Hvor nøjagtig er GPS-positionering præcis?

Det afhænger af. GPS-satellitter udsender deres signaler i rummet med en vis nøjagtighed, men hvad du modtager afhænger af yderligere faktorer, herunder satellitgeometri, signalblokering, atmosfæriske forhold og modtagerens designfunktioner/kvalitet.

For eksempel er GPS-aktiverede smartphones typisk nøjagtige inden for en radius på 4,9 m (16 ft.) under åben himmel. Men deres nøjagtighed forværres i nærheden af ​​bygninger, broer og træer.

Avancerede brugere øger GPS-nøjagtigheden med dobbeltfrekvensmodtagere og/eller forstærkningssystemer. Disse kan muliggøre realtidspositionering inden for få centimeter og langtidsmålinger på millimeterniveau.

Mange ting kan forringe GPS-positioneringsnøjagtigheden. Almindelige årsager omfatter

• Satellitsignalblokering på grund af bygninger, broer, træer mv.

• Indendørs eller underjordisk brug

• Signaler reflekteret fra bygninger eller vægge ('multipath')

• Tegneserie af GPS-signaler, der blokeres og reflekteres af bygninger

Langt mindre almindelige årsager kan omfatte

• Radiointerferens eller jamming

• Store solstorme

• Satellitvedligeholdelse/manøvrer skaber midlertidige huller i dækningen

• Forkert designede enheder, der ikke overholder GPS-grænsefladespecifikationerne

I mange tilfælde fungerer en enheds GPS-hardware fint, men dens kortlægningssoftware er defekt. For eksempel bliver brugerne ofte vildledt af

• Forkert tegnede kort

• Forkert mærkede virksomheder og andre interessepunkter

• Manglende veje, bygninger, samfund mv.

• Forkert estimerede vejadresser

Regeringen er forpligtet til at levere GPS med de nøjagtighedsniveauer, der er specificeret i GPS Standard Positioning Service (SPS) Performance Standard.

Nøjagtighedsforpligtelserne gælder ikke for GPS-enheder, men snarere for de signaler, der transmitteres i rummet. For eksempel forpligter regeringen sig til at udsende GPS-signalet i rummet med en daglig global gennemsnitlig brugerafstandsfejl (URE) på ≤2,0 m (6,6 ft.), med 95 % sandsynlighed, på tværs af alle sunde satellitter i konstellationspladser. Den faktiske ydeevne er typisk meget bedre. Den 20. april 2021 var den globale gennemsnitlige URE på tværs af alle satellitter ≤0,643 m (2,1 ft.), 95 % af tiden.

For at være klar, er URE ikke brugernøjagtighed. Brugernes nøjagtighed afhænger af en kombination af satellitgeometri, URE og lokale faktorer såsom signalblokering, atmosfæriske forhold og modtagerdesignfunktioner/kvalitet.

Det igangværende GPS-moderniseringsprogram vil yderligere forbedre nøjagtigheden for civile og militære brugere.

Som med positionering afhænger GPS-hastighedsnøjagtigheden af ​​mange faktorer.

Regeringen leverer GPS-signalet i rummet med en global gennemsnitlig brugerområdefrekvensfejl (URRE) på ≤0,006 m/sek. over ethvert 3-sekunders interval med 95 % sandsynlighed.

Denne foranstaltning skal kombineres med andre faktorer uden for regeringens kontrol, herunder satellitgeometri, signalblokering, atmosfæriske forhold og modtagerdesignfunktioner/kvalitet, for at beregne en bestemt modtagers hastighedsnøjagtighed.

GPS-tidsoverførsel er en almindelig metode til at synkronisere ure og netværk til Coordinated Universal Time (UTC). Regeringen distribuerer UTC som vedligeholdt af US Naval Observatory (USNO) via GPS-signalet i rummet med en tidsoverførselsnøjagtighed i forhold til UTC(USNO) på ≤30 nanosekunder (milliarder af et sekund), 95 % af tiden. Denne præstationsstandard forudsætter brugen af ​​en specialiseret tidsoverførselsmodtager på et fast sted.

Brug af to GPS-frekvenser forbedrer nøjagtigheden ved at korrigere signalforvrængninger forårsaget af Jordens atmosfære. GPS-udstyr med to frekvenser er kommercielt tilgængeligt til civil brug, men dets omkostninger og størrelse har begrænset det til professionelle applikationer.