Quão preciso é o posicionamento GPS?

Depende. Os satélites GPS transmitem seus sinais no espaço com uma certa precisão, mas o que você recebe depende de fatores adicionais, incluindo geometria do satélite, bloqueio de sinal, condições atmosféricas e características/qualidade do design do receptor.

Por exemplo, os smartphones com GPS têm normalmente uma precisão num raio de 4,9 m (16 pés) sob céu aberto . No entanto, a sua precisão piora perto de edifícios, pontes e árvores.

Usuários avançados aumentam a precisão do GPS com receptores de dupla frequência e/ou sistemas de aumento. Eles podem permitir o posicionamento em tempo real dentro de alguns centímetros e medições de longo prazo no nível milimétrico.

Muitas coisas podem degradar a precisão do posicionamento GPS. As causas comuns incluem

• Bloqueio do sinal de satélite devido a edifícios, pontes, árvores, etc.

• Uso interno ou subterrâneo

• Sinais refletidos em edifícios ou paredes ('multicaminho')

• Desenho animado de sinais de GPS sendo bloqueados e refletidos por edifícios

Causas muito menos comuns podem incluir

• Interferência ou interferência de rádio

• Principais tempestades solares

• Manutenção/manobras de satélite criando lacunas temporárias na cobertura

• Dispositivos projetados incorretamente que não atendem às especificações da interface GPS

Em muitos casos, o hardware GPS de um dispositivo está funcionando bem, mas o software de mapeamento está com defeito. Por exemplo, os utilizadores são muitas vezes induzidos em erro por

• Mapas desenhados incorretamente

• Empresas mal rotuladas e outros pontos de interesse

• Faltam estradas, edifícios, comunidades, etc.

• Endereços estimados incorretamente

O governo está empenhado em fornecer GPS nos níveis de precisão especificados no Padrão de Desempenho do Serviço de Posicionamento Padrão GPS (SPS).

Os compromissos de precisão não se aplicam aos dispositivos GPS, mas sim aos sinais transmitidos no espaço. Por exemplo, o governo compromete-se a transmitir o sinal GPS no espaço com um erro médio global diário de alcance do utilizador (URE) de ≤2,0 m (6,6 pés), com 95% de probabilidade, em todos os satélites saudáveis ​​em slots de constelação. O desempenho real normalmente é muito melhor. Em 20 de abril de 2021, a URE média global em todos os satélites era ≤0,643 m (2,1 pés), 95% do tempo.

Para ser claro, URE não é precisão do usuário. A precisão do usuário depende de uma combinação de geometria do satélite, URE e fatores locais, como bloqueio de sinal, condições atmosféricas e características/qualidade do projeto do receptor.

O programa contínuo de modernização do GPS melhorará ainda mais a precisão para usuários civis e militares.

Tal como acontece com o posicionamento, a precisão da velocidade do GPS depende de muitos fatores.

O governo fornece o sinal GPS no espaço com um erro médio global de taxa de alcance do usuário (URRE) de ≤0,006 m/s em qualquer intervalo de 3 segundos, com 95% de probabilidade.

Esta medida deve ser combinada com outros fatores fora do controle do governo, incluindo geometria do satélite, bloqueio de sinal, condições atmosféricas e características/qualidade do projeto do receptor, para calcular a precisão da velocidade de um receptor específico.

A transferência de tempo GPS é um método comum para sincronizar relógios e redes com o Tempo Universal Coordenado (UTC). O governo distribui o UTC mantido pelo Observatório Naval dos EUA (USNO) através do sinal GPS no espaço com uma precisão de transferência de tempo relativa ao UTC (USNO) de ≤30 nanossegundos (bilionésimos de segundo), 95% do tempo. Este padrão de desempenho pressupõe o uso de um receptor especializado de transferência de tempo em um local fixo.

O uso de duas frequências GPS melhora a precisão, corrigindo distorções de sinal causadas pela atmosfera da Terra. O equipamento GPS de dupla frequência está disponível comercialmente para uso civil, mas seu custo e tamanho o limitaram a aplicações profissionais.