Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Дополнительная задержка сигнала НКА в тропосфере может достигать 8...80 нс [экспериментальные данные для СРНС ОРБ) [115, 1!6). Поскольку в диапазоне СРНС величина задержки в тропосфере не зависит ст частоты [дисперсия сигнала отсутствует), измерить эту задержку с помощью двухчастотного сигнала невозможно. ()днако значение тропосферной погрешности зависит от взаимных координат НКА и АН, температуры, давления и влажности воздуха. Указанные параметры доста~очно точно известны и хорошо прогнозируются, поэтому в АП используется метал расчета тропосферной задержки, позволнющий умен~шить эту погрешность до единиц наносекунд [! 15, 116[. Значение тропосферной рефракции, пропорциональное длине пути сигнала в тропосфере, максимально прн малых угяах возвышения НКА над ~оризонтом. Поэтому для уменыления атмосферных погрешностей в АН измерения проводят только для тех НКА, угол возвышения которых превышает некоторое значение [«угол иаскин), устанавливаемое потребителем.
Обычно этот упш составляет 5...10". Ионосферная рефракция сигнала НКА, вызванная различиями диэлектрической проницаемости слоев, расположенных на разных высотах, а также локальными неоднорсдностями ионосферы, изменяется в широких пределах в зависимости от района Земли, где размещена АП, времени супж, года, солнечной н геомагнитной активности и составляет 5...500 нс [115, ! 16). Среднее значение этой погрешности для углов возвышения, близких к 90', составляет 5...10 нс в ночное время и 30...50 нс — - в дневное.
При углах возвышения около 15'эти величины возрастают в 2 — 3 раза. Гаким образом, учитывать эти погрецшости необходимо только в тех случаяк, когда суммарная погрешность местоопределения АП не должна превышать 5 ..1О м. Ионосфера, в отлична от тропосферы, является диспергирующей средой, поэтому для оценки задержки сигнала в ней может бьггь испазьзован метод двухчастогных измерений, обеспечивающий остаточную по~решность порядка 1.
2 м. Кроме того, лля определения н учета ионосферной гюгрешнгкти в современной АП применяют метод моделирования условий на трассе распространенна сигналов НКА и метод нзбыто шых олночастогных измерений. Многолучевость распространения сигналов НКА в точке расположения антенны АП возникает нз-за их переотражений от земной и морской поверхностей н близлежащих объектов, например элементов конструкции носителя АП. Уровень отраженного сигнала может бьггь соизмеримым с прямым сигналом, а его задержка относительно прямого сигнала для НКА, находящегося в зените, может составлять от единиц до сотен микросекунд (прн расположении АП на борту самолета); при небольших углах возвыше- 496 Лл т юя с с.ер е хшред юа СРНС ни» НКА это значение уменьшается на порядок Улмоголучевосгь приводит к существенным искажениям полезного сигнала и к погрешностям в схемах слежени«за задержкой, частотой и фазой Легко «идегь, что лля снижения влияния переотраженнык сигналов желательно использовать сигналы с аозножна более узким главным никам ВКФ и низким уровнем ее боковых лепестков С этой точки зрения, в СРНС прслночтитсльно использоватьмодулир>юшие ПСП с максимальной бюой, например Р(У)-код Орб или ВТ-кол ГЛОНАСС.
Ух применение позволяет снизить погрешности, связанные с многолучевостью, в среднем до 1. 3 ьг (СКО) (116]. При использовании в условиях мна~олучевости относительно узкополосных сигналов станларгнои пшносги (СГА Орб ияи СТ 1'ЛОНАСС) применяются специальные меюлы «оррскнн импульсной характеристики коррегштора, позволяющие снн шз ь вероятность захвата схемами слежения пиков ВКФ, обусловленных приемом отраженных сигнкзсв. 8.6.3.
Погрешности аппаратуры потребителей Исючниками дальноиерных погрешностей в АП явлжотс» схемы слежения за задержкаи огибающей (ССЗ) и несущей (ЧАП и ФАПЧ) сигналов НКА Т»новую иекогерентную схему слежения за залержкой, испочьзуюшую огибающую спутникового сигнеша (двоичную псевлссдучанную послелова~елыгость), можно характеризовать шумовой погрешностью с СКО ( П 5, 116, 119] заэ ! фНссз г йгПссзПпч '(Р )Л, (Р)ЛГ,)' гле т, — ллигсльнссть элемснпа кода ПСП, )гп )г, — посюянные коэффициенты, зависящие ог выбранной схемы сшжения; Пгсз, Нпч — односторонняя ширина паласы замкнуюй схемы слежения и тракта 1ТЧ ахлаеютвенно, Р, 7 Ме — отношение мо~цищзи оигнила к спеюральной мощности шума на ахпде АП, Прн испачьзаеанни в современной АП шага временной дискретизации, равно~о — тн соответствующие пог(юшности измеряемой дальности са- М главляют 0,27 м для Р-кода и 2,66 м для С)А-кода ОРВ.
С учетом этого суммарное значевие флуктуациониой сштввляюшей дальномерной погрешности АП (СКО) равно приблизительно 0,2.. 1 и для Р-кода и 1,5...10 м для СГА-кода Орб Динамическую составлшошую лальномерной погрешности 1,! 26аХ АП можно оценить как оа,„(Л) = — ', где Да — скорость изменения 4Пссз з 497 д Спутнихиеые рад«снавщацчсниые сястсыы )' Пчмпч '[[г )'Р,)31„) Типовые значения этой погрешности составляют примерно 1,б чм [СКО) для Р-кода и 1,2 мм для С/А-кода ОРЯ. Суммарное значение аппаратурной составляющей дальномерной по,Нсч 1Лс-а . ° ° -- .
=~[о ° Р,.)Мс =-30 дБ)Гц. С учетам полученных выше оценок вклада различных факторов в погрешность дальномерных измерений суммарное значение ЭПД составляет 5 м ддя Р-кода и 15 м для С)А-кода ОРЗ, при этом ее флукгуацианная составляющая лежит в диапазоне 4..6,5 м. Я.б.4. Геометрический факгор При фиксированных значениях погрешностей измерения псевдодальностей существенное влияние на точность местоопределения оказывает взаимное поэюжение АП и рабочих НКА„которое определяет углы пересечения поверхностей положения. Минимальным погрешностям месюопределения для дальномерных методов соответствует такое расположение НКА, при котором в точке расположения АП поверхности положения пересекаются под прямым углом (рис. 8.13). Однако выполнить згп условие при одновременном наблюдении более трех НКА невозможно.
Количественной характеристикой погрешности местоопределения, связанной с особенностями пространственного положения НКА и АП, служит так называемый геометрический фактор Гс, или Рцс. 8.13. Влияние положения НКА на тачность местоопределения 498 доплеровского сдвига частоты [! 19]. Это соотношение справедливо для установившегося режима схемы слежения второго порядка прн квадратичном законе изменения задержки сигнача.
Для оценки точности измерения прирацения дальности с использованием фазы несущей справедливо выражение [119) Л С З < шьм ю ре о»радо г нл ОРН(' коэффициент геометрии (115). В англоязычной литературе используе~ся обозначение СВОР (о ~ англ Сеошсгпса! бсМноп аГ ргесюоп — юзметричсский факюр ухудшения точноспз). Для ю~о чтобы уючнить математическии смысл понятия геометрического фактор», прело|а»им уравнение (8.8) в виде зависимости вектора б, погрешности онрсделнсмык параметров от вектор» б„погрешности измеряемых НП 8, =й, -й,, =С„,дй,, =С-8„.
(8.9) Г у~с~ем (89) получим корреляционную мюрнцу ошибок навигационных определений погреби~ела в ниле ʄ— -М((8„— ж„)(8,— л,)'(=С 'К„(С ')'=(С'К,'С) ', (8!О) где К„=М((о„-ш„)(о„-тя) ~ — корреляционная матрица погрешностей намерения НП (псевлалальностей); шм гл„— векторы математических ожиданий погрешностей бм д„согп вегас»анна Предположим, что составляюгцис иекгора т„равны нулю Тогда ж„= 0 и дисперсии нарви»тров (п,,п,о,.о',), т е.
диагональные члены матрицы 2 .' з К„, полностью саре!зеваки иогрс~пносги навигационного сеанса А азиз выражеии» (8.10) показывает, что соотношение погре~иносзей определени» вектора пстрсбитоля и измеряемых НП зависит только от вила и»Птицы грани»и ~он С, т е. аз шометрии взаимно~о положения НКА и ЛП Как правило, Г» вводизтя ддя сяучая, когда погрешности измерения НП, г е эяемснты матрицы К„, равновелики и некоррелироваиы. В этом случае соотношение (8 10) можно представить в вилс К, -(С'К,',С) ' -о„(с'СГ Гогда, выразив дисперсию сеанса навигационных определений через след азрицы К, пг =(о, то, го'.
оз) = !г(К,), можно представи~~ ~ еамегрический факюр в виде коэффициента 1, —, !г(С'С) ~) =(о; и-,+оз- ° и,')а га„ При выборе орбитам ьных параметров НКА на эзапе разрабоз ки ОРНС, а также при формировании рабочего созвездия НКЛ в малоканадьной аапаратуре коэффициент геометрии Гз является основным кри сериен. 499 Слгжлтпмм Ладяалщпгггяюллмгсытнгнм Ипгнла удобно рассматриеагь раздельно значения геометрических факгоров. харщггеризующнх точность, определения различных компоненг всюора ыютояния, сооглстствуюший геометрический фактор лля ггрострвплгвеггпыл координат обозначают 1 и (агггл РООР— Ровгцоп ООР), для плвггавых (гари'юнталыгыл) коорднн и — ! г (англ. НГ)ОР— Г!огггопггг! Г)ОР), .Глл высозы (вертикальной сосшвляющей) — ! ° (ашл. )г()ОР— "сгггса! ООР) д,гя временного гщрамстра - Г, (внгл гООР— 'Гипс ООР).
Л(сжд) ггимн кагффнциенгалш и сучмарнылг геометрическим факторолг с)щссзв)сг ггросппш сеял Гслп в гшлпгацношголг сеансе испол,гуезся более чегырех НКА, вьгралщнне . )лл рас пп л г сометрического фактора г греобразуется к виду — гг((С'О) Ог((О'О)'О')') В (11О) покаюна, что минимальное значение !'и —..1,5 постигается в слл гас. к ггггп потрсбнгсль находигсл в центре ггравнгшного гшрыл!за Соответспюнгю..шя наземного потрсбнгеля минималыгое значение Г, 1,732 ласгигощся заглв, когда один НКД находится в зециш, в три других ранначсргго распаложельг в гаризоцгюшнои плоскосги, т е когда обьаи тетраздр,г шкжс чш,лнмщгьпый. 3.7. Дпффереццпальпан коррекции и о)носительные измерении в СРНС Л гк с голле г из материалов прсдьгдущег о параграфа.
сонремснпая ДН СРНС н сгапларщюч режиме измерений можег обг:спечить зквнвагщгггцк ггогрсшгюсгь лальносги на уровне 5..10 м (СКО), чго позволяет ггогрсангелю при гиповыл значениях геоматрического фактора опреде.гягг, абщгшогпые координаты с пгчностыо до !5 60 и (ОКО) 7)ля многи. ггрнгюящншг навшации в огкрьпом морс, полетан на высотал более 1000 лг, с гсягеггия га автатрансггортньгмн средсгвалги и гак далее, такая гочнгч.гь вполне достаточна. Однако для решения такил задач, как суповых.югше в проливах, каналах. аквагориях портов, автоматическая ннсгрл ченталыгая гюсадка воздупгных судов, геодезическая привязка различныл объектов, часго требуется более высокая точность месзоопредслсггня О,ппгч из наиболее гффскзивиых ггутсй рсшени» указанных проблем является ггрггчщгеннс неладов шллтзлл лыгглх игмгрггпггг (ОИ) или метогюл гггг) )лр лллпщлол лорд'клик (Дк) ЯОО хетт'Н( Основ аи идея указанных мс~ дав сосго г' н совмесгной обработке рез«зьтв та измсреюгй Нй! или координат, иолу мнныз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
