為了探討 GPS 訊號產生誤差或遭受干擾的情況，在本章第一節的部分
大略介紹一下 GPS 是如何定位的。而在失去 GPS 訊號時使用 FIC 演算法計算
出飛行資訊後會再利用 Dead Reckoning 推測出移動過後的位置，本章第二節的
部分會介紹 Dead Reckoning 相關的內容。
第一節 GPS（Global Positioning System）
所謂的 GPS [2][3]，全名是全球定位系統，由美國政府於西元 1970 年代
開始研發，到西元 1994 年正式完成一開始是發明讓美國從事軍事用途的。GPS 能
夠定位是靠著距離地表 20,200 公里的高空中運行的 32 顆 GNSS（Global
Navigation Satellite System）衛星。這 32 顆衛星的軌道長度大約 166,950 公里，平 均每 11 小時又 58 分繞行地球一周，速度大約是每秒 3.875 公里，非常快。每顆
衛星每一毫秒都會以光速持續推播一組 C/A 碼（Coarse/Acquisition code），C/A 碼
會記錄發射訊號的衛星編號，另外以不同頻率推播出其他資訊像是修正時間的參
GPS 的定位有誤主要是因為其定位方法必須讓被定位物及衛星之間不得
Dead Reckoning [5]是一種位置推估的方法，大致上來說是以目前物體的 位置配合上物體的運動速度及運動方向來推算下一個時間點物體會移動到哪個
當物體很穩定地移動時，DR 推估出來的位置可以非常精確，但是移動的
過程經常會外力影響 DR 計算出的結果。例如，使用 DR 推估行人的位置會因為
每個人走路步伐、速度、節奏上的不同而產生計算誤差。另外，上述中，車輛的
輪胎會因為溫差而熱漲冷縮造成輪胎大小不一致，推估位置上也會產生誤差。海
上的船隻也會因為洋流的變化而導致 DR 計算出的位置不精準。
而多旋翼飛在空中，會造成 DR 推估不準確最大的影響來自於側風。側風
會造成多旋翼飛行速度計算困難，飛行軌道也會因此偏離原本航道。因此我們利
用原先設定的速度與實際感測到的速度之間的誤差，透過 DR 的計算中，延伸出
自我修正( Self-Correction )的方法，希望將側風的影響降低。自我修正的方法將於
本文第三章第四節做詳細的介紹。
DR 有將微小誤差放大的特性，稱為誤差傳播[7]。最常見的情況像是測 量物體旋轉角度時，量測到的旋轉角度與實際上的旋轉角度有些微的誤差，而依
據量測到的角度進行計算所得的位置會因為旋轉角度的誤差而與實際物體位置
不同；接著下個時間點再次使用 DR 時誤差無法校正則會持續累積。也因為這個
特性讓 DR 在計算的過程中必須不斷的校正。以往的校正方法是因為感測器收到
的訊號有雜訊存在，透過線性濾波器（像是卡爾曼濾波器[4]）加入白噪音平衡感
測器接收到的雜訊，以此減少誤差。
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