Nie żadna d... tylko normalne zjawisko 
Nawet przy włączonym SN czasami tak się zrobi.
A czy zwróciliście uwagę, że w ostatnich dniach bardzo często występuje niekorzystny układ satelit? Albo większość jest nisko nad horyzontem albo skupione w jednej części nieba, np. w północnej przy czym na południowej stronie pałęta się jakiś jeden czy tylko dwa satelity... ?
Tak, masz rację. Oto widok nieba i ustawień statelit:
Akurat mam teraz okno od północy, to i nic dziwnego, ze satelity ze wschodu mają niewielki poziom sygnału
A teraz parę słów bełkotu technologicznego.
SiRF Star III posiada możliwość ustawienia opcji "Elevation Mask". Cóż to za dziwo? Wbrew pozorom, sprawa jest dość prosta. Sygnały z satelit GPS, które są nisko nad horyzontem muszą przejść przez znacznie większą warstwę atmosfery - w skrócie propagacja sygnału jest urtudniona w stosunku do satelit znajdujacych się bezpośrednio nad naszymi głowami. Dlatego też sygnał z satelit położonych nisko nad horyzontem jest obarczony zdecydowanie większym błędem, niż z satelit położonych wyżej. Lepsze określenie pozycji jest często osiągane, jeśli satelity położone niże nie są uwzględniane.
Opcja "Elevation mask" umożliwia wyeliminowanie użycia satelit położonych nisko nad horyzontem. Podczas gdy może to poprawić jakość pozycjonowania, to jednak zmniejszenie ilości satelit może spowodować, że do obliczenia pozycji zostanie użytych zbyt mała ich ilość.
Użycie niskich wartości "elevation mask" spowoduje potencjalnie mniejszą dokładność pozycji, ale za to z większą moc fixu. Wysokie wartości EM da nam potencjalnie bardziej dokładną pozycję, jednak za cenę niższej mocy fixu, z uwagi na zmniejszenie dostępnej ilości satelit. Dlatego też, w aplikacjach, gdzie dokładność jest ważniejsza niż fix (jego "gęstość"), należy rozważyć wprowadzenie odpowiednich wartości opcji "elevation mask".
Jak widać na powyższym obrazku
gdy maska wzniesienia jest zwiększona, to wtedy zmniejsza się moc fixu. Jednak, jest to korzystne w przypadku jazdy przez kaniony ulic pomiędzy wielopiętrowymi budynkami - pomimo mniejszej mocy fixu, osiagamy większą precyzję, jednak często może dojść do utraty fixu.
Domyślną wartością maski wzniesienia jest na ogół 7.5 stopnia (w nawigacjach samochodowych 5 stopnia), co oznacza, że satelity położone poniżej 7,5 (czy 5) stopni nad horyzontem, nie będą użyte do obliczeń. Maska może być ustawiona w zakresie od -20 do 90 stopni z krokiem 0,1 stopnia. Typowe wartości to od 0 stopni (dla uzyskania maksymalnej dostępności pozycji), poprzez 5 stopni dla użytkowników nawigacji samochodowych, do 15 stopni - dla tych, którzy potrzebują fiksów wysokiej jakości, kosztem ich gęstości.
W przypadku utraty fixa w przejazdach pod wiaduktami, tunelami itp, może pomóc ustawienie opcji "Degraded Mode". Ten tryb włącza się wtedy, gdy ilość satelit spada poniżej trzech. Pomimo wprowadzenia pewnych zakłóceń w obliczeniach pozycji, udostępnia znaczny wzrost gęstości fixu. Tryb degraded ma określony limit czasu podtrzymania efektu. Domyślnie jest to na ogół ok. 30 s. (mam zwiększone do 40).
Parametry do podtrzymania stałych to: zegar oraz kierunek. W trybie podtrzymania zegara a następnie kierunku, dryft zegara będzie utrzymywany gdy ilość dostępnych satelit spadnie do dwóch, a gdy spadnie do jednego, jako stała zostanie przyjęty kierunek ruchu. Wybranie opcji "Kierunek a następnie Zegar" odwróci ten porządek (czyli: ilość satelit spada do 2 - kierunek=constans, spada do jednego: zegar=constans). Wybór opcji "Zegar" lub "Kierunek" (tylko) zamrozi wybrany parametr, gdy ilość satelit spadnie do dwóch - gdy spadnie poniżej tryb degraded zostanie wyłączony.
Zalecam użycie jak na rysunku poniżej: "Hold clock, direction" zapewni wyliczanie kierunku jeszcze przy 2 satelitach.
Tryb degraded jest użyteczny do kontynuowania nawigacji w środowisku, gdzie widoczność satelit może być przerywana. Jednakże trzeba pamiętać, że pozycja jest jednie zakładana a nie rzeczywista. Zmiana kierunku i prędkości na pewno spowoduje błąd - jedziemy gdzie indziej, na ekranie widzimy co innego
(jeszcze większe znaczenie ma to w trybie "dead reckonig" opisanym niżej).
Oczywiście, czym dłużej odbiornik GPS pozostaje w tym trybie, tym mniej dokładną pozycję przewiduje. Ale to chyba rozumie się samo przez się
.
Kolejnym ważną opcją jest "Dead Reckonig". Jak sama nazwa wskazuje, są to obliczenia umarlaka
. A tak serio - tryb degraded wspomaga nawigację gdy ilość satelit jest ograniczona do dwóch i jednego. Gdy widoczność jest zerowa, to nawigacja traci sygnał. Tryb degraded jest wyłączany. Tak może zdarzyć się np. w tunelu, pod wiaduktem, itp. Z pomocą przychodzą na wtedy oblczenia wykonywane bez sygnału satelit (dead reckonig). Pozycja jest obliczana na podstawie ostatnich danych dotyczących pozycji i szybkości jednostki gps.
Należy pamiętać, że zmiana szybkości lub kierunku spowoduje znaczną niedokładność przewidywanych danych. Tak jak w trybie degraded, niedokładność rośnie wraz z czasem obliczeń.
Utrzymanie wysokości (Altitude Hold) ma nieco mniejsze zastosowanie w nawigacji samochodowej. Jednak jest to istotny czynnik i nie należy go pomijać. Przypomnę, że do obliczeń gps są potrzebne 4 zmienne: szerokość i długość geograficzna, wysokość oraz czas. Z uwagi na to, że są cztery zmienne, to do dokładnych obliczeń potrzebne są minimum cztery satelity. Jednakże mniejsza ilość satelit może być użyta, jeśli jakakolwiek zmienna jest dana jako założenie lub stała (fix) i nie musi być obliczana. Jeśli tylko 3 satelity są widoczne i utrzymywanie wysokości jest włączone, wysokość jest utrzymywana jako stała i nie musi być obliczana. Podczas gdy pozycja jest obliczana w trzech wymiarach plus czas, gdy jeden parametr jest zamrożony, wynik obliczeń jest przedstawiany jako pozycja 2D. Umożliwia to pozycjonowanie nawet, gdy mniej niż cztery satelity są dostępne w trybie 2D. Pozycjonowanie może być kontynuowane przy obliczeniach uwzględniających mniej niż 4 satelity, korzyść z tego trybu operacji jest wyższa gęstość fixu.
Przy włączonym trybie utrzymywania wysokości, występuje dość znaczny błąd jej określenia. Sięga on 30% różnicy pomiędzy aktualną a użytą wysokością.
Z uwagi na potencjalny błąd określenia w określeniu pozycji horyzontalnej, należy uważać na zmianę wysokości. Jeśli nastąpi znaczna zmiana w wysokości gdy gps operuje w trybie 2D i horyzontalna dokładość jest ważna, to należy pamiętać o 30% błędzie obliczeń wysokości w tym trybie. W nawigacji satelitarnej używanej w lotnictwie, z uwagi na wagę parametru wysokości, tryb ten jest wyłączany i nie używany. W naszych zastosowaniach można śmiało go użyć, ustawiając tryb "Auto" i źródło wysokości: "Last computed". No chyba, że ktoś porusza się tylko po nizinach o stałej wysokości nad poziomem morza. Wtedy tryb ręczny i wpisanie wysokości na jakiej przebywamy. Aczkolwiek to chyba tylko w nawigacji morskiej się sprawdzi
.
A na deser, pokażę jeszcze jaka jest zasada działania Static Nav:
Jak widać, obraz znaczy więcej niż tysiąc słów
Podobnie wyjaśniam działanie opcji track smoothing:
Opracowałem między innymi na podstawie publikacji: SiRFstarIII Evaluation Kit User Guide