Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Как только значение и, становится кратным и „, в приемнике на интервале времени между последующими прерываниями запускается задача пересчета измерений с момента ближайшего последующего прерывания на момент рассматриваемой миллисекунды (алгоритмы пересчета будут рассмотрены в гл. 4). После этого осуществляется вычисление координат приемника на момент этой миллисекунды.
В качестве значения времени, которое будет сопровождать вычисленные таким образом координаты, приемник выдаст величину и, выражен- ную в секундах. 2.5.3. Понятие опорной последовательности для моментов времени формирования измерений Как будет показано далее (см. п.п. 2.б — 2.8), обработка измерений, осуществляемых навигационным приемником в произвольные моменты 1, позволяет оценить не только его координаты на эти моменты, но и показания Тев (т ) некоторых внешних по отношению к приемнику часов на эти же моменты. Наиболсс часто в качестве таких часов используются часы системы.
В этом случае вместо Тна(г ) будет использо- ваться обозначение Т, (~ ). Оценки Т,м(~„) показаний внешних по отношению к приемнику часов на моменты измерений г можно использовать для построения в приемнике более совершенных типов его собственных часов. Средства и действия по определению количественного значения времени в приемнике, в процессе которых используются оценки Т,и(~ ) показаний некоторых внешних по отношению к приемнику часов, будем называть его собственныхш корректируемыми часами. При построении коррсктирусмых часов следует учитывать, что вычисление оценок Тев(г ) требует определенных затрат времени и поэтому эти оценки могут вычисляться в приемнике на моменты времени, разделанные интервалами, достаточными для их вычисления.
Последовательность моментов времени, в которые осуществляется оцсниванис показаний внешних часов в приемнике, будем далее называть последовательностью моментов оденки показаний внешних часов. Для обозначения этих моментов будем использовать символ г„, в ь. Мо- менты времени ~,и „, в приемнике так же как моменты 1, „определения его координат совмещаются с моментами гораздо более частой послсдоватсльности прерываний либо миллисекунд (см. рис. 2.5 и 2.7). 41 Спутпиковые радиопавигаииоттм еиетеии Далее эту более частую последовательность будем называть опоркой последовательностью для лготеятов времени оценки показаний виеии иих часов. В зависимости от типа собственных коррсктируемых часов положение моментов 1„, опорной последовательности может опреде- ляться как сигналом внутреннего задаюшего генератора приемника, так и показаниями самих коррсктируемых часов. Поэтому во введенных ранее обозначениях звл „ь, г, и верхний индекс, обозначающий тип часов, опушен.
Однако далее (там где будет необходимо указать тип часов, показания которых определяют моменты времени опорной последовательности либо моментов времени оценивания показаний внешних часов и координат приемника) верхний индекс при символе ! все же будет использоваться. Пример взаимного расположения моментов !, „„.„, !„„и соответствующей им опорной последовательности показан на рис. 2.8 ф последоввгельносп, моментов времени г, „ь оценки показаний внешних часов; последовательность моментов времени ! определения координат приеьвика; ! — моменты $иг опорной последоваптельпостн для моментов Фтл!ась и !сааы Рнс.
2.8. Опорная последовательность для моментов времени оценки показаний внешних часов и моментов времени определения координат приемника Моменты времени з„, в „разделены некоторым целым числом пкя „, „интервалов времени между моментами ! „опорной последовательности. Моменты [ея „„выделяются в приемнике как моменты ! „, в которые содержимое счетчика пик этих моментов кратно и„,, Вычисление оценок показаний внешних часов неотделимо от вычисления координат приемника. По этой причине в моменты времени га, „„, помимо вычисления оценок Теа(г,в а я), осушсствляется вычисление и координат приемника нате же моменты ! ., „., „. Однакодалее эти координаты не используются. Используются только оценки Теа (г,я,„„„) для построения коррсктирусмых собственных часов приемника. В моменты г, и также осушествлястся оцеиивание показаний Т,а(1, „) внешних часов и координат приемника.
Но в этом случае 42 Глава 3 оценки Т,„,(!, „) используются, как и ранее, для построения более совершенных типов собственных часов приемника, а координаты на моменты !, и сообщаются потребителю либо используются для определения траектории движения приемника. Оценивание показаний внешних часов и координат приемника на моменты времени 1,„„„и 1, и требует формирования в приемнике измерений на эти моменты. Поэтому далее, для обозначения моментов времени 1, „„и !, „удобно использовать единый, обобщающий их термин «моменты формирования измерений». 2.5.4. Часы с коррекцией только своих показаний без изменения моментов времени формирования измерений Наиболее простой способ использования оценок Т,„,(!,'",', „ „) для построения в приемнике корректируемых собственных часов заключается в коррекции только показаний этих часов на моменты !'„"', „ „.
Приращение показаний часов на интервале времени между двумя следующими друг за другом моментами времени 1,'"„', „„определяется как приращение фазы процесса часов. Положение же самих моментов !',",',,ь,„и моментов соответствующей им опорной последовательности при этом не изменяется, т.е. положение моментов времени !',"„! „остается привязанным к показаниям собственных некорректируемых часов приемника (определяется сигналом внутреннего задающего генератора приемника).
Пример изменения показаний часов такого типа представлен на рис. 2,9. Вертикальными черточками на оси времени ! показана опорная последовательность для моментов !',",',, „ и !,'",'„,. Такой последовательностью может быть как последовательность прерываний, так и последовательность миллисекунд собственных некорректируемых часов (см. рис, 2.5; 2.7; 2.8). Пунктирная линия на рис. 2.9 показывает изменение во времени оценки Твл(!) показаний некоторых внешних часов в приемнике. (Способ вычисления этой оценки будет рассмотрен в п.п.
2.6 — 2.8). Реально в приемнике оцениваются значения Т, (!) толь- ко в моменты времени !,'",', „„. Однако для удобства на рис. 2.9 линия Т„„,(!) изображена полностью. Символ Т,„, „,(!) на рис, 2.9 использу- 43 Спутниковые раднонавигаиионные епмтены ется для обозначения показаний собственных коррекгируемых часов пРиемника. В моменты вРемсни 1'„п',, „показаниЯ Ты, „,(1) собственных коррсктируемых часов заменяются на оценки Т,(1',",', д „) показаний внешних часов системы, которые вычисляются в приемнике по измерениям, привязанным к моментам 1',",', „„.
Такие вычисления требу- ют определенных временных затрат и поэтому указанные замены в приемнике реально происходят с некоторой задержкой по отношению к моментам времени 1',",', „„. Однако измерения, сформированные при- емником в любые моменты времени, в том числе и моменты 1„'и',, будут сопровождаться показаниями Тык,(1) собственных скорректированных часов приемника.
В промежутках времени между моментами 1,'",~ „„показаниЯ Ты, „, (1) фоРмиРУютсЯ точно так же как показаниЯ собственных некорректируемых часов. Символ ЬТыс но (1'„"', н „) на рис. 2.9 обозначает оценку расхождения показаний собственных коррсктируемых часов приемника и внешних часов ~п~ / в~ Г ~п~ 1 1 нп в момЕнты 1„,, „(цып,ы(1„, ы,)=Ты „,(1„, ы „)- -Т„,(1,„, „)). Значение ЬТы „,(1',",', „,) можно рассматривать так же, как величину коррекции показаний собственных часов приемника в моменты 1„'"', „и.
Вычисление оценки ЬТы„,ы (1,'",', „„) рассматривается в п. 2.8. После осуществления коррекции оценка расхождения между показаниями собственных часов приемника и оценкой показаний внешних часов становится равной нулю. На интервале времени до следующего момента коррекции 1'„"', „„показания собственных часов приемника и внешних часов расходятся, В очередной момент 1',",', „„осуществляется коррекция, сводящая к нулю расхождение этих показаний. Поэтому показания коррекгируемых часов в момент начального прерывания либо миллисеку|щы могут устанавливаться произвольным образом. Первая же коррекция сведет к нулю расхождение показаний произвольно выставленных собственных часов приемника и оценки показаний внешних часов. Нетрудно видеть, что положения моментов коррекции 1'„и', „„и моментов 1, ~ ы оЦснки кооРДинат пРиемника опРеДелЯютсЯ пРи этом показаниями собственных некорректирусмых часов приемника 1сигналом внутреннего задающего генератора приемника).
Глава 1 опорная последовательность для моментов 1й, н ь коррекции часов; последовательность моментов 1м„ы ь коррекции часов приемника Рис. 2ЯХ Периодическая коррекция показаний собственных часов приемника в моменты 1,'",',, „ 2.5.6. Часы с полной коррекцией моментов времени формирования измерений Прежде всего необходимо отметить основной недостаток часов с коррекцией только показаний, заключающийся в том, что приращения показаний таких часов между моментами !'"', оценки координат приемника нс являются постоянными. Кроме этого, если в качестве опорной последовательности для моментов [,",', „„используется последова- Сну»пнин«вы« уадианавигационные сне~немы тельность миллисекунд некоррехтируемых часов, то показания рассматриваемых часов в моменты таких миллисекунд не будут равны целому числу миллисекунд («кривые» показания).
При этом приращение показаний часов между моментами этих миллисекунд на интервалах времени между моментами коррекции ~,'",'ьн „будет сохраняться равным 1 мс. Измерения, формируемые таким приемником и координаты, получаемые на их основе, будут восприниматься потребителем как величины, определяемые не в равноотстоящие моменты времени с «кривыми» показаниями часов. Избежать всех этих недостатков люжно, если опорную последовательность для моментов формирования измерений определять по показаниям корректируемых часов.
Тогда положение самих моментов времени „будет также определяться показаниями корректируемых часов, и опорная последовательность для моментов формирования измерений будет изменяться после каждого такого момента 1,« „„. В результате коррекции будет изменяться положение моментов формирования измерений. Поэтому собственные часы приемника с указанными принципами построения в классификации, представленной на рис. 2.4, названы часами с коррекцией мол~ентов времени формирования измерений. При произвольных коррекциях возможны произвольные смешения опорной последовательности моментов формирования измерений. Это означает, что последовательность прерываний в предлагаемом способе построения часов не может использоваться в качестве опорной. Поэтому далее в качестве опорной последовательности моментов формирования измерений будет рассматриваться последовательность миллисекунд, определяемая показаниями корректируемых собственных часов приемника.