Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 99
Текст из файла (страница 99)
О и',= и',О, и,',,;М п,п, '=У= Динамика вектора параметров Х, описывается выражением (15.79). Синтез алгоритма выполняется на основе общей методики синтеза алгоритмов НВО при использовании ФИ п. 15.4.2. На рис. 15.11 представлены результаты функционирования алгоритма по оценке относительных координат между приемниками с использованием измерений НС СРНС ОРИ, М а2 и «4 200 4Ю бса Ш 1ЯЮ !ЕЮ 14В ~ с Рис.
15.11. Оценка относительных координат для измерений РНП по сигналам ОРИ б06 Алгоритм фильтрации относительных координат с использованием сигналов НС СРНС СРБ. Уравнения наблюдения для РНП, измеряемых по сигналам НС СРНС ОРИ, имеют вид Навигационно-временные определения, основанные на фазовых измерениях Пунктирной линией на рис. 15.11 изображена ошибка фильтрации относительной координаты Ах без разрешения неоднозначности, сплошной — после разрешения неоднозначности. Алгоритм фильтрации относительных координат на основе совместного использования сигналов НС обеих систем.
Для синтеза алгоритма фильтрации относительных координат с использованием измерений РНП по сигналам РНП обеих систем используются модели наблюдения и состояния (15.78), (15.79), где л..'. =[лц, лл',]; х;, =[ох„'л„л*,„]; А = »~п,ь д ААП,~ ~ "л,в = ~ь,~ - кь,~ ~глг,~ ".к~Г, > '] н,=~ с„=[(с',)* ... (с.")' (с'„„)' .. (с,",)'] с„'=[(с',)',6 ... (с,')'!» (с',„)'~»„' ... (с,"',)'~»„""]; Л ' унг 1 с -4 — 1— ~ Хг! с' = ] о ~о, 0 0 О! ! унг 0 )Хг~ и', = и„',р, и'„„,; и'„, = О пд, О; М п,п', =У; М п„,п', = Ч'„; У = О' О !О +-;] ; Ч'„= А х О] О )О ! ! 607 В состав вектора оцениваемых параметров включена разность аппаратурных задержек сигналов НС СРНС бРЯ и ГЛОНАСС в приемнике, обусловленная значительным различием частот излучаемых сигналов в обеих системах.
Отличием аппаратурных задержек сигналов различных НС в СРНС ГЛОНАСС по-прежнему пренебрегаем. На рис. 15.12 представлены результаты функционирования алгоритма по оценке относительных координат на основе совместного использования измере- Глава 15 ний РНП, выполняемых по сигналам СРНС ГЛОНАСС и ОРИ (пунктирная кривая соответствует алгоритму фильтрации Лх с использованием ФИ без разрешения неоднозначности, сплошная — после разрешения неоднозначности ФИ).
0 ХО 4Ж бОО 300 1000 !ХО !4а 1, с Рис. 15.12. Оценка относительных координат при использовании измерений РНП по сигналам ГЛОНАСС и ОРИ Анализ характеристик, полученных в ходе экспериментального исследования алгоритмов, показывает, что использование ФИ для дифференциального режима НВО в СРНС позволяет вычислять координаты потребителя с точностью до единиц миллиметров, при этом для разрешения неоднозначности необходимо от 40 до 200 отсчетов наблюдений. Время, затрачиваемое на разрешение неоднозначности определяется величиной ошибок измерений РНП и наличием избыточных измерений. Увеличение числа измерений за счет использования измерений на двух частотах или совместного использования сигналов НС СРНС ГЛОНАСС и ОРИ позволяет существенно (на один-два порядка) сократить время, необходимое на разрешение неоднозначности ФИ.
Алгоритмы фильтрации относительных координат с использованием вторыхразностей измерений аппаратуры ГЛОНАСС и СРБ Если для измерений псевдофазы от НС ОРИ получение вторых разностей наблюдений не составляет труда, то получение вторых разностей для измерений псевдофазы от НС ГЛОНАСС затруднено, из-за различия несущих частот сигнала от разных НС. 608 Навигационно-временные определения, основанные на фазовых измерениях Представим уравнение наблюдения первых разностей фаз в единицах измерения дальности в виде Можно использовать следующий способ получения вторых разностей для СРНС ГЛОНАСС. Пусть в качестве базового выбран НС, стоящий в списке первым.
Тогда из уравнений наблюдений на первых разностях получаем наблюдения на вторых разностях Уравнение для вторых разностей измерений псевдофаз ГЛОНАСС содержит слагаемое Аф~з -Агй,1г, коэффициенты при параметрах неоднозначности й „равны длинам волн сигналов соответствующих НС ГЛОНАСС. Про- 1 с изведем замену ф в [15.80~ на 1~з = А0 —, где Л0 = —; с — скорость света; з"0 а;' ~'0 * — наибольший общий делитель АНОД) для несущих частот сигналов СРНС ГЛОНАСС; а, = —, фг — несущая частота 1-го НС. Для сигналов СРНС о ГЛОНАСС в диапазоне частот?.1 НОД равен 562500, а а, = 2540+1, 1= 1,24. Тогда, Ф"лг -~г~1г = 10 'г — = ~а1Кд- -а;йд-) = — и;.
й,' й1~ Л0 ~ а! а1 а1а! а1а, ПРи этом необходимо, чтобы Разность а1~с'.г -а,1,',г — — т, пРинадлежала множеству целых чисел, а ВОД~а,,а1 ) = 1 Такой подход позволяет согласованно привести псевдофазу СРНС ГЛОНАСС к единому масштабу с сохранением целочисленности параметров неоднозначности. Такой способ формирования вторых разностей для измерений аппаратуры потребителя от спутников ГЛОНАСС был проверен при исследовании алгоритма двухсторонней интерполяции для относительных определений в СРНС с использованием фазовых измерений 115.23]. Суть алгоритма двусторонней интерполяции состоит в вычислении параметров движения в момент времен ( по всей совокупности траектории наблюдения доступной на момент времени Т>2.
В задачах текущей фильтрации оценивание связано с вычислением АПВ р(х~ф ), а с помощью алгоритма о двухсторонней интерполяции вычисляется аппроксимация АПВ р(х~ф ) о 20-1020 609 Глава 15 Эксперимент осуществлен с помощью двух двухчастотных приемников фирмы За~ад Роя6оп1пд Яз1епв, один из которых был установлен на автомобиле, второй в навигационной опорной точке. При этом производилась запись данных на внутреннюю память приемников СРНС. Накопление экспериментальных данных осуществлялось в ходе серии поездок, по выбранному участку трассы.
Всего было выполнено 20 проходов в направлениях «туда и обратно». По итогам выполненных экспериментов получены траектории движения автомобиля в системе координат геодезического репера опорной точки ЕЬПЗ (Е— направление на восток, Х вЂ” на север, У вЂ” вертикальное направление). Для исключения влияния качества управления автомобилем на характер изменения измеренной траектории, а также с учетом того, что погрешность измерения вертикальной координаты приемником СРНС в 1.5 —:2.0 раза больше, чем погрешность измерения плановых координат, последующий анализ проводится только для вертикальной составляющей траектории движения автомобиля. В горизонтальной плоскости плавность построенной траектории для прямолинейного участка трассы определяется как погрешностями измерений, так и ошибками управления, причем ошибки управления значительно превосходят погрешности измерений.
В вертикальной плоскости график изменения высоты включает только практически погрешности измерений и профиль выбранного для экспериментов участка трассы. На рис.15.13 приведены графики оценок профиля движения автомобиля для нескольких проходов, полученных с помощью разработанного алгоритма. Разброс оценок вертикальной составляющей траектории при нескольких проходах не превышает 2 сантиметров, что можно объяснить вибрацией в вертикальной плоскости при движении автомобиля.
О,м 1ооо 1ооо 1ооо 1940 ю,ву юоо ~7оо ~воо юоо эюо Ьоо оооо оюо оооо юоо Рис. 15.13. Оценка профиля движения автомобиля в вертикальной плоскости по измерениям РНП сигналов ГЛОНАСС и ОРЯ 610 Навигационно-временные определения, основанные на фазовых измерениях Представленный способ формирования вторых разностей не является единственным.
В 115.22~ А.А. Поваляевым рассмотрен иной способ формирования вторых разностей измерений псевдофаз спутников ГЛОНАСС Заключение В силу ограничений на объем 15 главы многие вопросы связанные с использованием фазовых измерений в СРНС не рассмотрены. В частности опущены вопросы, связанные с формированием измерений псевдозадержек и псевдофаз в аппаратуре потребителя при различных способах коррекции показаний часов приемника.
Не рассмотрены также вопросы компенсации атмосферных погрешностей измерений при относительных определениях. Эти вопросы подробно рассмотрены в монографии 2008 года 115.22]. Ее автор А. А. Поваляев один из российских пионеров использования фазовых методов в спутниковых радионавигационных системах. Значительной составляющей этой книги является обобщением мирового и личного опыта автора в области обработки неоднозначных фазовых измерений для относительных определений в СРНС. Литература 15.1. Тихонов В.И. Нелинейные преобразования случайных процессов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
