Эфемериды

Эфемериды - это точные данные о текущем положении и движении конкретного навигационного спутника, которые он передаёт в составе своего сигнала. Чтобы приёмник мог вычислить координаты, ему мало измерить дальности до спутников - нужно ещё точно знать, где каждый из них находился в момент излучения сигнала. Эфемериды как раз и дают эту информацию для расчёта орбиты в любой нужный момент времени.

Технически эфемериды - это набор параметров орбиты спутника на короткий период: данные о форме и ориентации его траектории, поправки к ним и сведения о поведении бортовых часов. По этим параметрам приёмник восстанавливает точные координаты спутника с погрешностью порядка метра. Эфемериды действительны лишь несколько часов, после чего спутник передаёт обновлённый комплект, рассчитанный наземным сегментом управления.

Эфемериды следует отличать от альманаха. Альманах - это грубые орбитальные данные сразу по всей группировке, нужные для быстрого поиска спутников, тогда как эфемериды - точные данные по одному спутнику для самого вычисления координат. При холодном старте приёмник вынужден считывать эфемериды из сигнала, что занимает время; технология A-GPS ускоряет этот процесс, подгружая их через сеть.

Качество эфемерид напрямую влияет на точность навигации: ошибка в положении спутника переходит в ошибку координат пользователя. Поэтому наземные станции управления постоянно отслеживают спутники и обновляют их орбитальные данные. Высокоточные методы вроде PPP идут дальше и используют уточнённые эфемериды, рассчитанные международными службами уже после наблюдений, что позволяет добиваться сантиметровой точности.