(3.3) Trong đó:
= Độ dịch chuyển đồng hồ (s)
= Tốc độ trôi dạt đồng hồ (s/s)
= Tốc độ trôi dạt tần số (s/ )
= Thời gian tham chiếu dữ liệu đồng hồ (s)
t = Thời gian hiện tại (s)
= Hiệu chỉnh do hiệu ứng tƣơng đối (s)
Hiệu chỉnh bù đắp cho sai số khoảng cách giả gây ra bởi một trong ba hiệu ứng liên quan đến GPS đƣợc thảo luận trong Mục 3.4.
Vì các thông số này đƣợc tính bằng cách sử dụng một đƣờng cong phù hợp với ƣớc lƣợng dự đoán của sai số đồng hồ vệ tinh thực tế, nên một sai số vẫn còn sót lại. Sai số đồng hồ còn sót lại đó, δt, dẫn đến hàng loạt các sai số khoảng cách thay đổi đặc trƣng trong khoảng 0.3- 4m, tùy thuộc vào loại vệ tinh và tuổi thọ của dữ liệu phát sóng. Các lỗi sai do sai số đồng hồ sót lại thƣờng là nhỏ nhất tuần theo lần phân đoạn điều khiển tải lên một vệ tinh, và chúng giảm chậm theo thời gian cho đến lần tải lên tiếp theo (thƣờng là hàng ngày). Với dữ liệu tuổi thọ là 0 (ZAOD), sai số đồng hồ đối với một vệ tinh điển hình theo thứ tự 0.8m [35, 36]. Sai số 24 giờ sau một lần tải lên thƣờng ở trong phạm vi 1-4 m. Thiết bị ngƣời dùng đang theo dõi tất cả các vệ tinh có thể nhìn thấy đƣợc sẽ quan sát các vệ tinh có tuổi thọ dữ liệu (AODs) thay đổi từ 0 đến 24 giờ. Do vậy là phù hợp nếu phát triển của một mô hình thống kê cho sai số đồng hồ đúng với vị trí hoặc các nguồn sai số thời gian, để tính mức trung bình trên AOD. Sai số đồng hồ 1 sigma danh nghĩa của chòm sao vệ tinh năm 2004(hệ thống GPS) lấy trung bình theo AOD là 1.1m, dựa vào dữ liệu đƣợc mô tả trong [35, 36]. Mỹ kỳ vọng rằng các sai số đồng hồ sót lại sẽ tiếp tục giảm khi vệ tinh mới hơn đã đƣợc phóng lên với các đồng hồ có hiệu suất tốt hơn và do các cải tiến đƣợc thực hiện trong các phân đoạn kiểm soát [37]. Sai số đồng hồ trung bình cũng bị ảnh hƣởng bởi tần suất tải lên mỗi vệ tinh.
Trƣớc tháng 5 năm 2000, sai số đồng hồ GPS bị chi phối bởi SA. Mặc dù SA hiện tại đã bị ngừng, việc hiểu biết sơ qua về SA vẫn quan trọng vì sự hiện diện của thành phần rung động đồng hồ SA tác động đến thiết kế của nhiều máy thu GPS và các thiết bị bổ sung. Việc rung động đồng hồ vệ tinh có chủ ý này đƣợc xem là sai số cơ bản trong khoảng cách giả GPS và đo pha sóng mang với giá trị 1 sigma xấp xỉ 23m [32]. Sai số đƣợc xem là thống kê độc lập từ vệ tinh này đến vệ tinh khác có tƣơng quan đáng kể theo thời gian. Sai số SA đối với một vệ tinh sẽ đi một cách ngẫu nhiên
từ một giá trị dƣơng lớn nhất đến một giá trị âm lớn nhất và quay trở lại với một thời gian dao động khoảng 2 đến 5 phút. Một số mô hình thống kê chi tiết để mô phỏng các sai số SA đƣợc quan sát đƣợc trình bày tại [32].
Sai số quỹ đạo vệ tinh 3.3
Trong phân đoạn điều khiển, quỹ đạo các vệ tinh sẽ đƣợc ƣớc lƣợng thông qua toán và sau đó tải lên trên các vệ tinh các thông số thông điệp dữ liệu định hƣớng/ định vị khác để quảng bá lại cho ngƣời dùng. Trong trƣờng hợp hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh, việc điều chỉnh này đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng một đƣờng cong phù hợp trong dự đoán chuẩn nhất của phân đoạn điều khiển về vị trí vệ tinh tại thời điểm đăng tải. Sai số vị trí vệ tinh còn sót lại là một véc- tơ đƣợc mô tả trong hình 3.2, với độ lớn đặc trƣng trong phạm vi từ 1–6m [38]. Các sai số khoảng cách giả và sai số pha sóng mang thực tế do sai số trong dự báo lịch thiên văn có thể đƣợc tính bằng cách chiếu véc-tơ lỗi định vị vệ tinh lên véc-tơ trực thị (LOS) (véc-tơ phƣơng nhìn thẳng) từ vệ tinh tới ngƣời dùng. Sai số thiên văn thƣờng là nhỏ nhất theo hƣớng xuyên tâm (từ vệ tinh về phía tâm của Trái đất). Các thành phần sai số thiên văn theo chiều dọc (hƣớng di chuyển tức thời của vệ tinh) và theo chiều ngang (vuông góc với đƣờng dọc và xuyên tâm) luôn lớn hơn nhiều. Các thành phần theo chiều ngang và dọc gây thêm khó khăn cho phân đoạn điều khiển trong việc quan sát bề mặt Trái đất, vì các yếu tố này không chiếu trực diện vào Trái đất. Rất may là ngƣời dùng không phải chịu sai số đo lƣờng lớn do yếu tố sai số thiên văn lớn nhất với cùng một lý do. Sai số khoảng cách giả thực tế hoặc pha sóng mang do sai số dự đoán thiên văn gây ra theo thứ tự là 0.8m (1σ – 1sigma) [36].
Quỹ đạo thực
Quỹ đạo phát sóng
SV