Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 77
Текст из файла (страница 77)
С учетом медленного ухудшения точности получаемых орбит со временем, такие решения должны проводиться 1 раз в 2...6 ч. При условии доведения стабильности бортовых стандартов НС «Глонасс-К» до сегодняшнего уровня стандартов ОРИ создание первого варианта системы глобальных поправок потребует только таких решений. Полные решения могут проводиться 1 раз в 30 мин перед переходом на новые бортовые эфемериды и ЧВП (прогноз ЧВП на срок до 1 ч обеспечивает ошибки часов на уровне 0,5 нс). Принципиальная разница между разными вариантами системы глобальных поправок заключается в сборе и обработке данных.
В первом случае допускается, что измерения собираются и обрабатываются с некоторым запаздыванием, и при достаточной стабильности часов можно построить систему глобальных поправок без сбора и обработки измерений в реальном времени.
Во втором случае система сложнее, поскольку она требует обработки данных в реальном времени. Решения по уточнению орбит одинаковы в обоих вариантах системы, а решения по уточнению параметров часов отличаются принципиально используемыми методами оценивания: во втором варианте возможны только рекуррентные схемы оценивания типа фильтра Калмана. Получение поправок к ЧВП происходит аналогично поправкам к эфемеридам. В режиме квазиреального времени с учетом всех доступных измерений производится уточнение поправок бортовых часов. При этом используются ор- 474 Дифференциальный режим СРНС ГЛОНАСС биты, по которым рассчитывались поправки к эфемеридам.
За счет корреляции параметров орбит и бортовых часов суммарный вклад ЭВИ в СЕВЕ получается меньше, чем в случае, когда высокоточные эфемериды и ЧВП рассчитывались независимо, т.е. поправки бортовых часов частично компенсируют неточность эфемерид. Современные методы обработки позволяют получать поправки часов на уровне лучше 0,5 нс.
Таким образом, суммарный вклад ЭВИ в БЕКЕ при условии точного прогноза бортовых часов может составить порядка 20 см. Точность прогноза часов и, следовательно, частота обновления поправок к ЧВП в первом варианте системы определяется характеристиками бортовых стандартов частоты. Для существующих бортовых стандартов ГЛОНАСС прогнозирование ЧВП с указанной точностью проблематично даже на относительно коротких интервалах времени (несколько десятков секунд). Поэтому вероятно, что даже для первого варианта на 30-минутном интервале действия одного набора ЭВИ потребуется несколько поправок к ЧВП.
Минимальный шаг обновления поправок определяет темп проведения решений по уточнению параметров бортовых часов. Во втором варианте должно проводиться постоянное уточнение поправок часов. Технологический цикл получения глобальных ДП Штатный технологический цикл ЭВО включает все операции от проведения измерения до формирования ЭВИ, закладываемой на борт.
Функционально они могут быть разделены на несколько групп: сбор и предварительная обработка измерений на пунктах сети; сбор измерений с сети ССИ и их предварительная обработка в Центре обработки, получение штатной ЭВИ ГЛОНАСС; уточнение параметров орбит и часов; формирование высокоточной ЭВИ и расчет глобальных поправок.
Каждая группа задач может решаться в отдельном контуре(рис. 12.8), что упрощает разработку программного обеспечения и повышает его надежность. измерений , 'измерений твой / , эви аритеньнаа тка измерений Расчет орби параметров ч чет параметро часов Рис. 12.8. Структура программного обеспечения 475 Глава 12 Обмен между задачами должен производиться через базу данных (БД), обеспечивающую одновременный доступ к данным задач из разных групп. При вычислении ДП для конкретного потребителя на основе данных нескольких соседних ССИ возможно применение метода линейной аппроксимации локальных поправок от соседних станций. Такой подход позволяет снизить влияние декорреляции ошибок измерений между ССИ и потребителем на точносп, определения координат.
При реализации метода применимы два подхода. Схематично они представлены на рис. 12.9. Концепция 2 Концепция 1 Рис. 12.9. Подходы к реализации метода линейной аппроксимации Сущность первого подхода заключается в следующем: ССИ передают измерительную информацию в Центр обработки по специальным каналам; потребитель передает в Центр обработки свои координаты, полученные в абсолютном режиме; Центр обработки данных вычисляет и передает потребителю его «персональные» ДП.
Суть второго метода заключается в следующем: ССИ излучают ДП в стандартном режиме; потребитель принимает ДП от нескольких ССИ одновременно. Первый подход позволяет потребителю использовать простые аппаратнопрограммные средства (приемник ДП, построенный на основе стандартных решений), однако налагает нагрузку на Центр обработки. Кроме того, вследствие задержек, потребитель может получать поправки, имеющие возраст 10...30 с, что несколько ухудшит результирующую точность. Реализация второго подхода требует разработки перспективных приемников ДП, обеспечивающих возможность приема сигналов нескольких станций и ввода приближенных координат потребителя, а также имеющих алгоритм их совместной обработки.
Эта концепция наиболее пригодна для работы в реальном времени и обеспечения повышения точности определения координат. 476 Глава 12 Иснользование корректирующей информации в РДП Каждый из рассмотренных выше методов получения поправок и корректирующей информации имеет и недостатки. Так, метод выделения скалярной и векторной компонент погрешности дает минимальную задержку коррекции состояния КНС и обеспечивает глобальность коррекции, но имеет большую шумовую погрешность определения корректирующих параметров (СКΠ— 2,0 м). Метод определения глобальных поправок с помощью уточнения ЭВО и точной орбиты спутника напротив обеспечивает малую погрешность определения параметров (СКΠ— 0,3 м). Однако из-за большого объема вычислений время одного цикла расчета поправок составляет 2...3 ч, что в принципе не позволяет получить заданную достоверность корректирующей информации при возникновении внезапных сбоев в КНС.
Метод линейной аппроксимации точечных (локальных) ДП не обеспечивает глобальности коррекции и имеет низкую точность из-за линейного закона аппроксимации. К тому же погрешность изменяется в пределах рабочей области: точность максимальна в точках расположения ККС, но минимальна в центре области и на ее краях. Однако этот метод в качестве исходных данных использует поправки, полученные от независимой сети локальных ККС. Для РДП это положительное качество, поскольку метод полезен для организации ВА1М- функций.
Таким образом, ни один из перечисленных методов самостоятельно полностью не удовлетворяет требованиям РДП, однако их совокупность позволяет решить поставленную задачу. Поэтому предложен следующий вариант комплексирования описанных методов: а) на базе сети ССИ и доступных измерений от глобальной сети станций 1бЬОБ определяются ЧВП и поправки к ЭВО, т.е. строится точная орбита спутников; б) на базе сети станций ССИ (расположенных на территории РФ) строится обработка с выделением глобальных СВП; в) на основе ДП, полученных от множества доступных локальных ККС (ССИ) определяются плоскости положения дифференциальных поправок между соседними локальными ККС и строится общая поверхность поправок для региона — территории РФ; г) для каждой категории пользователей выбирается наиболее подходящий метод и вычисляются итоговые глобальные ДП; д) итоговые глобальные ДП пересчитываются в контрольных точках рабочей зоны РДП в локальные ДП и сравниваются со значениями поправок, полученных методом линейной аппроксимации.
Тем самым в РДП обеспечивается выполнение функций КА1М (самоконтроля). Предлагаемое комплексное использование методов рассчитано, прежде всего, на обслуживание основной массы зарегистрированных пользователей 478 Дифференциальный режим СРНС ГЛОНАСС РДП. Тем не менее, данная концепция предусматривает и автономное использование рассмотренных выше методов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
