Как работает глобальная система спутниковой навигации и определения положения GPS?

Как работает глобальная система спутниковой навигации и определения положения GPS?

Система GPS состоит из большого числа спутников, которые постоянно передают на Землю сигналы точного времени, генерируемые при помощи атомных часов.

Спутники находятся на разных расстояниях от приемника, и поэтому при известных параметрах их орбит можно по задержкам времени приема сигналов определить местоположение приемника - при условии учета сигналов от как минимум четырех спутников. Однако спутники системы GPS движутся со скоростью около 14 000 км/ч, и поэтому, согласно специальной теории относительности Эйнштейна, часы на борту спутника идут медленнее, чем на Земле. А с другой стороны, из-за несколько меньшей силы земного тяготения на орбите по сравнению с силой тяжести на поверхности планеты часы на борту спутника должны идти немного быстрее, чем на Земле. К сожалению, эти два эффекта не компенсируют друг друга, и навигационная система должна с высокой степенью точности учитывать временные задержки и опережения, вызываемые земным тяготением и большой скоростью спутника. Соответствующие поправки к вычисляемому местоположению могут достигать нескольких километров в сутки.