Эфемериды и альманах

Эфемериды — это точная орбитальная модель ОДНОГО спутника, действительная в течение короткого окна (4 часа для GPS, аналогично для других GNSS). Они содержат кеплеровские элементы орбиты спутника плюс члены поправок, учитывающие некеплеровские возмущения. Приёмнику нужны актуальные эфемериды для каждого спутника, до которого он хочет измерять дальность, чтобы вычислить координаты спутника с сантиметровой точностью.

Альманах — это грубая орбитальная модель для ВСЕХ спутников в группировке, действительная в течение недель (обычно обновляется ежедневно). Альманах позволяет приёмнику знать, какие спутники должны быть видимы в данный момент и в данной приблизительной точке, что необходимо для тёплого старта. Точность альманаха — километровый класс, слишком грубо для определения координат, годится только для прогноза видимости.

Оба передаются в навигационном сообщении на низких скоростях (50 бит/с на унаследованном GPS). Полный кадр эфемерид занимает 30 секунд на спутник; полный альманах для всех 32 спутников GPS занимает 12,5 минут. Поэтому холодный старт (без альманаха) медленный — и поэтому A-GNSS (альманах + эфемериды через сотовую сеть) существенно ускоряет первую фиксацию.

Передаваемые в эфире эфемериды подходят для навигации, но не для высокоточной обработки. PPP-сервисы используют прецизионные эфемериды, вычисленные постфактум из глобальной сети трекинга — IGS Ultra-Rapid (задержка 3–9 часов, точность 5 см), Rapid (задержка 17 часов, 2,5 см), Final (задержка 12 дней, 2,5 см или лучше). Инструмент GPS Time Converter помогает проверить окна действия эфемерид в неделях + TOW.