7. АБСОЛЮТНЫЙ МЕТОД СПУТНИКОВЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

7.1. Определение координат по кодовым псевдодальностям


В абсолютном методе приемник определяет свои координаты, скорость и время по спутникам СРНС, независимо от других приемников (рис. 7.1).

Закрыть
Спутниковые радионавигационные системы (СРНС)

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) Американская и российская спутниковые радионавигационные системы GPS (NAVSTAR) и ГЛОНАСС пришли на смену навигационным системам первого поколения TRANSIT и "Цикада". Названия систем расшифровываются следующим образом:

Рис. 7.1. Абсолютный метод спутниковых определений

Основным параметром, по которому находятся координаты, является псевдодальность РАi, уравнение которой имеет вид (см. раздел 6.1.1)

Закрыть
Псевдодальность

Псевдодальность - это расстояние между спутником i и приемником A, получаемое при умножении значения скорости света с на измеренную по показаниям часов спутника и приёмника временную задержку в распространении сигнала. Принятые дальномерные сигналы сравниваются с опорными сигналами, созданными от высокостабильного эталона частоты ЦС. В результате сравнения измеряется псевдодальность P(t)=r(t)+A(t), где r(t) - геометрическая дальность между СКФ и спутником, a A(t) - ошибка измерения, вызванная рассогласованием фаз между бортовым стандартом времени и частоты и ЦС.

(7.1)

Напомним, что нижний индекс А относится к пункту наблюдений, а верхний индекс i - к спутнику, i = 1,2, ..., s, где s - количество наблюдаемых спутников. В правой части находятся: геометрическая дальность rАi, поправки часов dtA и dti соответственно, для приемника и для спутника, ионосферная IAi и тропосферная TAi задержки, задержки сигналов в аппаратуре приемника dA и спутника di, влияние многопутности dmAi и случайная ошибка измерений eAi (шум). Скорость распространения радиоволн в вакууме обозначена через с.

Закрыть
Геометрическая дальность

Геометрическая дальность rАi представляет собой расстояние между спутником в момент выхода сигнала и приемником в момент приема сигнала и выражается через радиус-векторы спутника ri и станции RА в общеземной системе координат как модуль разности векторов.

Закрыть
Многопутность

Отражение сигналов ближайшими объектами - многопутность.

Практическое применение этого уравнения возможно, если в измерение псевдодальности ввести все поддающиеся учету поправки (Антонович, 2005). Поправка часов GPS содержится в навигационном сообщении в виде полиномиальной модели:

(7.2)
где а0, а1, а2 - коэффициенты полинома; tOC - опорное время (время часов) для коэффициентов, а член Dtr учитывает релятивистские эффекты. В частности, а0 - сдвиг часов (поправка часов) для эпохи tOC, а1 - ход часов в эпоху toc и а2-половина ускорения в ходе часов в эпоху tOC. Для спутников ГЛОНАСС в навигационном сообщении ход часов и скорость хода не приводятся.

Задержки сигнала в аппаратуре спутника и в приемнике определяются путем калибровок или вообще не учитываются, то есть входят в шумы измерений. Влияние многопутности сигнала обычно неизвестно.

Геометрическая дальность rAi представляет собой расстояние между спутником в момент выхода сигнала и приемником в момент приема сигнала и выражается через радиус-векторы спутника ri и станции RA в общеземной системе координат как модуль разности векторов:

(7.3)