Mistä kello tietää.

Kun ei tuota ulkoliikuntaa saa aikaiseksi, että saisi testattua tuon forerunnerin akunkeston yhdellä latauksella, paneudunkin nyt tarkastelemaan mistä se kello tietää olinpaikkansa.
Aikaisemmin viimekesänä kerroinkin GPS mittareiden harharetkistä, ( 1.  *  2. ) yleisellätasolla ja omalla Garminillani.

GPS paikannus on Yhdysvaltojen puolustusministeriön kehittämä paikannusjärjestelmä.
Noin 20 000 kilometrin korkeudella kiertää maata yli 800 toimivaa sateliittia, joista 24 on Yhdysvaltain omistamia paikannusjärjestelmällä varustettuja sateliitteja.
Näistä vähintään kuusi on jatkuvasti näkyvissä horisontin yläpuolella.
Toimivan yhteyden muodostamiseksi vähintään neljä sateliittia on oltava vastaanottimen saatavilla, jotta paikan ja korkeuden mittaus olisi luotettavaa.

Vuonna 2002 Yhdysvallat vapautti 1572,42 MHz:n taajuuden häirinnästä kaikkien saataville, jonka jälkeen erinlaisten paikannuslaitteiden kehitys pääsi vauhtiin.
Yhdysvallat on pitänyt 1227,60 MHz:n taajuuden itsellään sotilaskäytössä, näitä molempia taajuuksia käyttämällä päästäisiin huomattavasti tarkempaan paikannukseen.

GPS singnaali sisältää tiedon sateliitin kordinaateista (missä sateliitin tulisi olla tiettynä hetkenä), ja päivämäärä ja aikatiedon.
Mitä useamman sateliitin tieto on saatavilla sen tarkempi paikannus on.

GPS singnaalin vahvuuteen ja luotettavuuteen vaikuttaa ilmakehän ionosfääri ja troposfääri, sekä sateliitin radan määritys ja kellon virhe.
Sateliitin lähettämä singnaali taittuu siirtyesään avaaruuden tyhjyydestä tiheämpään aineeseen.
Näihin virheisiin on tehty korjausmalleja mutta koska mm. ilman kosteus aiheuttaa muutosta virhettä ei täysin voida korjata.

Coloradossa sijaitseva GPS valvonnan keskusasema tarkkailee sateliitin kiertoratoja ja kellon poikkeaamaa, laskien tarvittaessa korjauspäivityksen.

Lisäksi mittausta häiritsevät vastanottimen laitteen virheet, monitie heijastuksineen.

Monitieheijastuma voi jopa vahvistaa singnaalia, mutta yleensä tarkkuus voi huonota useita kymmeniä metrejä.
Noin kahden metrin häiriötä aiheutaa vastaanottimessa elektroniikassa syntyvä kohina.
Lisäksi laitteessa tehdään huomattava määrä  laskutoimituksia sekunnissa ja pitkien lukujen leikkautuessa tulee myös pieniä virheitä.
Gps vastaanottimien kellot ovat myöskin epätarkempia, kun sateliittien atomikellot, mistä aiheutuu ajastusvirheitä, jotka aiheuttavat noin metrin heittoja paikannukseen.

Sateliittien lentoratoihin tulee myös ratavirheitä.
Kiertoratoihin vaikuttaa mm. auringon vetovoima ja revontulina nähdyt auringotuulet.
Vuorokauden aikana yksittäinen sateliitti saattaa liikkua jopa kilometrin lasketulta radaltaan.
Ratakorjauksia tehdäänkin aika ajoin virheiden minimoimiseksi.
Nykyään laadukkailla paikantimilla tarkuudeksi saadaan noin 10 metrin tarkkuus.

Differetiaalisella GPS tekniikalla, jossa sateliitti paikannetaan kiinteään tunnetussa pisteessä olevaan tukiasemaan, ja gps vastaanotin laitteeseen, ja tästä lasketaan etäisyyden erotus, päästään huomattavasti tarkempaan paikannukseen.

Eli mikään mittausmenetelmä GPS tekniikka näissä urheilukelloissa ja navigaatoreissa ei ole, mutta hyvä ja riittävän tarkka apuväline niin urheiluun kun karttapaikannukseen.
Esimerkiksi koreuspaikannuksessa ilmanpaineeseen perustuva mittaus on selvästi tarkempi kun urheilukellojen piirtämä korkeuskäyrä.
Korkeusmittauksia reitillä voi korjailla, valisemalla esim. korkeimpien ja matalimpien kohtien korkeuksia karttakoordinaateilla joita saa mm. täältä.

No tulipa siitä taasen pitkä ja epäjohdonmukainen kirjoitus, vaikka yritin vain pääperiaateisiin ja virheisiin paneutua.