Kalibracni cache/CALIBRATION CACHE
-
Difficulty:
-
-
Terrain:
-
Size: 
(micro)
Please note Use of geocaching.com services is subject to the terms and conditions
in our disclaimer.
Odborná príprava
Souradnice vás dovedou na kalibracní bod -
trigonometrický bod (kámen s krížkem mezi
ochrannými tycemi).
Cílem této cache je kontrola presnosti
vašeho outdoorového prístroje GPS,
který používáte pro geocaching a
možnost simulování vlivu ruzne
zastínovaných signálu ze satelitu na presnost
souradnic. Soucasne získat data pro mé, ale i
vaše experimenty
Strucne o GPS
GPS (Global Positioning Systém) je soubor navigacních
satelitu NAVSTAR, pohybujících se ve
výšce cca 20000 km s obežnou dobou 12 hodin. GPS
pracuje ve Svetovém geodetickém systému 1984 -
WGS84 (Word Geodetic Systém). Celou navigacní
soustavu zabezpecuje kontinuálne americká
armáda. V roce 2000 USA odstranily tzv. selektivní
dostupnost SA (Selective Availability - umelé
poškozování presnosti), která
zámerne zhoršovala presnost. Do té doby se
presnost v poloze pohybovala v rozmezí 100 - 150 m, ve
výšce 200 - 300 m. Od kvetna 2000, kdy byly SA
zrušeny, se zacal postupne rozvíjet i
geocaching.
Rusko vybudovalo podobný vojenský navigacní
systém nazvaný GLONASS. S ním mohou pracovat
nekteré geodetické a vojenské navigacní
prístroje (príjimace pro GLONASS obvykle umejí
i GPS).
Evropa buduje systém Galileo. Ten je ve stádiu zrodu
(tuším, že na obežné dráze
pracuje zatím pouze jeden subsystém Galileo).
Ambiciózní evropský plán realizuje
konsorcium firem spojených s Evropskou kosmickou agenturou
(ESA). Bohužel je v casovém skluzu.
Celý systém GPS je realizován na
dvouosém elipsoidu WGS84 a je prezentován
zemepisnými souradnicemi WGS84 a výškou.
Výška bývá upravena z
elipsoidické výšky na hladinu
místního geoidu (quazigeoidu) obvykle automaticky
vnitrním software GPS. Rozdíl elipsoidických
výšek oproti našim normálním
(cca Molodenského) výškám je na
území CR cca 45 m. Normální
výšky, resp. nadmorské jsou níže
než elipsoidické. Na Zemi jsou rozdíly geoidu
(jakoby hladina celosvetového oceánu) a elipsoidu
WGS84 približne od - 107 m do + 85 m.
V Ceské republice je používán
systém normálních nadmorských
výšek Balt po vyrovnání (Bpv).
Prístroje GPS mohou vykazovat systematické chyby
ve výšce v dusledku nedokonale aplikovaného
geoidu v prístroji.
Neco o presnosti
Absolutní presnost geocentrických souradnic
zamerených napr. geodetickou technologií a technikou
GPS (bez využití referencních bodu,
transformacních klícu aj.) je maximálne 50 cm.
Presnost našich outdoorových ale napr. i
automobilových GPS je cca 5 - 10 m v poloze a 7 - 20 m ve
výšce. Pochopitelne podle podmínek však
bývá pri geocachingu horší.
Lepší presnosti lze dosáhnout jen velmi
obtížne a presnost kolem 1 metru je za
soucasných podmínek iluzí. Hlavní
faktory ovlivnujících presnost:
Množství, konfigurace a intenzita signálu z GPS
satelitu - tedy podmínka kruhového v horizontu
minimálne zacloneného kruhového výhledu
na oblohu.
Zastínení výhledu zástavbou,
hustým vzrostlým porostem atd.
Kvalitou prijímace (pocet kanálu, citlivost
antény, kvalita software, eliminace odrazu aj.).
Mokré prekážky, zejména les,
významne ovlivnují presnost. V lese
nastává silný útlum signálu
(Faradayova klec - elektrostatické stínení) a
zvyšují se parazitní odrazy. Ty
zhoršují presnost u citlivých prijímacu
GPS (málo citlivé se nemusí chytat vubec).
Tato situace je dostacující snad pro nalezení
auta pri houbarském výletu, nikoliv však pro
zamerování cache. Pozor: casto
nižší vnitrní chyba (napr. EPE)
nemusí ješte znamenat dobré zamerení
polohy.
Pro dosažení solidní presnosti je tedy
nutný dobrý výhled na oblohu, dostatecne
dlouhá doba merení (lépe opakovaná
merení), použití prumerování,
event. príjem diferencních signálu ze satelitu
(americký WAAS a evropský EGNOS). Cetnost,
konfigurace a presnost dat techto družic
poskytujících korekce je zatím
nedostatecná. Výsledky s WASS/EGNOS zatím
nejsou zcela presvedcující, proto doporucuji
vyzkoušet oba režimy, tedy s diferencemi a bez
nich.
Nekteré programy na zpracování dat GPS
umožnují pracovat s almanachem. Tedy predpovídat
konfiguraci GPS satelitu a tak plánovat merení.
Zajímavé aplikace a poznámky
Merení rychlosti automobilu a tedy kalibrace tachometru.
Presnost urcení rychlosti automobilu je o dost
lepší než 1 km/hod - tomu se policejní
radary ani zdaleka nepribližují.
Merení vzdálenosti - v podstate bežná a
opet možná málo užívaná
aplikace napr. pro kalibraci pocítadla kilometru
tachometru.
Mimorádne presný zdroj casu - presnost cca 1
mikrosekunda (GPS samozrejme musí být
ON-LINE).
Systém Galileo byl koncipován mimo jiné i pro
kvalifikovaný výber mýtného. Když
vidím na našich dálnicích a
rychlostních komunikacích stavet starobylý
elektronický systém, tak mne muže vzít
cert. Obzvlášte, když je k dispozici
bezplatná služba GPS s rozsáhlými
možnostmi aplikací, což je vám jiste
jasné!
Setkáte-li se se zemepisnými souradnicemi ze
systému S-42 (elipsoid Krasovského 42), tak
upozornuji, že jsou rozdílné od WGS84 až o
200 m. Podobne i zemepisné souradnice odvozené od
Besselova elipsoidu. Naopak zemepisné souradnice ze
systému ETRS89 (Evropský terestrický
referencní systém 1989) jsou pro naše
úcely prakticky totožné.
Magnetická deklinace je pro území
kalibracní cache v tomto case 2 stupne a 41 vterin na E.
Rocní chod magnetické deklinace je 7 minut na
E.
Jedna tisícina minuty WGS84 v prostoru kalibracní
cache je 1,85 m v zemepisné šírce (N) a 1,17 m
v zemepisné délce (E).
Tato kalibracní cache se nezabývá
technologiemi užívanými napr. v geodézii,
tedy systémem CZEPOS, TOPNET, DGPS aj. ani metodami
postprocessingu a dalšími signály,
které nejsou využitelné pro naše
použití.
A to hlavní nakonec
Souradnice kalibracního trigonometrického bodu byly
získány z S-JTSK (souradnicový systém
Jednotné trigonometrické síte
katastrální) programem VISUAL MATKART Prof. Ing.
Bohuslava Veverky, DrSc. (CVUT Praha). Jsou uvedeny ve WGS84 s
absolutní presností kolem 50 cm. Výška
je uvedena v Bpv s presností cca 10 cm.
N 50 46,2275
E 15 00,3042
H 409,61 m
Na tomto bodu zmerte, jak nejlépe vám to pujde,
souradnice a výšku.
Vlastní cache je ukryta na míste pod
magnetickým azimutem 279 stupnu ve vzdálenosti 46
m.
Nutnou podmínkou pro akceptování logu je
uvedení souradnic a výšky (kalibracního
trigonometrického bodu), jež jste namerili, do
elektronického logu. Rovnež tak standardní
„papírové“ zalogování. To
platí pouze u prvního použití
kalibracní cache spojené s logováním.
Kdo nesplní tyto dve podmínky, bude mít smulu
a jeho log bude vymazán.
Cache je tématicky zamerená na navigaci: tedy mapy,
atlasy, merítka, pásma, prenosné pameti,
kompasy, busoly, kalkulacky, metry, GPS prijímace,
pasážníky, sextanty, teodolity, optiku,
navigacní satelity, inerciální systémy
napr. z raket s plochou dráhou letu a podobné
dostupné vecicky. :-)
Samozrejme pri dalším použití
kalibracního bodu uvítám uvedení
vašich nových výsledku napr. formou
poznámky. Uvítám i uvedení typu GPS,
zpusob merení (napr. prumerování), dobu
observace, použití WAAS/EGNOS a další
poznámky a námety k této problematice.
Uvítám vaše experimenty se
zaclonováním vašeho prístroje napr.
plechem, alobalem ci jinými predmety
ovlivnujícími presnost - uvidíte jejich vliv
na presnost merení.
Až budu mít dostatecne statisticky
reprezentativní soubory dat, tak zverejním
analýzu.
Mužete me konec koncu kontrolovat.
Na dotazy jsem pripraven odpovedet. Co nebudu vedet,
zjistím.
Additional Hints
(Decrypt)
Zlfyíz, žr araí cbgeron!