В целом, кажется, что часы на спутниках идут немного быстрее. Отклонение времени для наблюдателя на Земле составило бы 38 микросекунд в день и послужили бы причиной ошибки в итоге в 10 км за день. Чтобы избежать этой ошибки нет необходимости постоянно вносить корректировки. Частота часов на спутниках была установлена на 10.229999995453 Mhz вместо of 10.23 Mhz, но данные используют так, как если бы они имели стандартную частоту в 10.23 MHz. Эта уловка решила проблему релятивистского эффекта раз и навсегда.

Но есть и другой релятивистский эффект, который не учитывается при определении местоположения по системе GPS. Это так называемый эффект Сагнака и он вызван тем, что наблюдатель на поверхности Земли также постоянно движется со скоростью 500м/с (скорость на экваторе) из-за того, что планета вращается. Но влияние этого эффекта мало и его корректировка сложна для вычисления, т.к. зависит от направления движения. Поэтому этот эффект учитывается только в особых случаях.

Ошибки GPS системы приведены в следующей таблице. Частные значение не являются постоянными значениями, но являются подчиняются различиям. Все числа - приблизительные значения.