DGPS - Różnicowy GPS
DGPS - Differential GPS
Dokładność systemu GPS jest niewystarczająca do wielu zastosowań, takich jak pomiary geodezyjne czy nawigacja lądujących samolotów. W sytuacjach wymagających większej precyzji pomiarów stosuje się system DGPS korzystający z poprawek różnicowych do danych z satelitów GPS. System ten bazuje na fakcie, że większość czynników powodujących niedokładności pomiaru położenia w cywilnym GPS jest właściwie taka sama na niewielkim obszarze geograficznym. Tak więc odbierając sygnał GPS w miejscu o znanym i niezmiennym położeniu można wyznaczyć niedokładności pomiaru i przesłać je do odbiorników GPS znajdujących się w pobliżu. Na tej zasadzie działają stacje różnicowe (referencyjne) GPS. Odbierają sygnały z satelitów Navstar, obliczają błędy pomiaru i taką poprawkę przesyłają do znajdujących się w pobliżu odbiorników GPS. Oczywiście odbiorniki GPS muszą być przystosowane do odbioru takich poprawek.
Możliwe jest też wykonanie serii pomiarów bez poprawek różnicowych i późniejsza ich obróbka przy pomocy danych uzyskanych ze stacji różnicowej. Ta druga technika, zwana "post-processing" jest bardzo popularna w pomiarach geodezyjnych. Przy długich pomiarach, wykorzystujących co najmniej 2 odbiorniki GPS jednocześnie i poprawki różnicowe, możliwe jest wyznaczanie punktów geodezyjnych z dokładnością centymetrową a nawet milimetrową.
Jako stacje różnicowe, korygujące dane z sieci GPS, można też wykorzystywać satelity geostacjonarne. Europejski system EGNOS opiera się na trzech takich satelitach, które nie tylko wysyłają korekty pozycji i czasu od odbiorników GPS, ale także informują je o ewentualnych przerwach i awariach systemu Navstar lub rosyjskiego systemu Glonass. Również w Stanach Zjednoczonych istnieje system WAAS (Wide Area Augmentation System) składający się zarówno z satelitów geostacjonarnych jak i naziemnych stacji referencyjnych. Sieci stacji różnicowych powstają m.in. w Niemczech (sieć SAPOS), Szwecji (SWEPOS), Japonii (MSAS z satelitą geostacjonarnym) i wielu innych państwach. W Polsce istnieją sieci stacji referencyjnych na Śląsku i w okolicach Warszawy o zasięgu nadajników około 25 kilometrów. Są również stacje w Dziwnowie i na Rozewiu (zasięg około 100 km) wykorzystywane głównie przez jednostki morskie do celów nawigacyjnych.
Metoda ta pozwala na osiągnięcie dokładności rzędu 0,5-2 m. Stowana jest w rolnictwie precyzyjnym.
Rys. DGPS z poprawkami w czasie rzeczywistym
Błędy eliminowane przez pomiar DGPS:
- Błąd zegara satelity
- Błąd efemeryd
- Selektywna Dostępność (wyłączona obecnie)
- Opóźnienie jonosferyczne
- Opóźnienie troposferyczne
Błędy, których DGPS nie eliminuje:
- Szum własny odbiornika
- Efekt wielotorowości sygnału satelitarnego (multipath)
Rys. DGPS z poprawkami z post-processingu
