ГЛОНАСС

Спутники, вращающиеся на геостационарных орбитах вокруг Земли ничего не знают о местоположении приемников на поверхности. Использование систем глобального позиционирования основано на том же принципе, что и радиопеленгация. Прибор у Вас в кармане один выполняет всю ту работу, какую проделывают контрразведчики, пытаясь зафиксировать местоположение вражеского передатчика. И сталкивается с аналогичными сложностями.
Точность GPS измерений | Точность ГЛОНАСС измерений    
В теории достаточно двух спутников в зоне прямой видимости для того, чтобы определить географические координаты. Практика показывает иное. Общее правило таково: чем большее количество спутников находится в зоне прямой видимости приемника, тем точнее может быть определение координат. Почему "может быть"? Многое зависит от "геометрии" спутников. Если все видимые спутники находятся в одной стороне от приемника, точность определения координат понизиться. И наоборот, равномерное расположение спутников "вокруг" приемника приведет к улучшению точности GPS измерений. "Геометрия" спутников может усиливать или ослаблять влияние других факторов в определении GPS координат.
Измеряя время прохождения сигнала до спутника и обратно, GPS приемник должен учитывать текущую орбиту спутника. Данные об орбитах спутников постоянно подгружаются в память приемника, но ошибки в определении орбит достаточно часты, чтобы говорить о влиянии этих ошибок на точность определения координат до нескольких метров.
Отражаясь от окружающих предметов, радиволны искажают расчеты применика о времени прохождения сигнала. Вблизи сооружений, под сенью деревьев, в горах влияение отражения радиоволн, а так же помехи в ионосфере даже при условии нахождения приемника на открытой местности ошибка может достигать нескольких метров.
Неточности часов спутников, округление чисел, релятивистские (за подробностями отсылаю Вас к популярным работам Стивена Хоккинса) и прочие эффекты дают ошибку еще в несколько метров. Таким образом, в самих системах глобального позициионирования заложена ошибка в 15-20 метров, с которой не в силах справится ни один алгоритм. В сумме эти ошибки могут дать погрешность до нескольких десятков метров.

 

GPS

Типичная точность современных GPS-приёмников в горизонтальной плоскости составляет примерно 6—8 метров при хорошей видимости спутников и использовании алгоритмов коррекции. На территории США, Канады, Японии, КНР, Европейского Союза и Индии имеются станции WAAS, EGNOS, MSAS и т. д. передающие поправки для дифференциального режима, что позволяет снизить погрешность до 1—2 метров на территории этих стран. При использовании более сложных дифференциальных режимов, точность определения координат можно довести до 10 см. Точность любой СНС сильно зависит от открытости пространства, от высоты используемых спутников над горизонтом.
В ближайшее время все аппараты нынешнего стандарта GPS будут заменены на более новую версию GPS IIF, которая имеет ряд преимуществ, в том числе они более устойчивы к помехам.
Но главное, что GPS IIF обеспечивает гораздо более высокую точность определения координат. Если нынешние спутники обеспечивают погрешность 6 метров, то новые спутники будут способны определять местоположение, как ожидается, с погрешностью не более 60—90 см. Если такая точность будет не только для военных, но и для гражданских применений, то это приятная новость для владельцев GPS-навигаторов.
На сентябрь 2013 года на орбиту выведены первые четыре спутника из новой версии: GPS IIF SV-1 (запущен 28 мая 2010 года), GPS IIF-2 (запущен 16 июля 2011 года), GPS IIF-3 (запущен 4 октября 2012 года), GPS IIF-4 (запущен 15 мая 2013 года).
Всего первоначальный контракт предусматривал запуск 33 спутников GPS нового поколения, но потом из-за технических проблем начало запуска перенесли с 2006 года на 2010 год, а количество спутников уменьшили с 33 до 12. Все они будут выведены на орбиту в ближайшее время.
Повышенная точность спутников GPS нового поколения стала возможной благодаря использованию более точных атомных часов. Поскольку спутники перемещаются со скоростью около 14 000 км/ч (3,874 км/с) (первая космическая скорость на высоте 20 200 км), повышение точности времени даже в шестом знаке является критически важным для трилатерации. Однако, даже точности в 10 см недостаточно для ряда задач по геодезии, в частности, для привязки к местности границ смежных земельных участков. При ошибке в 10 см площадь участка в 600 м² может уменьшиться или увеличиться на 10 м².

Как известно, спутниковая GPS-система оплачивается и находится под контролем Департамента обороны США, который зарезервировал предельную точность исключительно для своих военных целей. Для этого передаваемый спутниками сигнал кодируется с помощью специального Р-кода, который может быть декодирован только военными GPS-приемниками. В дополнение к этому, в сигналы времени от спутниковых атомных часов добавляется случайная ошибка, которая искажает полученные значения координат. В результате точность гражданских GPS-премников ухудшается более чем в 10 раз по сравнению с военными и составляет около 50 - 150 м.